裂解C5的综合利用及其前景

5(3 $ 分 离 双 烯 烃 后 的 馏 分 中 主 要 是 单 烯 烃 ! 可 以
作 为 甲 基 叔 戊 基 醚 *78/9+ 的 原 料 ! 高 纯 度 :; 甲 基 丁 烯 ;:*:/<:+ 可 从 78/9 裂 解 获 得 $ 双环戊二烯采用精馏方法可以得到纯度从
5( " 到 1( " 以 上 的 不 同 产 品 ! 但 是 应 用 到 对 原 料 要
’( 馏 分 进 入 类 似 丁 二 烯 分 离 的 萃 取 蒸 馏 工 段 ! 经 过
二次萃取精馏和其他一些精馏手段分离出单烯烃% 化学级异戊二烯% 聚合级异戊二烯和间戊二烯!
:/<: % 戊 烯 及 其 他 ’( 烃 类 可 根 据 市 场 需 求 进 一 步
进行分离 !而 双 环 戊 二 烯 可 通 过 进 一 步 精 馏 或 解 聚 及再二聚而获得各种纯度的双环戊二烯$ 上海石化公司化工研究所与国内其他单位合 作!开 发 了 能 分 离 包 括 异 戊 二 烯 等 > 个 双 烯 烃 产 品 的 ’( 分 离 成 套 技 术 ! 并 建 有 配 套 的 高 纯 度 异 戊 二 烯 生 产 装 置 $ 上 海 石 化 公 司 化 工 研 究 所 ’( 分 离 装 置 的 处 理 能 力 已 经 由 原 来 的 :4( ! "#!$%& 提 高 到
:! 戊 烯 # 4! 丁 炔 # 9! 甲 基 !:! 丁 烯 " 等 等 ! 裂 解 &’ 馏
分分离模式如图 4 所示!
图 4 裂 解 &’ 馏 分 分 离 模 式
裂 解 &’ 馏 分 分 离 技 术 的 核 心 是 萃 取 精 馏 " 因 为聚 合级异戊 二 烯 的 质 量 要 求 很 高 "杂 质 的 含 量 要 求 很 低 " 只 能 加 入 某 种 溶 剂 改 变 &’ 馏 分 中 各 组 分 之间的相对挥发度" 通过萃取精馏达到分离的目 的 ! 由 于 在 分 离 过 程 中 " &’ 馏 分 中 的 烯 烃 会 发 生 聚
工产品!
! 裂 解 "# 的 分 离
裂 解 &’ 馏 分 的 主 要 组 分 有 4) 多 种 " 根 据 所 采 用 分 离 工 艺 的 不 同 " 可 得 到 不 同 纯 度 的 各 种 &’ 分 离 产 品 ! 例 如 " 异 戊 二 烯 可 制 得 5) ! 的 浓 缩 液 " 也 可 制 得 6) ! 以 上 的 高 纯 聚 合 单 体 $ 双 环 戊 二 烯 更 可 从 低 纯 度 "7’*% 到 中 等 纯 度 "(’ ! % " 再 到 高 纯 度 "68 ! % " 直 至 超 高 纯 度 "66 ! % $ 间 戊 二 烯 则 一 般 为 5) ! +7’ ! 的浓缩液! 裂 解 &’ 馏 分 分 离 过 程 首 先 是 基 于 这 样 一 个 机 理 %即环戊二烯易于二聚成双环戊二 烯 "而 双 环 戊 二烯在高 温 下 又 可 解 聚 成 环 戊 二 烯 "先 分 离 出 环 戊 二 烯 ! 脱 除 双 环 戊 二 烯 后 的 &’ " 或 采 用 精 馏 分 离 得 到 含 量 为 ’) ! +5) ! 的 异 戊 二 烯 和 间 戊 二 烯 的 浓 缩 物 " 或 采 用 抽 提 精 馏 得 到 含 量 为 7) ! 以 上 的 间 戊 二 烯 和 66 ! 以 上 的 异 戊 二 烯 ! 在分离出 9 种双烯烃后的抽余油中还可进一 步 分 离 出 含 量 为 66 ! 的 异 戊 烯 # 66 ! 的 正 戊 烷 以 及
中 外 能 源
第-期
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$ -/ $
裂解 ! " 的综合利用及其前景
钱伯 章
& 中 国 石 化 上 海 高 桥 分 公 司 ! 上 海 )00-)5$
摘
要
综 述 了 裂 解 "% 的 分 离 及 其 下 游 衍 生 物 & 异 戊 二 烯 # 环 戊 二 烯 # 间 戊 二 烯 # "% 石 油 树 脂 等 $ 的 应 用 市 场 和 需 求 ! 以 及 国 内 裂 解 "% 资 源 及 其 利 用 前 景 "
