丁二烯生產技術進展及國內市場展望

徐忠誠 田陽

摘 要：丁二烯在石油化工原材料中占據著十分重要的地位，本文作者根據自身工作經驗和查閱相關資料，簡要介紹國內外丁二烯生產技術情況，并根據實際情況對國內當前丁二烯產能產能進行了預測，希望能給同行與借鑒。

關鍵詞：丁二烯；生產技術；供需關系；遠景展望

丁二烯是C4餾分中最重要的組分之一，在石油化工烯烴原料中的地位僅次于乙烯和丙烯，主要用于合成聚丁二烯橡膠（BR）、丁苯橡膠（SBR）、丁腈橡膠（NBR）等產品，此外還可用于生產己二腈、己二胺、尼龍66、1，4-丁二醇等有機化工產品以及用作粘接劑、汽油添加劑等，用途十分廣泛。

1 丁二烯生產技術及其進展

1.1 乙腈法

乙腈法（ACN法）以日本JRS公司工藝為代表，其技術的特點是：沸點低，萃取、汽提操作溫度低，易防止丁二烯自聚；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；粘度低，塔板效率高，實際塔板數少；微弱毒性，在操作條件下對碳鋼腐蝕性小；分別與正丁烷、丁二烯二聚物等形成共沸物，致使溶劑精制過程較為復雜，操作費用高；蒸汽壓高，隨尾氣排出的溶劑損失大；用于回收溶劑的水洗塔較多，相對流程長。

1.2 二甲基甲酰胺法

二甲基甲酰胺（DMF）法以日本瑞翁（Zeon）公司開發的工藝為代表。其技術特點是：對原料C4的適應性強，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%；循環溶劑量較小，溶劑消耗量低；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；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，易引起雙烯烴和炔烴的聚合；DMF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（NMP）法由德國BASF公司開發成功。其技術特點是：溶劑性能優良，毒性低，可生物降解，腐蝕性低；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%；C4炔烴無需加氫處理，流程簡單，投資低，操作方便，經濟效益高；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；它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；為了降低其沸點，增加選擇性，降低操作溫度，防止聚合物生成，利于溶劑回收，可在其中加入適量的水，并加入亞硝酸鈉作阻聚劑。

1.4 丁二烯抽提聯合工藝

美國UOP和德國BASF公司共同開發出丁二烯抽提聯合工藝，即選擇加氫與一段萃取精餾組合技術，即將UOP的炔烴選擇加氫工藝（KLP工藝）與BASF公司的丁二烯抽提蒸餾工藝結合在一起，先將C4餾分中的炔烴選擇加氫，然后采用抽提蒸餾技術從丁烷和丁烯中回收1，3-丁二烯。在加氫工序中，原料C4餾分與一定計量的氫氣混合，進入裝有KLP-60催化劑的固定床反應器中，并采用足夠高的壓力使反應混合物保持液相。隨后KLP反應器流出物進入蒸餾塔中進行汽化，并作為抽提工序的原料，同時移除工藝過程中形成的少量重質餾分。在丁二烯抽提工序中，從蒸發器頂部出來的蒸汽進入主洗滌塔，并用NMP進行抽提蒸餾。塔底富含丁二烯的物流進入精餾塔，然后再進入最后一個蒸餾塔，可產出純度大于99.6%的1，3-丁二烯。

2 我國丁二烯的供需現狀及發展前景

2.1 生產現狀

截止到2010年底，我國丁二烯的總生產能力已經達到243.9萬t/a，同比增長23.24%，生產裝置主要集中在中石化和中石油兩大集團公司所屬企業，其中中石化的生產能力為144.8萬t/a（含合資企業），占總生產能力的59.37%；中石油的生產能力為67.6萬t/a，占總生產能力的27.72%；中海油的生產能力為15.5萬t/a，占總生產能力的6.35%；其他地方企業的生產能力為16.0萬t/a，占總生產能力的6.56%。

2.2 供需關系

近年來，隨著我國合成橡膠等行業的迅速發展，丁二烯的表觀消費量不斷增加。2005—2010年表觀消費量的年均增長率為13.12%，相應產品的自給率也由2009年的85.39%提高到2010年的94.58%。

2.3 需求預測

在今后幾年，由于我國仍將有福建湄州灣氯堿工業公司的10.0萬t/a丁苯橡膠項目、中國兵器工業集團公司二四五廠的10.0萬t/a溶聚丁苯橡膠（SSBR）生產裝置、中石油撫順石化公司的20.0萬t/a乳聚丁苯橡膠（ESBR）項目、山東華懋新材料有限責任公司擬建設的10.0萬t/aSSBR裝置等多套裝置建成投產，加上在其他方面的需求量，預計未來幾年，國內生產能力將出現生產過剩，裝置產能已經過剩，未來競爭將更加激烈。

3 結束語

我國合成橡膠主要品種丁苯橡膠、聚丁二烯橡膠的生產能力雖然也大幅度增長，但是不能完全消化丁二烯產量的增長，國內丁二烯產能將出現過剩。因此，有關企業應該加大新技術的開發力度，逐步完成現有裝置的技術改造，進一步降低能耗和物耗。此外，還應積極擴大出口，增加丁二烯在其他方面的應用，如將其轉化為丙烯，或用于生產己二腈等化工產品，以開拓其消費領域、增加消費量，確保我國丁二烯行業健康穩步發展。

參考文獻：

[1]張曉軍，馬東升，任建梅，吳曉輝，王玉東等.綜述丁二烯生產技術及發展趨勢研究[J].軍民兩用技術與應用，2012，12（16）：20-25.