c4资源的生产_利用及发展

产品 收率，ｗ ｔ ％ 产量，Ｍ ｔ
Ｈ ２
０．８８ห้องสมุดไป่ตู้
２．０１
Ｃ １
１４．３
２７．５８
表 ３ 乙烯蒸汽裂解产品典型收率及产量
Ｃ０ ２
７．１
１３．７６
Ｃ＝ ２
３１．２
６０
Ｃ０ ３
１．２
２．３１
理量 丙烯组成 丙烷组成 碳四烃组成
（Ｍｔ／ａ）
乙烷
丙烷
３．８８８
０．５
／
丙烯
丙烷
９９．５
９０
丙烯 １０
ｎ－Ｃ ０ ４ ９
ｉ－Ｃ ０ ４ ４６
１－Ｃ ＝ ４ １０
６．９８８６
／
２．８
摘要：本文介绍了目前大庆石化公司炼油、乙烯装置碳四烃资源的生产及实际利用情况，并结合我国的实际情况 对未来碳四烃的综合利用提出了一些设想和建议，最后对我院的高端基聚异丁烯的研制情况作一简单的介绍。
关键词：炼油；乙烯；Ｃ 烃；利用；发展设想 ４
中图分类号：０６２３．１ 文献标示码：Ａ 文章编号：１００９－４７２５（２００５）１２－０００８－０６
Research Institute of Daqing Petrochemical Company,Daqing 163714,China)
Abstract:This paper article introduces producing and practical utilization status of oil refining device and ethylene
烃、石脑油及加氢尾油为主。产品有乙烯、丙烯、Ｃ４ 烃 和裂解汽油，副产品有混合 Ｃ５、裂解燃料油、甲烷、 氢气等。现以美国斯通 －维伯斯特公司的 ＳＷ－ＵＳＣ裂解
炉为例，以油田轻烃、石脑油及加氢尾油为裂解原料， 裂解产品的典型收率及组成如表 ３所示。 从表 ３ 可以看出，６０ 万 ｔ 乙烯裂解装置将产生出
已停产，目前炼厂 Ｃ ４ 烃基本上未经过利用，作为液 化气或化工原料直接出售。 ３．２ 化工 Ｃ４ 烃的生产及利用现状 ３．２．１ 化工装置 Ｃ４ 烃的生产 化工装置 Ｃ４ 烃全部来源于乙烯裂解装置。裂解装 置的产品分布及收率与装置的专利技术、裂解原料组
成、裂解深度及裂解操作条件等因素有关。目前，大 庆石化公司的乙烯产量为 ６０ 万 ｔ／ａ ，原料以油田轻
９０％，可见我国 Ｃ４ 烃的化工利用率远远落后于发达国 家水平，其中很大一部分作为燃料被烧掉。同时随着
我国天然气工业的迅速发展，现仍作为燃料使用的 Ｃ４ 烃将面临着严峻挑战。如何充分地、合理地利用 Ｃ４ 资 源，生产国内急需的部分 Ｃ ４ 馏分衍生产品， 如甲乙
·８ ·
发 展 论 坛
Chemical Technology Market
１ ２ ２００５ 第
期《化工科技市场》
酮、ＭＴＢＥ、顺酐等，提高企业经济效益，已成为人 们关注的焦点。
２ Ｃ４烃的来源
工业 Ｃ４ 来源有以下几个方面：［１］ （１）炼油厂：炼油厂的催化裂化装置、减粘裂化装 置、焦化装置和热裂化装置都能够生产Ｃ４ 烃，但由催 化裂化装置生产的 Ｃ４ 最多，占 ６０％ 以上。 （２）化工厂：裂解制乙烯的联产物 Ｃ４ 的特点是：丁 二烯含量高，约占裂解 Ｃ４ 四的 ５０％ 左右。 （３）油田气：Ｃ４ 烷烃约占 １～７％。 （４）其他：α烯烃联产：乙烯齐聚制α烯烃时可 以得到 １－ 丁烯；酒精脱水、脱氢制丁二烯等都可以 产生 Ｃ４ 组分。
６
８．１
３．５
０．９
２－Ｃ ＝ ４
４．９ ３．８
４．１ ４．７
１１．２ ５．４ ２．２
ｉ－Ｃ ＝ ４
５．６ １３
４．１ ６．７
２．６ １３．７
／
对应 气分
一气分 二气分 新气分
表 ２ 炼厂各气体分馏装置的处理量及馏分组成
现处 产品名称及组成（Ｖ％）
１ 前言
近年来，随着我国原油加工能力的迅速提高和乙 烯产量的不断增加，作为石油化工副产品的 Ｃ４ 资源也 在不断扩大，其总量已超过了 ３．０Ｍｔ／ａ。目前，我
收稿日期：２００５－１１－３０
