碳五资源利用途径
碳五资源的分离和综合利用
![碳五资源的分离和综合利用](https://img.taocdn.com/s3/m/8d17f914d5bbfd0a785673ad.png)
碳五资源的分离和综合利用1.前言工业上碳五(以下为C5)烃的来源大致有四个方面:裂解制乙烯的副产C5馏分,炼厂C5烃,油田及天然气中回收的C5烃,以及少量来自其他途径的C5烃,C5烃的分离和综合利用是合理利用石油资源的一个重要方面,也是降低石化生产成本的有效途径之一。
随着世界乙烯装置的不断增加,其裂解C5的数量将越来越多,如何合理利用好这部分资源是一个值得探讨的问题。
世界各国对C5的综合利用都非常重视,其中日本和美国是综合利用最好的国家。
日本在开发C5系列精细化工产品方面尤为显著,产品主要有多种香料、高级化妆品基油、角鲨烷以及医药中间体等。
另外,他们对于分离后的各个组分都尽可能的充分利用,这也是他们的C5利用率很高的一个重要原因。
美国的C5馏分主要用于生产异戊橡胶、石油树脂、不饱合聚酯树脂、乙丙橡胶,少量用于生产除草剂、阻燃等精细化工产品。
目前,国外的C5的分离和综合利用已由初期的混合使用转向分离单个组成的利用,并向制备精细化工产品方向发展。
而我国现在的C5资源比较分散,基本上没有利用,大多数仍作燃料油或直接烧掉,工业规模的碳五分离装置还是空白,分离单个组分的化工利用及精细化工仅仅是起步,综合利用水平远远落后于国外。
2.C5资源情况目前,我国的C5资源主要由两部分组成:(1)炼油过程中所得的C5馏分,1994年原油二次加工能力已经超过6800万t/a,生产装置近200套,其中催化裂化装置能力超过5200万t/a,年加工能力为4000万t/a。
仅此一项,一年的C5馏分即达320万t/a,加上催化重整,加氢裂化和延迟焦化等装置联产的C5,总计可达350万t/a以上。
(我公司催化裂化装置、催化重整装置、90万吨汽柴油加氢装置的凝析油、采油厂凝析油)(2)蒸汽裂解联产C5馏分,其产率和组成随裂解原料和操作条件而变化。
3.C5馏分组成3.1 裂解C5馏分组成由我国主要石化企业裂解C5典型组成可见,C5组成中异戊二烯含量在15%~23%,间戊二烯含量为14%~17%,环戊二烯/双环戊二烯含量为13%~21%,双烯烃的总量占裂解C5的40%~60%。
乙烯裂解C5资源的利用
![乙烯裂解C5资源的利用](https://img.taocdn.com/s3/m/703b2c1433687e21af45a9cd.png)
7032.9 3468.1 376.4 3588.0 1841.4 16306.8
43.1 21.3 2.3 22.0 11.3 100.0
7032.9 3593.9 501.? 4743.3 1544.5 17416.3
40.4 20.6 2.9 27.2 8.9 100.0
原料
表2-3 西欧乙烯装置原料构成
原料
表2-2 美国乙烯装置原料构成
1985
1990
1995
乙烯产量,kt 所占比例,% 乙烯产量,kt 所占比例,% 乙烯产量,kt 所占比例.%
乙烷 丙烷 正丁烷 石脑油 粗柴油 总计
7032.9 3508.0 188.0 1401.0 1763.3 13893.2
50.6 25.2 1.4 10.1 12.7 100.0
乙烷
--
--
--
--
--
--
丙烷
--
--
--
--
--
--
丁烷
250
5.9
257
5.9
278
5.9
石脑油
3977
94.1
4099
94.1
4426
94.1
柴油
--
--
--
--
--
--
总计
4227100.0来自4356100.0
4704
100.0
表2-5 世界乙烯原料构成 % 原 料 1990 年 1995 年 2000 年 原 料 1990 年
生产企业名称
上海石化
吉林石化 大庆石化
燕山石化 齐鲁石化 扬子石化 茂名石化 广州乙烯 兰州石化 盘锦乙烯 抚顺石化 中原石化 独山子石化 天津联合化学 北京东方化工厂 辽阳石化 扬子巴斯夫 上海赛科石化 福建炼化/埃克森美孚 壳牌公司/中海油 广州乙烯/埃克森美孚 陶氏化学/天津石化 镇海炼化
碳五
![碳五](https://img.taocdn.com/s3/m/208703ec102de2bd960588b7.png)
一、碳五的来源、用途和市场预测1、碳五的来源、用途裂解碳五的主要来源,是石油馏份蒸汽裂解生产乙烯装置的副产。
一般来说,乙烯蒸汽裂解装置副产碳五馏份的量,随裂解原料而变化,若以轻油为裂解原料,在一般标准裂解条件下,碳五馏份的产量为乙烯产量的10%~20%。
到2010年,国内乙烯总产能将可能达到1500-2000万吨。
因此,保守估计,2010年国内可利用的裂解碳五资源可能超过150万吨。
上海石化和化学工业区的碳五资源约达到20万吨左右,加上南京扬子、浙江镇海的碳五资源,上海石化发展碳五化学产业有资源优势。
表1 碳五双烯烃的主要用途2、市场预测异戊二烯间戊二烯表3 应用于各行业的间戊二烯市场预测单位:吨双环戊二烯表4 应用于各行业的双环戊二烯市场预测单位:吨二、上海石化碳五利用情况简介2007年10月24日,是上海石化15万吨碳五分离装置打桩的日子。
该装置计划09年3月建成投产,其产品包括异戊二烯 3 万吨(其中化学级0.8万吨)间戊二烯 3.1 万吨双环戊二烯 2.7 万吨(包括各种规格)异戊烯 1 万吨戊烷 5 万吨在碳五资源充分时可同时把现有6万吨碳五分离装置启动,碳五处理量达到20万吨以上,届时可提供更多分离产品。
1、以芳樟醇为支撑的精细化工产业链已经形成了由异戊二烯生产芳樟醇(2.5kt/a)的成套工艺技术软件包,2.5kt/a芳樟醇工业生产装置已建成,正在投产;围绕芳樟醇这个产品平台,近期上海石化开发形成了以下系列技术:a 芳樟酯系列产品生产技术(完成了小试技术)b 由芳樟醇生产异植物醇的技术(形成了工艺软件包)c 柠檬醛及紫罗兰酮系列产品生产技术(正在开发)d 炔化加氢系列技术(成熟技术)e HCl加成系列技术(成熟技术)2、以双环戊二烯为支撑的精细化工产业链经过多年的努力,目前上海石化化工所已经可以生产各种纯度的双环戊二烯,具体包括:低纯度、聚酯级、EPDM级、聚合级、高纯度等系列双环戊二烯产品,该所围绕环戊二烯平台开发的系列技术有:a 双环戊二烯解聚与再二聚技术(完成了中间试验);b 环戊烯与环戊烷生产技术(完成了中间试验);c 环戊醇与环戊酮生产技术(小试技术研究已经有突破);d 卤代环戊烷生产技术(正在开发);e 降冰片烯系列产品生产技术(正在开发);f 环烯共聚物生产技术(准备开发);g 双环戊二烯改性不饱和树脂与酚醛树脂生产技术(完成了小试技术);h 戊二醛生产(技术完成了小试技术);I 3-甲基丁烯-1分离技术(正在开发)。
