國內外丁二烯生產及市場分析

◆石明霞◆

國內外丁二烯生產及市場分析

◆石明霞◆

1 丁二烯生產技術現狀

目前，世界上丁二烯的來源主要有兩種，一種是從煉油廠C4餾分脫氫得到，該方法目前只在一些丁烷、丁烯資源豐富的少數幾個國家采用。另外一種是從乙烯裂解裝置副產的混合C4餾分中抽提得到，這種方法價格低廉，經濟上占優勢，是目前世界上丁二烯的主要來源。這種生產方法根據所用溶劑的不同又可分為乙腈法（ACN法）、二甲基甲酰胺法（DMF法）和N-甲基吡咯烷酮法（NMP法）3種。

1.1 乙腈法

該法最早由美國Shell公司開發成功，并于1956年實現工業化生產。它以含水10%的乙腈（ACN）為溶劑，由萃取、閃蒸、壓縮、高壓解吸、低壓解吸和溶劑回收等工藝單元組成。該工藝的技術優點是：（1）沸點低，萃取、汽提操作溫度低，易防止丁二烯自聚；（2）汽提可在高壓下操作，省去了丁二烯氣體壓縮機，減少了投資；（3）粘度低，塔板效率高，實際塔板數少；（4）毒性微弱，在操作條件下對碳鋼腐蝕性小。該工藝的技術缺點是：（1）丁二烯分別與正丁烷、丁二烯二聚物等形成共沸物，溶劑精制過程復雜，操作費用高；（2）蒸汽壓高，隨尾氣排出的溶劑損失大；（3）用于回收溶劑的水洗塔較多，相對流程長。目前，該方法以意大利SIR工藝和日本JSR工藝為代表。

1.2 二甲基甲酰胺法

二甲基甲酰胺法（DMF法）又名GPB法，由日本瑞翁公司于1965年實現工業化生產。該生產工藝包括第一萃取蒸餾、第二萃取蒸餾、精餾和溶劑回收四個工序。該工藝的技術特點是：（1）對原料C4的適應性強，丁二烯含量在15%～60%范圍內都可生產出合格的丁二烯產品；（2）生產能力大、成本低、工藝成熟、安全性好、節能效果較好，產品、副產品回收率高達97%；（3）由于DMF對丁二烯的溶解能力及選擇性比其他溶劑高，所以循環溶劑量較小，溶劑消耗量低；（4）無水DMF可與任何比例的C4餾分互溶，因而避免了萃取塔中的分層現象；（5）DMF與任何C4餾分都不會形成共沸物，有利于烴和溶劑的分離，但由于其沸點較高，溶劑損失小；（6）熱穩定性和化學穩定性良好；（7）由于其沸點高，萃取塔及解吸塔的操作溫度都較高，易引起雙烯烴和炔烴的聚合；（8）無水情況下對碳鋼無腐蝕性，但在水分存在下會分解生成甲酸和二甲胺，因而有一定的腐蝕性。

1.3 N-甲基吡咯烷酮法

N-甲基吡咯烷酮法（NMP法）由德國BASF公司開發成功，并于1968年實現工業化生產。該工藝的技術特點是：（1）溶劑性能優良，毒性低，可生物降解，腐蝕性低；（2）原料范圍較廣，可得到高質量的丁二烯，產品純度可達99.7%～99.9%；（3）C4炔烴無需加氫處理，流程簡單，投資少，操作方便，經濟效益高；（4）NMP具有優良的選擇性和溶解能力，沸點高，蒸汽壓低，因而運轉中溶劑損失小；（5）熱穩定性和化學穩定性極好，即使發生微量水解，其產物也無腐蝕性，因此裝置可全部采用普通碳鋼。

2 丁二烯生產情況分析及預測

2.1 世界丁二烯生產情況分析及預測

2009年，世界丁二烯生產能力已增至1 218.7萬t/a。目前美國約占世界丁二烯總生產能力的五分之一，是全球丁二烯產量最大的國家；中國的丁二烯生產能力排在美國之后居世界第二。北美、西歐和亞洲是主要的丁二烯生產地。2009年世界各地區產能分布情況如表1所示。