国 Ｃ４ 烃在化工方面的利用率只有 １０％ 左右，而美国、 日本和西欧等工业发达国家利用率已达到了 ６ ０ ％ ～
３ 大庆石化公司 Ｃ４ 烃的生产及利用现状
３．１ 炼油装置 Ｃ４ 烃的生产及利用 ３．１．１ 炼油装置 Ｃ４ 烃的生产 目前，大庆石化公司炼油厂原油实际加工量已超 过了 ６００ 万 ｔ／ａ，原料主要为大庆原油及掺炼部分俄 罗斯原油。炼厂中的重油催化裂化、延迟焦化、蜡 油催化裂化等装置都能产生液态烃，其中两套重油催
１２ 《化工科技市场》２００５ 第
期
发 展 论 坛
量将会达到设计标准，那么 Ｃ４ 烃的产量将会达到 ２５万 ｔ／ａ。
３．１．２ 炼油装置 Ｃ４ 烃的利用 经过气体分馏装置后的产品主要有：丙烯、丙烷 及 Ｃ４ 烃组分。其中丙烯作为生产聚丙烯和丙烯烃的原 料，部分直接作为产品出售。丙烷组分作为沥青抽提 溶剂或作为燃料。由于聚异丁烯装置和烷基化装置现
４ Ｃ４烃的综合利用及发展设想
４．１ 用于合成石油树脂 在混合 Ｃ４ 烃中，当烯烃含量高于 ９５％ 以上时，可 制得石油树脂。这种树脂的软化点大多在 ９５℃以上， 不饱和度比其它石油树脂高，经化学改性或与其它单 体共聚可获得许多等级的产品。此产品可以改性合成 橡胶，在压敏胶粘剂，热熔型粘接剂，印刷油墨等 行业有广泛应用。 ４．２ 丁二烯的利用［２～９］ 丁二烯是一种重要的烯烃资源，是生成合成橡 胶、ＡＢＳ 树脂和工程塑料的基础有机化工原料，对发 展石油化工中下游产品具有极其重要的意义。目前丁 二烯的需求量较大，而乙烯裂解 Ｃ４ 烃中含有大量的丁 二烯，因此建丁二烯抽提装置和相应的配套装置具有 很好的经济效益。 ４．２．１ 用于生产 ＡＢＳ 树脂 ＡＢＳ 树脂是 ２０世纪 ４０年代发展起来的一种通用型 热塑性工程塑料，是丙烯腈（ＡＮ）、丁二烯（ＢＤ）、苯 乙烯（ＳＴ）的三元共聚物。由于具有优良的抗冲性、高 刚性、耐油性、耐低温性、耐化学腐蚀和良好的电 气性能等，且容易加工，因此被广泛用于国计民生的 各种领域。目前我国 ＡＢＳ 树脂的生产厂家有 ９ 家，生
4
develop of Research Institute of Daqing Petrochemical Company at last.
Key words:oil refining;ethylene;C Hydrocarbon;utilization;developing assume method 4
device of Daqing Petrochemical Company.Some ideas and suggestions are proposed based on the analysis of chinese current status with regard to Comprehensive utilization Of C Hydrocarbon.The paper comments on high activity polyisobutene
ａ，现实际生产能力为 ５．８ Ｍｔ／ａ，约消耗１ Ｍｔ／ａ丁二 烯；合成橡胶装置的设计产量５ Ｍｔ／ａ，约消耗５．１ Ｍｔ／ ａ 丁二烯，合计需求量约为 ６．１Ｍｔ／ａ。而目前的两套抽
装置的丁二烯产量约为８．４Ｍｔ／ａ，丁二烯产量有剩余。抽
提丁二烯后的一部分 Ｃ４ 烃用于生产 ＭＴＢＥ，生产的 ３． ０Ｍｔ／ａＭＴＢＥ全部用于炼厂无铅高品质汽油的调和。同时， ＭＴＢＥ装置生产出的部分粗１－丁烯经过１－丁烯精制装置， 为 ＬＬＤＰＥ和ＨＤＰＥ提供原料。 图２列举了大庆石化公司 ６０Ｍｔ／ａ乙烯裂解Ｃ４ 烃的利用情况。
１６．８ 万 ｔＣ４ 烃，其中丁二烯含量约为 ５０％，１－ 丁烯和 异丁烯的含量也相当可观。预计将来乙烯产量将扩大
到 １０５ 万 ｔ／ａ，届时 Ｃ４ 烃的产量将更大。如何充分的、 合理的利用这部分 Ｃ ４ 资源，生产高附加值的化工产 品，对提高企业经济效益具有重要的意义。
