C4烴和芳烴及其下游產品發展機會解析

杜衛東

摘 要 當下，我國石化產生發展面臨著產能過剩、資源限制、節能減排等多種問題。國內來自煉油廠和石化裝置的碳四（C4）烴資源極為豐富，加強C4烴及下游產品的綜合利用，是石化企業關注的焦點。本文主要對C4烴和芳烴及其下游產品的發展現狀作出闡述，預測其未來發展機遇。

關鍵詞 C4烴 芳烴 下游產品 發展機遇

我國C4資源十分豐富，石油煉制與化工生產作業中副產品內C4烴含量較高，但是因為工藝技術滯后性明顯，造成C4烴低效應用，不足歐美等發達國家的50%，其中大多數C4烴被用作燃料，只有少部分流入化學品市場。自2012年以來，C4烴的深加工開始朝著多元化方向發展，下游產品具有能耗量低、污染輕微、利用率與附加值高等特征，其有益于增強石化企業的核心競爭力。本文以C4烴和芳烴及其下游產品為研究對象，進行較詳細的探究。

一、C4烴及其下游產品的發展

（一）構成與來源

丁二烯、正丁烯、異丁烯、正丁烷、異丁烷是C4烴的主要構成成分。在工業領域，煉油廠催化裂化、減粘裂化與化工廠的裂解制乙烯裝置等是C4烴的主要來源。有報道指出，煉油廠副產中C4烴的高于80%（質量分數，下同），催化裂化裝備是煉油廠副產品C4烴的主要來源，在總數中所占比例高于60%。來源途徑不同的C4烴的成分也存在一定的差異性，因此與之相對應的加工方法和應用途徑也有區別。不同的成分對應不同的分離及提純方法，同一成分的工業應用也涉及諸多方法。

（二）丁二烯

丁二烯為一類重要的烯烴資源，在石油化工烯烴原料中占據的地位僅次于乙烯和丙烯，國內大多數丁二烯來源于乙烯裝置副產的C4烴。最近幾年，國內外二烯市場呈現出供不應求的發展狀況，亞洲市場對丁二烯的需求量逐年上升。2016年8月，亞洲丁二烯合同價格是1064.06美元/噸，和年初相比較有28%的增加幅度。2013—2015年，我國丁二烯的進口量分別為37.05萬噸、20.27萬噸、27.78萬噸，可見當下國內對丁二烯的需求量相對較大。[1]目前工業上對丁二烯多采用抽提方式進行分離，以二甲基甲酰胺（DMF）法、乙腈（ACN）法、N-甲基吡咯烷酮（NMP）法等為主，以NMP法選擇性最優良、能耗量較低、腐蝕性較輕微，能使丁二烯的回收率高達99%，和DMF、ACN方法相比較，先進性更高，總生產能力達到120萬噸/年。

在20世紀80年代末期，Eastman Chemical公司研發了丁二烯經氣相環氧化反應，并產生環氧丁烯及下游產品的工藝技術，在最近幾年中有所改進，丁二烯、苯乙烯與異戊二烯三單體可發生聚合反應，生成三元共聚物，用于制備高性能綠色集成橡膠。[2]

（三）丁烷

丁烷有正丁烷與異丁烷之分。正丁烷的重要用途是作為燃料，可單獨或與異丁烷、丙烷等低碳烷烴聯合作為液化石油氣提供給民用或工業生產作業，也可以混入汽油中直接作為車用燃料。在化工領域，很大一部分正丁烷作為裂解原料參與乙烯生產工藝。異丁烷主要來源于煉廠和油田副產輕烴，作為燃料時，是液化石油氣的主要成分，也是烷基化油的基礎原料，將異丁烷過氧化氫設為氧化劑，能實現對環氧丙烷的有效制備。在精細化工領域，異丁烷可用于制備氣溶膠促進劑、冷凍劑等。

二、芳烴及其下游產品發展

（一）苯

有資料記載，[3]2013年世界上苯的生產能力約為5400萬噸/年，裝置平均運行率為85%，產量高達4500萬噸。美、日、中為純苯的主要生產國。2013年亞洲（排除中東）苯的消費量約為2200萬噸，為最大的消費地區。2013年國內苯的生產總量為407萬噸，同比有19.2%的增加幅度，進口量為24.9萬噸，純苯的消費量約為426.8萬噸。純苯主要用于化工原料，參與苯乙烯、環己烷、苯酚等無機物的生產進程中，少部分用作溶劑。我國石化工業在發展期間對純苯的需求量較大，在后續的幾年中，苯下游衍生物的需求量將迅速增長，盡管己內酰胺、己二酸、苯酚等的生產將維持平衡，但國內純苯市場將有少量缺口。

（二）甲苯

據統計，2014年世界甲苯的生產能力為2874萬噸/年，裝置開工率為79%，年產量為2042萬噸，同比上漲11.8%。美、韓、日、中、印等國家是甲苯的主要生產國，五國產量約占世界總產量的65%。美國是甲苯最大的消費國，年消費量約為487萬噸，在世界上總消費量中所占比例約為22.8%。國內甲苯的年產量約為165萬噸，大部分集中在中國石化集團、中國石油集團及冶金系統，其中中國石化甲苯的年產量為86.74萬噸。[4]

三、結語

伴隨著天然氣工業的快速發展與資源合理應用的內在需求，C4烴與芳烴作為傳統民用燃氣的用量將有降低的趨勢，因此加強對其相應下游產品的開發與應用途徑的研究具有很大的現實意義。雖然當下我國C4烴與芳烴的部分下游產品已實現規模化生產，但是我們還是應該毫不動搖地堅持學習新技術、新工藝，拓展相關領域，進而將產品在促進社會發展進步方面的作用充分發揮出來。

（作者單位為中國石油西南化工銷售公司）

參考文獻

[1] 吳煜，王紅衛，劉學軍，等. C4烴下游產品開發利用[J].現代化工，2017，37（05）：13-16.

[2] 邢愛華，張新鋒，索婭，等.碳四烴類資源綜合利用現狀及展望?[J].潔凈煤技術，2015，21（05）：?66-70+75.

[3] 楊為民.碳四烴轉化與利用技術研究進展及發展前景[J].化工進展，2015，34（01）：1-9.

[4] 王慶波.遼陽石化：崛起的大芳烴特色基地[J].共產黨員，2013?（9）：23.