"#!$%& :##> 年 !4#1# #455: #42!# #4)1! #4!": :##! 年 !4":# #4552 #42!) #4)11 #4!"( "#!$%&
万方数据
第"期
钱 伯 章 ! 裂 解 "# 的 综 合 利 用 及 其 前 景
) "1 )
克 公 司 采 用 二 甲 基 甲 酰 胺 *./0+ ! 壳 牌 公 司 采 用 环 丁 砜 $ 裂 解 ’( 经 分 离 后 可 获 得 各 种 不 同 纯 度 的 产 品 ! 其 中 异 戊 二 烯 可 达 到 123 以 上 的 化 学 级 产 品 ! 或 是 浓 度 超 过 114(3 的 聚 合 级 产 品 # 双 环 戊 二 烯 的 规 格 有 5(3 以 下 * 称 为 低 纯 度 产 品 + % 2(3* 中 纯 度 产 品 + % 1!3 * 高 纯 度 产 品 + % 高 于 113 * 超 高 纯 产 品 +! 种 # 间 戊 二 烯 成 品 浓 度 一 般 较 低 ! 通 常 为 )#3 6
关键词
裂 解 "% 衍 生 物 市 场 需 求 资 源 前 景
! 概述
裂 解 碳 五 ! 简 称 "# 馏 分 $ 是 在 石 脑 油 及 其 他 重 质裂解原料蒸汽裂解制乙烯过程中形成的副产物! 可从裂解汽油中用精馏的方法得到" 作为一种宝贵 的 资 源 ! 裂 解 "% 可 以 生 产 一 系 列 高 附 加 值 的 化 工 产 品 ! 世 界 各 国 普 遍 关 注 "% 的 开 发 利 用 " 许 多 大 型 石 油 化 工 公 司 都 把 "% 馏 分 综 合 利 用 作 为 一 项 全 球 性 的 业 务 " 目 前 ! 与 "% 馏 分 分 离 及 向 下 游 衍 生 产 品 的相关行情变化大且相当复杂" 裂 解 "% 馏 分 中 含 有 许 多 组 分 ! 它 们 是 很 有 价 值的 化工原料!如异戊二烯 #环 戊 二 烯&通 常 以 二 聚 体 !即 双 环 戊 二 烯 的 形 式 存 在$#间 戊 二 烯 #异 戊 烯 #
’( 戊 烯 # )( 丁 炔 # *( 甲 基 (’( 丁 烯 # 环 戊 烷 # 环 戊 烯 #
异 戊 烷 #正 戊 烷 等 " 异 戊 二 烯 #环 戊 二 烯 和 间 戊 二 烯 的 含 量 约 占 裂 解 "% 馏 分 的 +% ! ,%% ! " 其 中 ! 环 戊 二 烯 占 -%.,-/. ! 异 戊 二 烯 占 -%.,)0. ! 间 戊 二 烯 占 -0.,)0. " 这 些 双 烯 烃 和 单 烯 烃 由 于 其 特 殊 的分子结构!化学性质活泼 !可以合 成许 多 高 附 加 值 的 产 品 ! 是 化 工 利 用 的 宝 贵 资 源 " 目 前 ! "% 烃 及 其 衍生物的综合利用已成为全球性商机中的热点之 一 !受 到 了 越 来 越 多 的 关 注 " 近 年 来 ! "% 馏 分 的 利 用 方 向 已 由 初 期 的 混 合 利 用 逐渐转向了分离 单 组 分 的 利 用 !同 时 向 制 备 精 细 化工产品方向发展" 以 分 离 提 纯 后 的 "% 各 组 分 为 原 料 ! 可 以 生 产 品 种 繁多的石油化学品#专用化学品#精细化 学 品 和 医 药 化 学 品 等 等 " 裂 解 "% 馏 分 的 主 要 衍 生 产 品 如 图
- 所示"
万方数据
中 外 能 源
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4))5 年
第 :: 卷