裂解C 5 的综合利用及其前景
![裂解C 5 的综合利用及其前景](https://img.taocdn.com/s3/m/1bfc9ed43186bceb19e8bb3e.png)
裂解C 5 的综合利用及其前景张祥学号:0820604021208化学工程(2)班摘要综述了裂解C5 的分离及其下游衍生物(异戊二烯、环戊二烯、间戊二烯、C5 石油树脂等)的应用市场和需求, 以及国内裂解C5 资源及其利用前景。
关键词裂解C5 衍生物市场需求资源前景1 概述裂解碳五(简称C5 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C5 可以生产一系列高附加值的化工产品, 世界各国普遍关注C5 的开发利用。
许多大型石油化工公司都把C5 馏分综合利用作为一项全球性的业务。
目前, 与C5 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C5 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、l- 戊烯、2- 丁炔、3- 甲基- l- 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C5 馏分的45%~55%。
其中, 环戊二烯占15%~17%, 异戊二烯占15%~20%, 间戊二烯占10%~20%。
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, C5 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, C5 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C5 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C5 馏分的主要衍生产品如图1 所示。
美国的C5 分离利用率为70%, 从裂解C5 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18×104t/a。
裂解C5的综合利用
![裂解C5的综合利用](https://img.taocdn.com/s3/m/12e215dc4b73f242326c5f96.png)
裂解C5的综合利用0 引言石油烃高温裂解制乙烯过程中副产相当数量的裂解碳五(C5) 馏分,其中含有30 多种相近沸点的组分,主要为单烯烃和二烯烃, 他们的化学性质活泼, 是化工综合利用的宝贵资源。
C5馏分中价值较高且含量较多的组分为环戊二烯、异戊二烯和间戊二烯,三者约占裂解C5馏分总量的50浓上。
此外,C5 还含有15%〜25%勺单烯烃,即1-戊烯、顺式和反式-2-戊烯、2- 甲基-1- 丁烯、2-甲基-2- 丁烯和3-甲基-1- 丁烯。
1 环戊二烯和双环戊二烯的利用1.1 环戊二烯(CPD)环戊二烯能进行聚合、氢化、卤化、加成、缩合和还原等反应, 用途广泛。
环戊二烯的活性高, 已成为有机合成工业的重要原料。
环戊二烯催化加氢可得环戊烯, 当前, 环戊烯主要用作生产戊二醛的原料, 戊二醛可用于皮革鞣剂和油田注水杀菌剂等。
1.2 双环戊二烯(DCPD) 双环戊二烯是环戊二烯的二聚体。
双环戊二烯最大用途是制备加氢高级石油树脂, 主要用途是卫生材料的胶粘剂;此外, 还可用于代替部分苯酐生产不饱和聚酯, 具有更好的热稳定性。
优异的耐化学品性、耐紫外线性能及良好的电气、力学性能, 可制造一些特殊用途的产品。
国内大型双环戊二烯装置均以裂解C5作为原料,主要生产商有辽阳石油化纤公司和上海金森石油树脂公司。
其中, 辽阳石油化纤公司生产的纯度为85%的双环戊二烯主要出口欧洲。
国内双环戊二烯总年生产能力约7600 吨, 产量3380吨, 开工负荷率较低。
目前裂解C5多用作裂解燃料,双环戊二烯未能得到充分利用。
而国内需求旺盛,应在组织好裂解燃料平衡和替代的条件下先抽出双环戊二烯, 大力发展以双环戊二烯为基础原料的精细化工产业。
剩余C5组分可生产甲基叔戊基醚。
醚化后组分经加氢返回裂解装置作原料, 这将有利于乙烯裂解装置的原料优化和效益提高。
2 异戊二烯的利用2.1 聚异戊二烯橡胶异戊二烯的主要用途是生产聚异戊二烯橡胶, 由于采用的催化体系及工艺条件不同, 产品有高顺式聚异戊二烯、中高顺式聚异戊二烯、反式聚异戊二烯和液体聚异戊二烯。
国内外碳五资源利用综述[1]
![国内外碳五资源利用综述[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/93b9c3bef121dd36a32d829b.png)
专论与综述国内外碳五资源利用综述李省岐(齐鲁石化公司规划院,山东淄博 255408)摘要:介绍了国内外C 5资源分离及利用现状,对国内C 5资源综合利用提出初步建议。
关键词:碳五馏分;异戊二烯;环戊二烯;综合利用The Comprehensive Utilizaton for C 5in Domestic and the WorldL I S heng -qi(Planning Institute of Qilu Petrochemical Corporation ,Zibo ,255408,China )Abstract :The situation to separation and utilization of C 5in domestic and the world are discribed ,the primary propose for utilizing C 5in domestic is pointed outK ey w ords :C 5-fraction ;isopentadiene ;cyclopentadiene ;comprehensive utilization C 5的C 5烃馏分,其组成复杂,富含双烯烃及单烯烃,主要有异戊二烯(2-甲基-丁二烯),环戊二烯(通常以二聚物双环戊二烯被抽提出来),间戊二烯(顺式及反式1,3-戊二烯),异戊烯(2-甲基-2-丁烯),也有少量戊烯-1。
