關于利用異戊烷制異戊二烯的生產技術現狀及市場分析

謝桂輝　繆淑琴　邵偉　王俊艷

摘 要：異戊二烯是生產橡膠的重要化工原料之一，在國內和國外對該產品的需求量較大。基于此，本文分別就利用異戊烷制異戊二烯生產技術現狀及市場展開分析，論述分離法、兩步脫氫法、一步脫氫法、國外市場、中國市場的需求等內容，以期通過研究，為后續異戊二烯生產等工作提供必要的參考。

關鍵詞：異戊二烯;合成法;兩步脫氫法;一步脫氫法

0 引言

異戊二烯（2-Methyl -1，3-butadiene）是一種有機物，是生產橡膠、合成樹脂、SIS、液體聚異戊二烯橡膠等的單體。易燃易揮發，有強刺激性氣味，在現代工業生產活動中不可或缺。我國和其他主要工業國家都較為重視異戊二烯的生產和應用。針對異戊烷制異戊二烯的生產技術以及異戊二烯的市場情況展開分析，具有明顯的現實意義。

1 異戊二烯生產技術現狀

1.1 分離法

隨著我國近幾年煉化一體化和煤制烯烴技術快速發展，乙烯產能持續擴大，生產過程中產生的碳五餾分隨之迅猛增長，已經成為乙烯工業不可忽視的伴生資源。碳五餾分中，烯烴的含量比較高，目前我國有部分企業直接在碳五餾分中分離出異戊二烯以及其他烯烴，也有將異戊烷分離出來并用于下述方法制備異戊二烯，但分離法流程較復雜，且分離出的異戊二烯含量較低，一般該方法是用于分離碳五餾分中含量較高的烯烴。

1.2 兩步脫氫法

異戊烷兩步脫氫法制異戊二烯是目前用的比較廣泛的工藝，已實現工業化，尤其在我國主要使用該法生產異戊二烯。該方法主要是采用異戊烷作為原料，第一步脫氫生成異戊烯，第二步脫氫生成異戊二烯。反應方式采用流化床+固定床的形式，在溫度650℃-680℃，低壓條件下進行反應。第一步采用狀鉻--鋁型催化劑，第二步采用鎢、鉻等磷酸鹽復合型催化劑。異戊二烯單程轉化率為15%-16%。但該工藝存在的問題，一是流化床催化劑的磨損及含Cr粉塵造成的污染，二是副產物1，3-戊二烯的利用問題，同時工藝流程復雜、成本高。

1.3 一步脫氫法

一步脫氫法是在一個反應器內完成兩個脫氫反應，相較于兩步脫氫法，減少了一個反應器的投資。該方法目前已完成實驗階段。反應方式采用固定床的形式，在溫度540℃-650℃，低壓下進行反應。采用鉻--鋁型催化劑。異戊二烯單程轉化率為15%-20%。該方法與兩步脫氫法相比，該法因減少了一次脫氫過程和相應的分離回收設備估計投資會低20%-25%，能耗會相應降低。但一步脫氫法技術目前只在俄羅斯實現了工業化，在我國還并未實現工業化。

2 異戊二烯國內外市場分析

2.1 國外市場分析

異戊二烯可以從裂解過程產生的C5餾分中分離獲取，也可通過異戊烯脫氫、異戊烷兩步或一步脫氫等方法制取。2017年，世界各地的異戊二烯的產量為126萬t/a。在國外，如美國和日本等國家，異戊二烯的來源主要來自裂解C5餾分中分離得到的;而部分國家，如俄羅斯則是通過異戊烯、異戊烷脫氫及異丁烯--甲醛合成法等獲得的。目前，用于生產IIR、IR、SIS等的異戊二烯占異戊二烯總量的95%以上，剩余部分則用來生產香料、維生素、環氧硬化劑藥物等精細化工產品。如今，美國和其他西歐國家等用于生產SIS的異戊二烯的量已超過異戊橡膠的量。

2.2 國內市場分析

截止到2018年11月底，我國異戊二烯生產企業共15家，總產能達到38.05萬t/a，而其中的中石化燕山石化公司、中石化上海石化公司等是我國目前最大的異戊二烯生產廠家，生產能力為3萬t/a，約占國內總生產能力的7.8%。

根據海關統計，2011-2014年我國異戊二烯出口基本穩定在6-7萬t，而自2015年開始，連續三年的出口下降超過20%，2016年全年出口量下降至3.6萬t，而與之相反的是，在2016年打破零進口的記錄，進口量1.3萬t，凈出口（出口-進口）量高達2.3萬t。從2017年開始，異戊二烯進出口出現極大變化，由凈出口轉為凈進口。海關數據顯示，出口量3.0萬t，進口量3.2萬t，凈出口（出口-進口）為-0.2萬t。2011-2014年我國異戊二烯出口基本穩定在6-7萬t，而自2015開始，連續三年的出口下降超過20%，2016年全年出口量下降至3.6萬t，而與之相反的是，在2016年打破零進口的記錄，進口量1.3萬t，凈出口（出口-進口）量高達2.3萬t。2017年，異戊二烯進出口上演“大反轉”，由凈出口轉為凈進口。海關數據顯示，出口量3.0萬t，進口量3.2萬t，凈出口（出口-進口）為-0.2萬t。通過以上分析，我國采用增大產量、減少出口、增加進口的方式滿足國內的需求。因此，我國對異戊二烯的需求量越來越大。如圖1所示，為我國近年來異戊二烯需求量及進出口趨勢。

3 總結

通過進行異戊烷制異戊二烯生產技術現狀及市場分析，獲得了相關理論，異戊烷制異戊二烯技術包括分離法、兩步脫氫法、一步脫氫法等。從市場上看，歐美國家對異戊二烯的需求呈現緩慢上升的態勢，生產能力也有所提升。我國目前對異戊二烯的需求量巨大，雖然生產技術上相對較為落后，但進步快且市場需求較大，后續工作中尋求生產能力的提升十分必要。

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作者簡介：

謝桂輝（1998- ），男，漢族，籍貫：江西省瑞金市，本科，研究方向：異戊烷制異戊二烯制備方法及市場分析。