淺析我國(guó)裂解碳五的綜合利用及發(fā)展前景

張滿玉

摘要：本文主要介紹了我國(guó)裂解碳五的資源現(xiàn)狀、各單組份的用途及前景，并提出了裂解碳五組分利用的建議。

關(guān)鍵詞：裂解碳五綜合利用利用前景應(yīng)用建議

中圖分類號(hào)：TQ2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2012）08（c）-0080-01

裂解碳五是石腦油及其他重質(zhì)裂解原料蒸汽裂解制乙烯過程中形成的副產(chǎn)物，其中含有的異戊二烯、環(huán)戊二烯、間戊二烯等組分由于其特殊的分子結(jié)構(gòu)，化學(xué)性質(zhì)非常活潑，可以合成出許多高附加值的產(chǎn)品，是寶貴的化工原料資源。隨著原油價(jià)格的提高和中東以天然氣為原料生產(chǎn)乙烯路線的激烈競(jìng)爭(zhēng)，裂解碳五等副產(chǎn)品的進(jìn)一步加工利用受到各石化企業(yè)的高度重視。

1我國(guó)裂解碳五資源現(xiàn)狀

截至2011年底，國(guó)內(nèi)共有29套裂解乙烯裝置，乙烯總產(chǎn)量1426.6萬噸/年，副產(chǎn)碳五餾分約180萬噸。到2015年我國(guó)乙烯產(chǎn)能將達(dá)到2100～2200萬噸/年，副產(chǎn)碳五餾分將達(dá)到246萬噸/年以上。近年來隨著裂解碳五產(chǎn)量的增加，已經(jīng)具備了大規(guī)模綜合利用條件，并已得到各大石化公司的重視，利用方案也由初期的混合利用轉(zhuǎn)向分離單組分利用，同時(shí)向制備精細(xì)化工產(chǎn)品方向發(fā)展。目前裂解C5餾分及其衍生物的綜合利用已成為全球性商機(jī)。

2裂解碳五餾分中的主要成分及利用前景

裂解碳五中含有許多重要有機(jī)化工原料，其中價(jià)值最高、用途最廣的主要有異戊二烯、間戊二烯、環(huán)戊二烯等二烯烴組分。

2.1 異戊二烯

在裂解碳五餾分中，異戊二烯的含量約占裂解碳五餾分的15%～20%，含量較豐富。在所有碳五分離的單組份中，以異戊二烯的用途最為廣泛，目前主要用于生產(chǎn)SIS（苯乙烯—異戊二烯—苯乙烯嵌段共聚物）、甲基四氫苯酐和甲基六氫苯酐、少量用于生產(chǎn)丁基橡膠、異戊橡膠、合成萜烯類化合物、新激素、維生素E、化妝品、香料、低毒農(nóng)藥殺蟲劑等。

俄羅斯，美國(guó)和日本是全球最主要的異戊二烯生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó)。目前中歐、東歐和美國(guó)異戊二烯消耗量占全球消耗量接近75%，預(yù)計(jì)將來也是這個(gè)水平。

美國(guó)是全球最主要的異戊二烯濃縮液買家，除了從國(guó)內(nèi)采購(gòu)?fù)猓饕獜陌臀鳌⒓幽么筚?gòu)買異戊二烯濃縮液，用于生產(chǎn)高純異戊二烯。俄羅斯生產(chǎn)的異戊二烯大部分也都在其國(guó)內(nèi)消耗，只有少量用于出口。日本異戊二烯出口量也較少。因此國(guó)際市場(chǎng)上高純度異戊二烯主要自用，商品量不大。

國(guó)際上異戊二烯主要用于生產(chǎn)SIS和異戊橡膠，其中SIS約消耗40%的異戊二烯，異戊橡膠約消耗35%的異戊二烯，其它產(chǎn)品消耗25#的異戊二烯。預(yù)計(jì)今后國(guó)際上對(duì)異戊二烯的需求仍將小幅度穩(wěn)步增長(zhǎng)。

隨著我國(guó)汽車工業(yè)的飛速發(fā)展，對(duì)車用橡膠的用量也大幅度增長(zhǎng)。目前我國(guó)車用橡膠大量依賴進(jìn)口天然橡膠，而進(jìn)口天然橡膠的價(jià)格較高且波動(dòng)大，而以異戊二烯為原料生產(chǎn)的異戊橡膠幾乎可完全代替天然橡膠，因此今后對(duì)異戊二烯的需求將會(huì)穩(wěn)步增長(zhǎng)。

2010年8月山東魯華化工有限公司利用自主技術(shù)建設(shè)的1.5萬噸/年異戊橡膠裝置投產(chǎn)，該裝置的投產(chǎn)填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)異戊橡膠生產(chǎn)的空白。