这些双烯烃化学性质活泼,是化工综合利用的宝贵资源。
C 5馏分的数量及组成因裂解原料和操作条件而定,一般重质原料裂解所得的双烯烃含量较高,裂解深度增加,双烯烃含量增加,但烷烃、单烯烃含量则先增加后减少。
不同裂解原料C 5中双烯烃含量见表1。
1 国外C 5馏分分离及市场现状1.1 国外C 5馏分分离西欧乙烯裂解原料主要为石脑油,所产的C 5中各组分的质量分数大约为:22%环戊二烯,18%异戊二烯,16%间戊二烯。
C5综合利用
![C5综合利用](https://img.taocdn.com/s3/m/1b6ed7d3aaea998fcd220ea6.png)
异戊烯联合装置C5资源综合利用在石油烃类裂解制取乙烯的过程中,有大量的C5馏分产生。
石油化工产业的飞速,随着各乙烯装置的进一步扩容改造,C5馏分产量将明显增加。
而C5馏分作为一种宝贵的资源,可以生产一系列高附加值的化工产品。
为此,对C5系列的精细化工产品的开发利用,将降低乙烯生产成本,提高企业的效益,增强企业的竞争力。
石化上海石油化工股份有限公司化工研究所的异戊烯联合装置就是一个很好的开发利用实例。
中国石化上海石化股份有限公司化工研究所(以下简称化工所)主要从事C5分离、C5馏分综合利用的研究,拥有一套65kt/a的C5分离装置。
2001年采用中国石化齐鲁石化分公司研究院开发的裂解C5催化蒸馏合成甲基叔戊基醚(TAME)、TAME分解制高纯度异戊烯中试技术以及化工所开发的异戊烯异构化技术,建成并投产异戊烯生产单元,刚建成时生产能力为1kt/a,后经脱瓶颈改造和工艺优化,现生产能力已达3。
5kt/a;2003年采用化工所开发的醚后C5加氢制戊烷技术,建成并投产戊烷生产单元(生产能力达7kt/a);2006年采用化工所开发的轻质C5加氢制丁烷技术,建成轻质C5加氢单元(生产能力达2.5kt/a),并已试开车成功。
这3个单元组成了异戊烯联合装置.1 C5分离后综合利用前景及主要技术1。
1 C5分离后综合利用前景C5是乙烯生产中的副产品,每生产10t乙烯有1tC5产生。
在美国、德国和日本,C5的深度利用已经延伸出一条精细化工产业链,广泛用于橡胶、香料、农药、维生素片等产品中,其技术含量和附加值都相当高.然而在国内石化行业,因为提炼技术难度大,C5在很长时间里都没有充分利用。
随着我国石油化工的快速发展,2005年全国乙烯生产量为6270kt,其中仅中国石化就已达到4250kt.2006年除上海赛科900kt/a乙烯工程投入运行外,中国石化扬子石化股份有限公司与巴斯夫合作的扬巴工程也正式投产,中海油与壳牌合作的800kt/a乙烯项目也将于2006年底或2007年初投产,2006年我国乙烯产量将达到9000kt左右。
(word完整版)碳五资源利用途径
![(word完整版)碳五资源利用途径](https://img.taocdn.com/s3/m/80510aebfc4ffe473268ab2a.png)
目录1。
环戊二烯及双环戊二烯 (2)1.1碳五分离双环戊二烯的情况 (2)1.2双环戊二烯在有机合成中的应用现状 (3)1。
2。
1合成不饱和聚酯树脂 (3)1.2.2合成石油树脂产品 (3)1.2。
3合成戊二醛 (3)1。
2.5合成反应注塑成型聚合物 (4)1.2.6合成环烯共聚物 (4)2。
异戊二烯(IP) (5)2.1国内异戊二烯利用状况 (6)2。
2异戊二烯市场需求及前景分析 (6)2。
2。
1异戊二烯在精细化工领域应用 (6)2。
2。
2异戊二烯在聚合物领域应用 (7)2。
2。
3国内生产情况 (10)3. 间戊二烯 (10)3.1间戊二烯用途 (10)3。
1。
1间戊二烯树脂 (10)3。
1。
2固化剂 (11)3。
1.3香料 (11)3.1。
4间戊二烯共聚物 (11)3。
1。
5不饱和醇与酯 (12)3。
2市场分析 (12)4.国内碳五分离技术及其进展 (12)4.1DMF法分离工艺 (13)4.2ACN法分离工艺 (13)4。
3热二聚工艺 (14)4.4新型工艺的开发 (15)4.4.1碳五馏分的加氢分离工艺 (15)4.4。
2反应精馏技术 (15)4。
4。
3共沸超精馏/萃取蒸馏耦合工艺 (15)碳五资源利用途径碳五烃类中含有三种双烯烃类:环戊二烯15~17%,异戊二烯15%~20%,间戊二烯10~20%,近年来,碳五馏分的利用已由初期的混合利用转向分离单组分的利用,同时向制备精细化工产品方向发展。
碳五是一种宝贵的资源,可以通过它生产一系列高附加值的化工产品,世界各国普遍关注碳五的开发利用。
环戊二烯和双环戊二烯可从乙烯装置碳五馏分中分离出来,是碳五利用的重要内容。
日本是碳五综合利用最好的国家,特别是在开发碳五系列精细化学品方面更为显著。
将碳五馏分的80%~85%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。
还将碳五馏分分离后用于生产石油树脂、制造路标漆、热熔胶、印刷油墨和橡胶增黏剂等.其中日本瑞翁公司是碳五综合利用的典型代表,其碳五利用率达80%以上,是世界上碳五利用率最高的企业。
碳五的综合利用
![碳五的综合利用](https://img.taocdn.com/s3/m/978f220352ea551810a6879b.png)
烯烃 、 双烯 烃 等 共 二 、 十 种 组 分 。多年 来 , 我 国这 部 分 资源 一直
没 有 得 到很 好 的利 用 。 国 内近 年 来 主 要 的 乙 烯 生 产 企 业 纷 纷 扩