2009年世界主要丁二烯生產企業及產能統計見表2。

隨著乙烯工業的不斷發展，世界丁二烯的生產能力將不斷增加，預計，2013年世界丁二烯產能將達到1 406.6萬t/a。

表1 2009年世界各地區產能分布情況

表2 2009年世界主要丁二烯生產企業產能統計

2.2 國內丁二烯生產情況分析及預測

近兩年，我國丁二烯產能增長很快。隨著福建煉化公司的新建12萬t/a丁二烯裝置、遼寧盤錦乙烯公司新建的10萬t/a丁二烯裝置及中石油獨山子石化的新建13萬t/a丁二烯裝置的建成投產，2009年，我國丁二烯的總產能已達到202.9萬t/a。2009年我國丁二烯主要生產廠家及產能統計見表3。

未來幾年，許多生產廠家都準備新建或擴建丁二烯生產裝置，且主要是和乙烯裝置配套。預計到2013年我國丁二烯將新增產能約93.9萬t/a（見表4），屆時國內總產能將達到297萬t/a。

表3 2009年我國丁二烯主要生產廠家及產能統計

表4 未來幾年我國丁二烯擬、擴建產能統計

3 國內丁二烯市場供需狀況分析及預測

近年來，隨著我國橡膠工業的發展，對丁二烯的需求也不斷提高，促使國內丁二烯產量增加。近三年來，國內丁二烯自給率一直保持在91%以上。據中國合成橡膠協會統計，2009年國內共生產丁二烯121.9萬t，其中，DMF法71.3萬t，ACN法37.8萬t，NMP法12.8萬t。

2009年我國丁二烯消費量約為147.6萬t，同比增長13.4%。2002～2009年中國丁二烯產量、進出口量及表觀消費量統計見表6。

表6 2002-2009年中國丁二烯供需狀況統計

近年來，我國丁二烯的消費結構發生了很大的變化。從20世紀9O年代初期幾乎全部用于生產合成橡膠，逐漸擴大到生產合成樹脂、熱塑性彈性體、丁苯膠乳以及其他有機化工產品，尤其是在ABS樹脂、SBS熱塑性彈性體和丁苯膠乳等產品的消費量增長幅度最大。2009年，丁二烯各消費領域消費及預測如表7所示。

從消費結構來看，由于未來幾年我國丁苯橡膠以及ABS樹脂兩個方面的生產能力將大幅度增加，因而產量也將相應增加，將成為未來我國丁二烯需求量增加的主要發展推動力。預計，2009～2013年我國丁二烯消費年均增長率約為9%。2013年我國丁二烯的總消費量將達到約234.0萬t。

表7 丁二烯各消費領域消費及預測

4 結語

2009年，我國丁二烯的總產能已達到202.9萬t/a，消費量約為147.6萬t，預計到2013年我國丁二烯總產能將達到297萬t/a，消費量將達到約234.0萬t，加上不可替代的進口產品量，屆時國內丁二烯市場競爭將會加劇。因此，我國丁二烯企業應從以下幾個方面發展：

（1）擴大裝置生產規模，提高技術水平 目前，我國丁二烯生產裝置規模偏小，資源相對比較分散，整體利用率不高。應繼續對現有生產裝置進行技術改造，進一步降低能耗和物耗，提高裝置的自動化控制水平，全面提高我國丁二烯的生產技術水平。

（2）積極擴大出口 隨著我國多套丁二烯新建或擴建裝置的建成投產，生產能力將有過剩的可能，其商品化程度將大大增加，因此，除滿足國內需求外，還應積極開拓國際市場，擴大出口能力。

（3）積極開發丁二烯在其他方面的用途 丁二烯傳統的應用領域是合成橡膠、合成樹脂、熱塑性彈性體、丁苯膠乳等，為了擴大其消費量，還應注重丁二烯在其他方面的用途，如將其轉化為丙烯或用于生產己二腈等化工產品。

（本欄目編輯：黃云燕）