2010年至2015年間，中石油、中石化以及部分民營(yíng)公司的多套異戊橡膠裝置將陸續(xù)建設(shè)投產(chǎn)，我國(guó)異戊橡膠生產(chǎn)能力將達(dá)到20萬噸/年以上，預(yù)計(jì)到2015年對(duì)異戊二烯的需求量也將達(dá)到20萬噸/年左右，屆時(shí)異戊橡膠將超過SIS成為異戊二烯的第一大消費(fèi)領(lǐng)域，對(duì)異戊二烯的需求也將大幅度增加。

2.2 間戊二烯

間戊二烯占裂解碳五餾分的10%～20%，主要用于生產(chǎn)脂肪族石油樹脂、甲基四氫苯酐和甲基六氫苯酐，少量用于生產(chǎn)香料中間體等精細(xì)化工產(chǎn)品。

從用途上看，全球絕大多數(shù)的間戊二烯主要用于生產(chǎn)碳五石油樹脂。而石油樹脂主要用于膠黏劑、涂料添加劑等，廣泛應(yīng)用于食品、飲料、酒類的紙箱封箱；婦女衛(wèi)生巾、嬰兒紙尿褲等一次性衛(wèi)生用品的制作；木工家具的制作；書本的無線裝訂；標(biāo)簽、膠帶、道路標(biāo)志漆的生產(chǎn)等，用途非常廣泛并且存在很大的市場(chǎng)潛力。

目前我國(guó)樹脂加氫技術(shù)不成熟，國(guó)內(nèi)企業(yè)大部分生產(chǎn)檔次較低的粗石油樹脂及改性石油樹脂，產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力差，利潤(rùn)低，而高檔加氫樹脂主要依靠進(jìn)口，因此需要國(guó)內(nèi)生產(chǎn)廠商和研究機(jī)構(gòu)加大加氫樹脂的研發(fā)力度；

2.3 環(huán)戊二烯

環(huán)戊二烯占裂解碳五餾分的15%～17%，目前主要用于雙環(huán)戊二烯改性的不飽和聚酯樹脂、雙環(huán)戊二烯改性石油樹脂、吡蟲啉、抗氧劑、改性UPR和金剛烷、啶蟲咪、乙叉降冰片烯、香料等。

在國(guó)內(nèi)，雙環(huán)戊二烯的下游用途目前主要集中在不飽和聚酯樹脂生產(chǎn)上，其它用途目前還無法像不飽和聚酯這樣大量消耗DCPD。雙環(huán)戊二烯可有效降低不飽和聚酯樹脂的生產(chǎn)成本，并可改善氣干性能、部分機(jī)械性能、耐熱性能等。

縱觀國(guó)際市場(chǎng)和我國(guó)市場(chǎng)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，不飽和聚酯樹脂產(chǎn)業(yè)在今后5～10年內(nèi)還有一個(gè)持續(xù)發(fā)展的大好時(shí)機(jī)，并將隨著市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的提升，將成為市場(chǎng)主流，產(chǎn)品需求將向高品質(zhì)發(fā)展。

3我國(guó)裂解碳五應(yīng)用建議

3.1 加大科研開發(fā)力度

我國(guó)生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)加強(qiáng)與科研機(jī)構(gòu)的聯(lián)合，加強(qiáng)新產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)的開發(fā)力度，促進(jìn)樹脂加氫、異戊二烯等技術(shù)的開發(fā)力度，生產(chǎn)高質(zhì)量的下游產(chǎn)品，提高產(chǎn)品檔次和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

3.2 裂解碳五組分應(yīng)分區(qū)域集中利用

我國(guó)幅員遼闊，乙烯裂解裝置和裂解碳五資源分布廣泛，碳五運(yùn)輸成本高，危險(xiǎn)性大，因此難以集中利用。應(yīng)根據(jù)乙烯裝置區(qū)域分布相對(duì)集中的特點(diǎn)，在華北、華東、華南、西北、東北等資源相對(duì)集中的區(qū)域建設(shè)大型碳五分離和加工利用基地，發(fā)揮規(guī)模優(yōu)勢(shì)，降低成本。

3.3 做好綜合利用方案

綜合利用是提高企業(yè)效益的有效手段。裂解碳五分離出重要的雙烯烴和單烯烴組分后，剩余組分可通過醚化工藝生產(chǎn)汽油組分，醚后組分還可通過加氫后返回乙烯裝置做裂解原料，有利于乙烯裂解裝置的原料優(yōu)化和效益提高。

3.4 做好單組份產(chǎn)品的開發(fā)

目前國(guó)際上碳五組分的利用趨勢(shì)是單組份分離，配方化生產(chǎn)，生產(chǎn)特定性能、滿足特定用途的產(chǎn)品，以提高產(chǎn)品附加值，取得最大效益，在生產(chǎn)石油樹脂差異化品種和精細(xì)化工產(chǎn)品等方面尤為明顯，也是我國(guó)今后發(fā)展的方向。