建生 产 装 置 , 2 0 0 5年 上 半 年 南 京 扬 巴 、 上 海 塞 科 大 型 乙 烯装 置顺 利投产 , 另外埃克森福建 、 中海 油 壳 牌 等 大 型 合 资 乙烯 装 置 正在 建设之 中, 2 0 0 5年 我 国 乙烯 的 总 产能 将 达 到 1 1 0 0万 吨/ 年 。另外 陶 氏化 学 与 天 津 石化 合 资 1 0 0万 吨/ 年 乙 烯 项 目 、埃 克 森 与 广 州 石 化合 资 1 0 0万 吨, 年 乙 烯项 目 、 镇海炼化筹建 1 0 0吨, 年 乙 烯项 目 、上 海漕 泾 化 工 同 区计 划建 设 的 1 0 0万 吨, 年 乙 烯 项 目也 将 在 未 来 几 年 内 投 入 建设 ,神 华包 头煤 制 6 0万 吨 烯 烃 项 目建 投 产 , 预计 2 0 1 5年 我 国 乙烯 总 生 产 能 力 将 突破 1 5 0 0万 吨, 年 。届 时 可 利用的 C 5资 源达 到 1 5 0 — 3 0 0万 吨/ 年。 因此 . 开 发有 效 地 利 用 C 5
料 的开 发 是 项 目研 究 来自关 键 技 术 。而 该 催 化 剂 的 开 发 关 键 是 大
求, 具有重要意义。
2 . 我国 C 5的开 发 情 况
孔 径 催 化 剂 担 体 的制 备 . 目前 国 内连 续 化 同 定 床 反 应 所 用 的催 化 剂 主要 有 高 N i 分子的 N i O — C o O / A 1 2 0 3催 化 剂 及 P d / A 1 2 0 3 。 前 者 由 于还 原 后 N原 子簇 粒 在 高 温 下 容 易 迁 移 形 成 大 晶 粒 ,易 失 活. 而且高含量 的 N i O约 4 0 %一 4 5 %负载 到大 孔 担 体 上 后 造 成 催 化 剂 有 效 孔 容 或 孔径 大 幅 降低 .在 低 分 子 量 聚合 物 石 油树 脂 的 加 氢 反应 中会 很 快 造 成孔 道 堵 塞 而 失 活 , 其 平 均 寿命 较 低 。因 此 石 油树 脂 加 氢 催 化 剂 的工 业 使 用 仍 以 P d / A l 2 0 3为 主 。其 研 究 成 果 完 全 可 以替 代 进 口产 品 。
碳5综合利用流程
![碳5综合利用流程](https://img.taocdn.com/s3/m/fe484bbca48da0116c175f0e7cd184254b351b9f.png)
碳5综合利用流程碳5综合利用是个超有趣的事儿呢!一、碳5是啥?碳5啊,它可不是个神秘的外星物质哦。
它是石油化工生产过程中的一种副产品。
就像是做饭的时候,除了做出了主菜,还会有一些配菜或者调料剩下来一样,碳5就是石油化工这个大厨房的“剩菜”。
不过这个“剩菜”可很有价值呢。
它包含了好几种不同的化合物,像异戊二烯、环戊二烯、间戊二烯等等。
这些化合物就像是碳5这个小团体里的小伙伴,每个都有自己独特的个性。
二、为啥要综合利用碳5呢?这就像是我们不能浪费粮食一样呀。
如果把碳5就这么闲置或者随便处理了,那可太可惜了。
一方面,从环保的角度来说,要是不好好利用,可能会造成污染呢。
另一方面,从经济价值来讲,这些碳5里面的小伙伴可都是能变成钱的。
比如说异戊二烯,它可以用来制造橡胶。
橡胶可是个超级有用的东西,我们的汽车轮胎啊,好多的橡胶制品都离不开它。
要是能把碳5里的异戊二烯提取出来制造橡胶,那可就节省了好多成本呢。
而且啊,环戊二烯也能被用来做很多化工产品,像是合成树脂之类的,这些东西在我们的日常生活里无处不在,从塑料杯子到各种家具的涂层,都可能和它有关系。
三、碳5综合利用的流程。
1. 分离。
这就像是给碳5里的小伙伴们排队分房子一样。
首先要做的就是把碳5里不同的化合物分离开来。
这个过程可是很讲究技术的。
一般会用到一些特殊的分离方法,像蒸馏就是其中一种。
就像把混合在一起的不同颜色的小珠子,按照颜色一颗颗挑出来一样,通过蒸馏,可以根据不同化合物的沸点不同,把它们一个个分开。
比如说,异戊二烯的沸点和环戊二烯的沸点不一样,加热的时候,先达到沸点的那个化合物就会先变成气体跑出来,然后再把这个气体收集起来,经过一些处理,就把它从碳5的大集体里单独分离出来啦。
2. 反应转化。
当把这些化合物分离开之后呢,就要让它们发生一些奇妙的反应啦。
就像是给这些小伙伴们穿上不同的魔法衣服,让它们变成新的东西。
拿异戊二烯来说,它可以通过聚合反应变成橡胶。
工业用裂解碳五的用途
![工业用裂解碳五的用途](https://img.taocdn.com/s3/m/7859db633069a45177232f60ddccda38376be11e.png)
工业用裂解碳五的用途一、引言裂解碳五(Cracking C5)是一种重要的工业化学过程,它通过将碳五分子分解为较小的烃类和化合物,为工业生产提供了广泛的应用。
本文将介绍工业用裂解碳五的几个主要用途。
二、用途一:烷烃生产裂解碳五是生产烷烃的重要方法之一。
烷烃是一类碳氢化合物,具有广泛的应用领域。
裂解碳五可以产生乙烯、丙烯、丁烯等烷烃,它们是合成塑料、合成橡胶和合成纤维的重要原料。
此外,裂解碳五还可以产生丙烷、丁烷等烷烃,它们是工业燃料和液化石油气的主要组成部分。
三、用途二:溶剂生产裂解碳五还可以用于生产溶剂。
碳五分解后可以得到一系列的烃类化合物,其中包括醇、醚、酮等。
这些烃类化合物在化工工业中被广泛应用于溶剂、清洗剂、涂料和油墨等领域。
例如,甲醇可以作为工业溶剂,丙酮可以用于生产涂料和油墨。
四、用途三:香料和药物生产裂解碳五还可以用于生产香料和药物。
烷烃经过化学反应可以生成芳香烃,而芳香烃是许多香料和药物的重要原料。
例如,苯是香精和芳香剂的主要成分,对苯二甲酸二乙酯是一种常用的药物原料。
五、用途四:化学品合成裂解碳五还可以用于合成各种化学品。
通过碳五的裂解,可以得到一系列的有机化合物,这些有机化合物可以用于合成染料、润滑油、塑料添加剂、表面活性剂等化学品。
例如,苯乙烯是合成染料和塑料的重要原料,甲苯是合成润滑油和表面活性剂的主要成分。
六、用途五:能源生产裂解碳五还可以用于能源生产。
烷烃和其他化合物可以作为燃料使用,为工业生产和生活提供能源。
此外,通过裂解碳五得到的乙烯和丙烯可以用于生产石化产品,如合成橡胶和塑料,从而节约了传统石油资源。