３．２．２ 化工装置 Ｃ４ 烃的利用 目前，乙烯裂解所产生的Ｃ４ 烃主要用于生产丁二 烯、ＭＴＢＥ、１－ 丁烯等化工产品。其中裂解Ｃ４ 烃首先经 抽提装置，得到的丁二烯主要用于大庆石化总厂的ＡＢＳ 装置和合成顺丁橡胶装置。ＡＢＳ 装置的设计产量５ Ｍｔ／
化裂化装置所产液态烃占炼油装置联产Ｃ４ 烃的绝大部 分。在液态烃中，碳三以下的组分占一半以上，同 时含有一定量的异丁烷、异丁烯和正丁烯（１－ 丁烯和 ２－ 丁烯），而丁二烯的含量甚少。表 １ 列举了炼厂各 装置生产液态烃馏分的典型组成。 根据表 １ 分析如下，加工能力为 １００ Ｍｔ／ａ 的延 迟焦化装置产出的富气中 Ｃ４ 组分含量少，进一步分离 不经济，因此一般都并入瓦斯管线当作燃料使用。由 于原料不足，加工能力为 ７５ Ｍｔ／ａ的蜡油催化裂化装 置于 ２００２ 年停产，现归大庆石油化工总厂所属。目 前，大庆石化公司炼油装置联产的 Ｃ４ 烃主要以两套重 催装置为主。 直接由炼油装置生产出的液态烃中碳三以下组分 居多，而 Ｃ ４ 各组分含量相对较少。因此，要想充分 的利用各组分，需对液态烃进行进一步分离。本厂共 有三套气体分馏装置，表 ２ 列举了炼厂各气体分馏装 置的处理量及馏分组成。 由于蜡催停产，目前一气分和二气分现处理量严 重不足，从而对 Ｃ４ 烃产量有一定的影响。２００２ 年三 个气分装置 Ｃ４ 烃的产量分别为：一气分２．６７８ 万ｔ／ａ， 二气分 ４．２５６万 ｔ／ａ，新气分 １２．０４４ 万 ｔ／ａ，合计约 为 １９ 万 ｔ／ａ。如果蜡催正常运行，三个气分的处理
装置 名称
一重催
加工 能力 （Ｍｔ／ａ） １００
二重催
１４０
蜡油催
７５
化裂化
延迟焦化
１００
产品
干气 富气 液态烃 干气 富气 液态烃 干气 富气 液态烃 富气
表 １ 炼厂各装置生产液态烃馏分的典型组成
收率（Ｖ％）
组成（Ｖ％） Ｃ 以下
３
ｎ－Ｃ ０ ４
ｉ－Ｃ ０ ４
１－Ｃ ＝ ４
３．２４ ／
１３．６３ ４．５３
／ １２．５１ ４．５６
／ １３．８７
８．８
６５．４ ５７．５ ５７．５ ４６．８ ４２．４ ５１．８ ４５．２ ３０．３ ４１．９ ８４．１
０．３ １．９ ４．１ １．４ ２．１ ３．９ ０．１ １０．２ ２５ ０．８
０．２
６．９
２．５
１６．２
５．４
０．７
７．９
／
１７．１
５．３
０．７
１４．８
５．１
９７．２
９６．７
３．３
８．７
３５．２
１４．１
１８．８８８
０．１４
０．２６
９９．６
９０．４５
９．５１
４．８９
３７．５
２０．８９
２－Ｃ ＝ ４ １６
１４．８ １１．８９
Ｃ ５
／ ６．７ ０．１
／ ５．３ ０．１
／ １．４ ０．１
／
ｉ－Ｃ ＝ ４ １９
１７．２ ２４．８３
·９ ·
C he m ical Techn o log y Ma rke t
C he m ical Techn o log y Ma rke t
１２ 《化工科技市场》２００５ 第
期
发 展 论 坛
Ｃ 烃资源的生产、利用及发展设想 ４ 马冰洁 １ ， 吴瑶庆 ２ ， 李建忠 ３ ， 齐泮仑 ３ ， 赵光辉 ３
（ １ ．沈阳工业大学理学院，辽宁 沈阳 １ １ ０ ０ ２ ３；２． 辽东学院，辽宁 丹东 １ １ ８ ０ ０ １； ３． 大庆石化公司研究院，黑龙江 大庆 １ ６ ３ ７ １ ４ ）
Production Utilization and Developing Assume of C Hydrocarbon 4
MA Bing-jie1,WU Yao-qing2,LI Jian-zhong3,QI Pan-lun3,ZHAO Guang-hui3 (1.Shenyang university of technology,Shenyang 110023,China;2.LiaoDong Institute,Dandong 118001,China;3.