要 的 苯 乙 烯 ! 异 戊 二 烯 ! 苯 乙 烯 嵌 段 共 聚 物 "#$#% 生 产 商"与 陶 氏 化 学 公 司 合 资%! 日 本 是 &’ 综 合 利 用 最 好 的 国 家 " 特 别 是 在 开 发 &’ 系 列 精 细 化 学 品 方 面 更 为 显 著 ! 他 们 将 &’ 馏 分 的 ()*+(’* 用 于 分 离 异 戊 二 烯 " 然 后 再 将 其 用 于生产合 成橡胶和香料 #化 妆 品 #药 品 #杀 虫 剂 等 精 细 化 学 品 ! 此 外 " 他 们 还 将 &’ 馏 分 分 离 后 用 于 生 产 石 油 树 脂 "制 造 路 标 漆 #热 溶 胶 #印 刷 油 墨 和 橡 胶 增 粘 剂 等 ! 其 中 " 瑞 翁 公 司 是 &’ 综 合 利 用 的 典 型 代 表 " 其 &’ 利 用 率 达 ()* 以 上 " 是 目 前 世 界 上 &’ 利 用 率 最 高 的 企 业 ! 瑞 翁 等 公 司 的 &’ 衍 生 产 品 涵 盖 了 石油化学品#专用化学品#精细化学品 和 医 药 化 学 品 等 领 域 " 产 品 有 异 戊 橡 胶 # #$# # 固 化 剂 # ,$- 制 品 #石油树脂#环烯共聚物#各种香精香料#各 种 ’ 元环溶剂及中间体! 另一些公司重点利用异戊二烯产品"如固特异 公 司 是 目 前 美 国 最 大 的 异 戊 橡 胶 生 产 商 " ./0123 公 司 是 目 前 全 球 最 大 的 #$# 生 产 商 ! 此 外 " 可 乐 丽 公 司 除 生 产 特 种 异 戊 橡 胶 和 氢 化 #$# 以 外 " 还 利 用 异 戊二烯合成几 十 种 医 药 #香 料 和 农 药 系 列 等 精 细 化
合#氧 化 "因 此 "在 分 离 过 程 中 要 加 阻 聚 剂 "一 般 采 用复合阻聚剂体系! 目前" 工业上使用的溶剂萃取剂主要是乙腈# 二 甲 基 甲 酰 胺 # 环 丁 砜 和 ;! 甲 基 吡 咯 烷 酮 ! 固 特 异 公 司 和 <#, 公 司 采 用 乙 腈 " 瑞 翁 和 俄 罗 斯 下 卡 姆 斯
作 者 简 介 ! 钱 伯 章 " 教 授 级 高 级 工 程 师 " -56* 年 毕 业 于 华 东 理 工 大学 "曾就职 于 中 国 石 化 上 海 高 桥 石 油 化 工 公 司 "长 期 从 事 技 术 与 经 济 情 报 的 调 研 工 作 # )00- 年 创 立 金 秋 石 化 科 技 传 播 工 作 室"主 要 从 事Байду номын сангаас能 源 $石 油$石 化 和 化 工 的 经 济 和 技 术 信 息 调 研 和 传 播 工 作 # 曾 荣 获 上 海 市 及 部 级 科 技 情 报 调 研 成 果 奖 -0 余 项 $ 中 国 石 化 优 秀 论 文 奖 -0 余 次 " 出 版 专 著 % 部 " 发 表 论 文 多 篇 #
图 - 裂 解 "% 馏 分 的 主 要 衍 生 产 品
美 国 的 "% 分 离 利 用 率 为 /0. ! 从 裂 解 "% 中 分 离出环戊二烯和间戊二烯! 用来生产各种石油树 脂 ! 现 有 石 油 树 脂 的 年 总 产 能 已 达 -1 " -0+234 " 埃 克 森美孚和日本瑞翁等公司全面利用了异戊二烯#间 戊 二 烯 和 环 戊 二 烯 等 产 品 ! 使 "% 馏 分 的 价 值 最 大 化 " 截 至 目 前 !埃 克 森 美 孚 公 司 是 全 球 最 大 的 石 油 树 脂 生 产 商 #丁 基 橡 胶 生 产 商 #异 戊 烯 生 产 商 和 主
求 高 的 某 些 领 域 ! 如 反 应 注 射 成 型 *=,/+ 时 ! 则 采 用 &解聚’精馏’再二聚’精馏( 的方法得到 纯 度 达 到 11 " 的 双 环 戊 二 烯 $
:##> 年 后 的 ! ! "#!$%& $
目 前 ! 我 国 大 部 分 石 化 企 业 的 裂 解 ’( 馏 分 一 般作 为乙烯裂 解 炉 的 燃 料 进 行 利 用 !化 工 利 用 率 很 低$ 环顾 国 内!除 了 上 海 石 化 公 司 化 工 研 究 所 拥 有 一 套 完 整 的 ’( 分 离 装 置 以 外 ! 其 他 单 位 裂 解 ’( 馏 分利用仅做 简 单 的 分 离 处 理 !主 要 是 用 来 生 产 双 环 戊二烯$ 表 " 列 出 了 上 海 石 化 ’( 馏 分 利 用 情 况 ! 表 : 列 出 国 内 其 他 ’( 馏 分 分 离 情 况 $