七、结论工业用裂解碳五的用途多种多样,涵盖了烷烃生产、溶剂生产、香料和药物生产、化学品合成以及能源生产等领域。
通过裂解碳五,不仅可以满足工业生产的需求,还可以促进经济的发展和资源的合理利用。
随着科学技术的不断进步,相信裂解碳五的用途将会越来越广泛,为人类带来更多的福祉。
裂解碳五分离剩余碳五组分的利用
![裂解碳五分离剩余碳五组分的利用](https://img.taocdn.com/s3/m/81f5a545001ca300a6c30c22590102020740f2a4.png)
信息技术与机电化工132裂解碳五分离剩余碳五组分的利用张满玉(中石化股份天津分公司)摘要:裂解碳五分离出双烯烃后,剩余碳五的比例较大,如何利用,对项目效益影响较大。
可按照碳五分离装置的工艺流程产生部位将剩余碳五细分为不同组分,然后根据组成不同选择不同利用方案,提高效益。
关键词:剩余碳五;分离;成品油;加氢;乙烯料;单烯烃目前我国裂解碳五产量约150万吨/年,产量较少,利用比较充分,通常都分离出异戊二烯、间戊二烯、环戊二烯等三种高价值双烯烃组分,约占裂解碳五总量的40-50%,然后再对以上二烯烃进一步加工生产异戊橡胶、SIS、石油树脂、加氢树脂等,甚至部分企业生产医药、化妆品等精细化工产品,实现价值最大化。
但是除了上述三种双烯烃被充分利用之外,还有40-60%的剩余碳五组分(以单烯烃为主)基本没有进一步利用,直接销往市场。
由于剩余碳五占原料裂解碳五的比例较高,因此剩余碳五的处理方案将直接影响裂解碳五利用项目的效益,因此有必要对剩余碳五的利用方案进行认真研究。
一、碳五分离流程裂解碳五分离常规流程见下图1。
裂解C5馏分进入二聚反应器,在100~110℃、停留时间1h的较为缓和条件下进行二聚反应,反应物料送常压蒸馏塔,塔顶分出未反应C5馏分,塔釜为低纯度的粗双环戊二烯。
未反应C5馏分进入溶剂萃取蒸馏塔,塔顶分出C5烷烃和单烯烃,塔釜液送至解吸塔。
解析塔釜溶剂返回萃取蒸馏塔,塔顶C5二烯烃送脱重塔,脱重塔顶得粗异戊二烯去进一步精制,塔釜得环戊二烯和间戊二烯,与脱C5塔釜粗环戊二烯一起送常压塔,塔顶得到间戊二烯,塔釜送减压蒸馏塔,塔釜可获得纯度>85%的双环戊二烯,塔顶得到剩余碳五。
图1 C5馏分同时分离环戊二烯、异戊二烯、间戊二烯流程示意图 1—二聚反应器;2—脱C5塔;3—第一萃取蒸馏塔;4—脱轻塔;5—脱重塔;6—间戊二烯塔;7—真空塔碳五分离的剩余碳五是工艺流程中各塔分离双烯烃之后的碳五混合物。
裂解C5馏分综合利用-陈
![裂解C5馏分综合利用-陈](https://img.taocdn.com/s3/m/247e8b6c1a37f111f1855be2.png)
酸性、耐碱性以及耐水性,并且能够有效地降低生产成本。当控制C5馏份中的环戊二烯含量为2%~7%时,所制得的石油树脂对乙烯-醋酸乙烯共聚体( EVA)有很好的相容性与粘接性,可以用来合成高质量的热熔胶。将C5石油树脂与SBS热塑性弹性体嵌段共聚物在甲苯、己烷的混合溶剂中进行混合,所 得粘性混合物可以用来制压敏胶。
(b)组分复杂,分离困难。烃类蒸汽裂解所得C5馏分组成十分复杂,其中含有链烷烃、链烯烃、环烷烃、 环烯烃、二烯烃,炔烯、烯炔烃以及它们的碳架异构体、双键和三键异构体、顺反异构体等总计20多种组分。 这此组分沸点接近,且易形成二元或三元共沸体系。要一一分开利用相当困难。不过其中含量较高的是异戊 二烯、间戊二烯和环戊二烯,这三种组分总约占混合C5总最的40%以上,且化工用途广泛。
95
/%CHENLI
77.5
5 7﹕3 >90
5
第一萃取蒸馏塔2:1,第二萃取蒸馏 塔2:1 91.39
5~10 -
>95
常见碳五资源利用情况分析12
异戊二烯的用途
高纯(含量≥98.5%)异戊二烯主要有两大应用领域,一是合成橡胶,二是精细化工。 在合成橡胶领域,采用聚合级(含量≥99.3%)异戊二烯,主要有如下几种下游产品。 ①聚异戊二烯。包括顺式1,4-聚异戊二烯(简称异戊橡胶、IR)和反式1,4-聚异戊二烯(简称合成杜仲胶、TPI),目前 工业产品主要是异戊橡胶,它因分子结构及性能与天然橡胶最接近,因此被称为“合成天然橡胶”,是合成橡胶中能够替 代天然橡胶综合性能最好的胶种,可广泛应用于轮胎、胶带、胶管等橡胶加工领域。
碳5综合利用流程
![碳5综合利用流程](https://img.taocdn.com/s3/m/4eba8f39302b3169a45177232f60ddccda38e682.png)
碳5综合利用流程一、碳5是啥呀?碳5呢,它可不是个神秘的外星物质哦。
它是一种化工原料,就像我们生活中的小助手一样,虽然大家可能没怎么直接接触过它,但它在很多地方都起着超级重要的作用。
碳5主要来源于石油裂解过程,是裂解产物中的一种馏分。
它就像是石油这个大家族里比较独特的一员,有着自己独特的个性和用途。
二、碳5综合利用的起点——分离。
1. 那怎么开始利用碳5呢?首先得把它从混合的物质里分离出来呀。
这就好比从一群小伙伴里找到特定的那几个。
这个分离过程可不是那么简单的事儿,就像在一堆彩色珠子里挑出特定颜色的珠子一样,需要一些特殊的方法。
2. 一般会用到精密的蒸馏技术。
这个蒸馏就像是一场神奇的魔法,根据碳5和其他物质沸点的不同,把它们分开。
就像是不同的小动物有不同的跳跃高度,通过设置合适的“障碍高度”(也就是温度),让碳5自己蹦到合适的地方。
三、碳5的变身之旅。
1. 异戊二烯的诞生。
分离出来的碳5可以变成好多有用的东西呢。
比如说异戊二烯,这可是个很厉害的“小家伙”。
它是合成橡胶的重要原料。
从碳5到异戊二烯的转化,就像是把一块普通的布料裁剪成一件时尚的衣服。
这个过程需要一些化学反应的助力,在特定的催化剂和反应条件下,碳5就像个听话的小木偶,慢慢地变成了异戊二烯。
然后这些异戊二烯就可以被送到橡胶厂,成为制造轮胎、橡胶手套等橡胶制品的关键原料啦。
2. 环戊二烯的奇妙之旅。
还有环戊二烯呢,它也从碳5的变身计划里脱颖而出。
环戊二烯可以用来合成一系列的精细化学品。
它就像是一个多功能的小积木,可以和其他化学物质组合,搭建出各种各样有趣又有用的化学结构。
比如说,它可以用于制造一些高性能的塑料,让我们的塑料制品更加坚固耐用。
而且环戊二烯在医药、农药等领域也能发挥作用呢。
它就像是一个到处都能派上用场的小能手,在不同的领域都能展现自己的才华。
四、碳5综合利用的意义。
1. 环保小天使。
碳5综合利用对环境来说可是个大好事。
如果不把碳5好好利用起来,它可能就会被浪费掉,甚至还可能会产生一些污染。
碳五烷烃的综合利用
![碳五烷烃的综合利用](https://img.taocdn.com/s3/m/06f029e6900ef12d2af90242a8956bec0975a5da.png)
目前成功应用了煤制烯烃技术,使得煤制烯烃产业规模将不断扩大,其副产混合碳五馏分也将随之增加,58-61万吨/年规模的煤制烯烃装备每年可以副产混合碳五3.4-4.6万吨,由于技术路线不同,煤制烯烃副产碳五馏分与传统石油化工副产碳五馏分也有差异,副产混合碳五的使用在煤制烯烃领域仍然在初步程度。
,如何利用好这部分物料关系到煤制烯烃产业的综合技术水平和整体经济效益,本文主要就煤制烯烃副产碳五馏分的分离和深加工技术进行探讨。
一、煤制烯烃副产混合碳五的组成甲醇制烯烃过程伴随产生的混合碳五馏分成分很繁杂,以碳五为主,另有C6-C10等烃类,含有各类不饱和烃、环烷烃、链烷烃以及它们的碳架异构体、顺反异构体、双键和三键异构体等总计140多种组分。
与石油化工乙烯装置的副产碳五馏分相对比,煤基甲醇制烯烃过程副产的混合碳五馏分中二烯烃含量较低,其烯烃含量大约84%,C5成分大约65%,煤制烯烃混合碳五的副产品中蕴藏着许多宝贵的资源,可广泛应用于橡胶、香料、维生素片等精细化工产业,如何从中分离和生产出具有高附加值的产品及其中间产品是实现混合碳五资源高效利用的重要课题。
碳五属于一种比较珍稀的资源,可以通过它生产一系列高附加值的化工产品,世界各国普遍关注碳五的开发利用。
环戊二烯和双环戊二烯可从乙烯装置碳五馏分中分离出来,是碳五利用的重要内容。
二、混合碳五的利用1.燃料在煤制甲醇制烯烃过程中,混合C5馏分的组成非常复杂,总计140多种组分,有些组分沸点接近,且易形成二元甚至多元共沸体系,进行提纯分离相当困难,目前副产混合碳五主要作为燃料利用。
2.石油树脂应用领域混合碳五可以生产碳五石油树脂和C5-C9共聚石油树脂,碳五石油树脂广泛用于橡胶、路标漆、热熔胶、胶粘带、油墨、塑料以及纸张填料等方面。
全球发达国家的石油树脂领域正在向着规模化、品牌化、产品多样化的方向发展。
我国的石油树脂产业起步较晚,由于混合碳五馏分生产技术相对落后以及缺乏必要的分离精制手段,目前,我国石油树脂的生产具有分散性、规模小、质量不高、产品单一的弱点,我国目前对石油树脂的需求很大,尤其是高档产品。
C_5的开发利用
![C_5的开发利用](https://img.taocdn.com/s3/m/3c7d69fb77a20029bd64783e0912a21615797f74.png)
C_5的开发利用
吴春山
【期刊名称】《石油知识》
【年(卷),期】1996()5
【摘要】碳五是石油裂解制取乙烯过程中的副产品,全称为裂解碳五馏分。
它是含有5个碳原子的轻烃类,是一种具有潜在应用价值的资源。
随着石化工业的迅速发展,乙烯工程的不断扩大,碳五资源正在日益增多。
据测算,碳五的含量约占乙烯产量的15%。
目前,我国碳五的产量不会少于30万吨。
【总页数】1页(P37-37)
【关键词】碳五;石油裂解;乙烯;开发
【作者】吴春山
【作者单位】黑龙江省经委
【正文语种】中文
【中图分类】TE626.9
【相关文献】
1.由裂解C_5与苯乙烯合成SIS嵌段共聚物的研究Ⅰ.适用于合成SIS的裂解C_5精制工艺研究 [J], 朱维平;徐彦
2.Multiplicative Jordan Decomposition in Integral Group Ring of Group
K_8×C_5 [J], Wang Xiu-lan;Zhou Qing-xia
3.C_4、C_5、C_9馏分烯烃加氢饱和催化剂LY-2005 [J], 胡晓丽;马好文;郑云弟;
展学成;谢元;梁顺琴
4.大榭石化C_5烯烃年增效千万元 [J],
5.浅谈控制液态烃中C_5质量的措施 [J], 董小倩
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
混合碳四碳五物料的综合利用方法
![混合碳四碳五物料的综合利用方法](https://img.taocdn.com/s3/m/3429da40854769eae009581b6bd97f192379bf16.png)
混合碳四碳五物料的综合利用方法碳四(C4)和碳五(C5)物料是在炼油和石化工业过程中产生的副产品,它们主要由4个碳原子和5个碳原子组成,具有较高的热值和化学活性。
在传统工艺中,这些副产品通常被燃烧成热能或转化为低值的燃料。
然而,随着资源稀缺性的提高和环境保护意识的加强,将碳四碳五物料以综合利用有机合成原料、高值化学品和燃料的方法变得越来越重要。
下面,我将介绍一些混合碳四碳五物料综合利用的方法。
1.加氢裂解:碳四碳五物料可以通过加氢裂解的方法转化为低碳烷烃和烯烃。
在适当的温度和压力下,碳四碳五物料可以通过催化剂的作用,经过裂解和重整反应,生成低碳烷烃和烯烃,如丁烷、异丁烯、戊烷和戊烯。
这些产物可以用作汽车燃料、溶剂和化工原料。
2.合成气制备:碳四碳五物料可以通过合成气制备方法转化为合成气,即一种由一氧化碳和氢气组成的混合气体。
合成气可以用于合成各种高值化学品和燃料,包括甲醇、氨、乙醇和合成烃等。
合成气制备通常需要使用适当的催化剂和反应条件。
3.催化烷基化:碳四碳五物料可以通过催化剂的作用与合适的烷烃反应,进行烷基化反应。
该反应可以将碳四碳五物料转化为高碳值的烷烃,如壬烷、二甲基癸烷和二甲基戊烷等。
这些高碳值的烷烃可以被用做润滑油、添加剂和化工原料。
4.氧化制备有机酮:碳四碳五物料可以通过氧化反应转化为有机酮。
有机酮是一类重要的化工原料,广泛用于溶剂、树脂和橡胶工业中。
碳四碳五物料可以通过氧化剂的作用,在适当的温度和条件下,进行氧化反应生成相应的有机酮。
5.聚合制备高分子材料:碳四碳五物料可以通过聚合反应形成高分子材料,如聚丁烯、聚戊烯等。
这些高分子材料具有良好的物理性质和化学性质,可以用于制备塑料、橡胶和纤维等各种材料。
综上所述,碳四碳五物料可以通过加氢裂解、合成气制备、催化烷基化、氧化制备有机酮和聚合制备高分子材料等方法综合利用。
这些方法可以将碳四碳五物料转化为低碳烷烃和烯烃、合成气、高碳值的烷烃、有机酮和高分子材料等高值化学品和燃料。
混合碳四碳五物料的综合利用方法
![混合碳四碳五物料的综合利用方法](https://img.taocdn.com/s3/m/36f4fd37fd4ffe4733687e21af45b307e871f996.png)
混合碳四碳五物料的综合利用方法
混合碳四碳五物料的综合利用技术是一种革新性的处理方法,主要是综合利用碳四和碳五原料,使它们变得更加有效率和可靠性,并利用特定材料来进行处理,进而获得更高的生物污染物吸附率以及减少有毒有害气体的排放量。
首先,混合碳四碳五物料的综合利用技术可以分为五个主要步骤:先对碳四和碳五原料进行分流处理,然后通过分析设备,将碳四和碳五原料进行识别和分类,得到二者的组成成分,然后分别采用特定材料进行处理,并结合碳四和碳五原料上的有机复合物,通过介孔材料或其它特定处理技术,进一步改善吸附效果和还原出气态有毒有害物质,最后再在处理污水中,综合运用有机碱剂、消毒剂或皂化剂等物质,起到净化污水的作用。
其次,混合碳四碳五物料的综合利用技术的优势在于可进行有效的分离处理,降低投资,可以节约投资,提高处理效率,节约空间,减少危害物质的排放,使整个处理系统对污染物质采取及时有效控制,确保净化污染物质的去除,有助于改善当地环境污染,保护当地居民的健康。
此外,在混合碳四碳五物料的综合利用技术中,处理方法具有良好的适用性,且无硫硫化物产生;另外,采用可靠的控制系统,可实现自动控制,使设备的操作变得更加安全、稳定,提高环保效果,并得到了广泛的推广和认可。
综上所述,混合碳四碳五物料的综合利用技术可大大提高资源的利用率,降低生产成本;为人类的社会发展贡献了不可估量的力量;同时还为当地环境污染预防和控制提供参考。
工业用裂解碳五的用途
![工业用裂解碳五的用途](https://img.taocdn.com/s3/m/c715c24d91c69ec3d5bbfd0a79563c1ec5dad7a1.png)
工业用裂解碳五的用途引言裂解碳五是一种重要的化学反应过程,通过将碳五化合物分解为较简单的化合物,可以得到许多有用的产物。
在工业上,裂解碳五被广泛应用于各个领域,具有重要的用途和意义。
本文将探讨工业用裂解碳五的用途,并介绍其中一些重要的应用。
1. 生产烯烃裂解碳五是生产烯烃的主要方法之一。
烯烃是一类具有双键结构的烃类化合物,具有广泛的用途,包括塑料、橡胶、合成纤维、油品等的生产。
通过将碳五化合物裂解,可以得到丙烯、丁烯等烯烃。
这些烯烃可以进一步加工和利用,满足不同行业的需求。
2. 合成燃料和化学品裂解碳五还可以用于合成燃料和化学品。
通过裂解碳五,可以得到一系列烃类化合物,如乙烷、丙烷、丁烷等。
这些烃类化合物可以作为燃料使用,例如用于汽车、船舶和发电厂。
此外,这些烃类化合物也可以用于合成化学品,如甲醇、乙醇等。
这些化学品广泛应用于医药、农药、塑料和化妆品等行业。
3. 生产高纯度碳纤维裂解碳五还被用于生产高纯度碳纤维。
碳纤维是一种高强度、高模量的纤维材料,具有重要的应用前景。
通过裂解碳五,可以得到纯度较高的碳纤维前体材料,然后通过高温炭化和石墨化等步骤,制备出高质量的碳纤维。
这些碳纤维被广泛应用于航空航天、汽车、体育器材等领域,具有重要的经济和社会价值。
4. 制备碳纳米管裂解碳五还可以用于制备碳纳米管。
碳纳米管是一种具有独特结构和性质的纳米材料,具有广泛的应用前景。
通过裂解碳五,可以得到碳纳米管的前体材料,然后通过热解、化学气相沉积等方法,制备出碳纳米管。
这些碳纳米管被广泛应用于电子器件、传感器、储能材料等领域,具有重要的科学和工程价值。
5. 其他应用除了以上几个重要的应用领域,裂解碳五还具有其他一些应用。
例如,裂解碳五可以用于制备特殊气体,如氢气、氮气等。
这些气体在工业生产和科学研究中广泛应用。
此外,裂解碳五还可以用于生产高纯度的有机溶剂,如苯、甲苯等。
这些有机溶剂在化学合成和溶剂提取等过程中起着重要的作用。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
目录1.环戊二烯及双环戊二烯 (2)1.1碳五分离双环戊二烯的情况 (2)1.2双环戊二烯在有机合成中的应用现状 (3)1.2.1合成不饱和聚酯树脂 (3)1.2.2合成石油树脂产品 (3)1.2.3合成戊二醛 (3)1.2.5合成反应注塑成型聚合物 (4)1.2.6合成环烯共聚物 (4)2. 异戊二烯(IP) (5)2.1国内异戊二烯利用状况 (5)2.2异戊二烯市场需求及前景分析 (6)2.2.1异戊二烯在精细化工领域应用 (6)2.2.2异戊二烯在聚合物领域应用 (6)2.2.3国内生产情况 (9)3. 间戊二烯 (10)3.1间戊二烯用途 (10)3.1.1间戊二烯树脂 (10)3.1.2固化剂 (10)3.1.3香料 (11)3.1.4间戊二烯共聚物 (11)3.1.5不饱和醇与酯 (11)3.2市场分析 (11)4.国内碳五分离技术及其进展 (11)4.1DMF法分离工艺 (12)4.2ACN法分离工艺 (13)4.3热二聚工艺 (13)4.4新型工艺的开发 (14)4.4.1碳五馏分的加氢分离工艺 (14)4.4.2反应精馏技术 (14)4.4.3共沸超精馏/萃取蒸馏耦合工艺 (15)碳五资源利用途径碳五烃类中含有三种双烯烃类:环戊二烯15~17%,异戊二烯15%~20%,间戊二烯10~20%,近年来,碳五馏分的利用已由初期的混合利用转向分离单组分的利用,同时向制备精细化工产品方向发展。
碳五是一种宝贵的资源,可以通过它生产一系列高附加值的化工产品,世界各国普遍关注碳五的开发利用。
环戊二烯和双环戊二烯可从乙烯装置碳五馏分中分离出来,是碳五利用的重要内容。
日本是碳五综合利用最好的国家,特别是在开发碳五系列精细化学品方面更为显著。
将碳五馏分的80%~85%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。
还将碳五馏分分离后用于生产石油树脂、制造路标漆、热熔胶、印刷油墨和橡胶增黏剂等。
其中日本瑞翁公司是碳五综合利用的典型代表,其碳五利用率达80%以上,是世界上碳五利用率最高的企业。
1.环戊二烯及双环戊二烯我国有丰富的环戊二烯/双环戊二烯(CPD/DCPD)资源,主要来自乙烯裂解副产品C5馏分和C9馏分。
随着我国乙烯工业生产能力与产量的快速增加,裂解C5馏分和C9馏分的资源量亦不断的增加,C5馏分产能占裂解乙烯总产量的14~20%,C9馏分产能占乙烯总产量的10~20%;其中C5馏分中的环戊二烯/ 双环戊二烯(CPD/DCPD)含量占15%左右,C9馏分中的环戊二烯/双环戊二烯(CPD/DCPD)含量占20~25%。
DCPD的综合利用是合理利用石油资源的一个重要方面,也是降低石化生产成本的有效途径之一,因此,DCPD的开发利用具有非常重要的实际意义,它的研究价值和发展潜力也相当巨大。
1.1碳五分离双环戊二烯的情况2013年国内C5分离装置产能168万吨,双环戊二烯产量21.55万吨左右,出口量约为6万吨。
其中精分离装置产能127万吨,双环戊二烯产量15.65万吨;粗分离装置产能41万吨,双环戊二烯产量5.9万吨。
国内C5分离DCPD的厂家主要有淄博鲁华(纯度85%左右)、山东玉皇(纯度84%左右)、上海金山(纯度85-87%)、宁波金海德旗(纯度85%左右)、茂名鲁华(纯度85%左右)、抚顺伊科斯(纯度85%左右)、南京源港(纯度83-85%)、燕山石化(纯度85%左右)。
1.2双环戊二烯在有机合成中的应用现状从空间结构上看,DCPD有桥环式(Endo-form)和挂环式(Exo-form)两种异构体,在室温下环戊二烯二聚生成桥环式,加热到150℃以上的高温时二聚生成挂环式,工业上使用的主要是桥环式DCPD。
从分子结构上看,DCPD分子结构中的共轭双键,其化学性质很活泼,能够进行加成或聚合反应。
可以通过它生产一系列高附加值的化工产品。
1.2.1合成不饱和聚酯树脂环戊二烯及其二聚物双环戊二烯可用来生产不饱和聚酯树脂。
不饱和聚酯树脂(UPR)由高分子线性聚酯与低分子不饱和单体缩合而成,是热固性玻璃钢或浇铸体的基体材料,是高分子材料领域的一个重要品种,用途广,用量大。
双环戊二烯改性的不饱和聚酯树脂具有很多的优点,如:较好的气干性、耐高温、耐化学腐烛、低苯乙烯挥发、低收缩等。
DCPD改性UPR的大规模工业化生产始于20 世纪80年代,替代顺酐、苯酐,降低了UPR生产成本。
因为DCPD是部分替代苯酐来使用,因此当苯酐和DCPD价格差较大时,就使用DCPD,价差较小时就使用苯酐。
DCPD在需求增加的同时,也面临着一些不利的因素,比如环保、颜色较深不能用于浅色树脂、其它原料的竞争等。
因此我国DCPD生产须提高产品质量,消除污染,加大DCPD 在高端UPR领域的应用开发,只有这样才能在巨大的UPR市场中占稳一席之地,并有所发展。
1.2.2合成石油树脂产品DCPD和CPD在一定条件下是可以相互转化的。
当DCPD在270℃左右的高温下进行热聚合,可以得到DCPD石油树脂。
该热聚过程是一连串的双烯加成反应,通过控制聚合温度,溶剂油的加入,调整分子空间结构,控制热聚时间,可以得到不同相对分子质量的DCPD石油树脂。
其主要反应是DCPD与它解聚得到的环戊二烯反复进行Diels-Alder反应。
另外,DCPD石油树脂还可通过加氢,改善其理化性能,进一步扩大应用范围。
1.2.3合成戊二醛以DCPD为原料合成戊二醛的工艺,合成途径甚多,但均需把DCPD解聚为CPD,CPD再经选择性加氢制得关键中间体环戊烯(Cyclopentene,简称CPE),然后再经各种途径制得所需产品戊二醛。
戊二酸醛是一种有机交联剂,在现代化工领域是一种非常重要的精细化工产品和化工中间体,广泛应用于皮革鞋剂、杀菌消毒剂、组织固化剂等方面。
1.2.4合成二氧化双环戊二烯二氧化双环戊二烯在六元环内存在一个稳定的甲撑桥,环氧基直接连接在脂环结构上,固化后成为交联紧密的刚性高分子结构,因此热变形温度可达300℃以上并且有较高的强度。
由于分子结构中没有苯环存在,不受紫外线的影响,因此具有优越的耐候性。
二氧化双环戊二烯环氧树脂主要原料是DCPD,由于我国石油化工的快速发展,使DCPD原料易得。
同时,二氧化双环戊二烯树脂价格较低,合成工艺不复杂,使用简便、性能优异,是一个极有发展前途的产品,已在我国各行业中得到广泛应用。
DCPD通过过氧化物(如过氧化苯甲酰)进行氧化反应即可得到二氧化双环戊二烯。
1.2.5合成反应注塑成型聚合物反应注塑成型聚双环戊二烯(简称PDCPD)是一种兼具高抗冲和高弯曲模量双重特性的工程塑料,适宜做汽车零部件、体育器材等。
1983年美国Hercules公司首先开发成功;其后日本帝人-Hercules、美国Goodrich,Goodrich-瑞翁公司又相继开发出数十种特性各异的产品。
近年来,这些公司仍致力于改进催化剂、加入共聚单体及弹性体增塑等方面的研究,使产品性能不断提高。
而我国在此方面处于起步阶段。
其聚合机理为:根据开环聚合机理,用Zieglar-Natta催化剂能使其在一定条件下开环聚合形成一种交联聚合物——PDCPD。
1.2.6合成环烯共聚物环烯共聚物(Cycle olefin copolymer,简称COC)是由环烯烃与α-烯烃聚合而成的一种高附加值的热塑性工程塑料。
它性能卓越,具有很高的透明度、优良的耐热性、化学稳定性、溶体流动性及尺寸稳定性。
被广泛地应用于制造各种光学镜头、棱柱、汽车头灯、LCD用光学薄膜、隐形眼镜,及电气部件、电子的制造,同时,因其良好的隔湿性,而成为新兴的医药、食品包装材料之一。
2. 异戊二烯(IP)异戊二烯主要用于生产异戊二烯橡胶、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯共聚物(SIS)、丁基橡胶,也用于生产医药化学品、杀虫剂和香料等精细化学品。
目前世界生产的异戊二烯有两个主要来源,一是以美国、日本和西欧为代表的采用抽提法路线从乙烯装置副产C5中分离获得;二是采用合成工艺路线,包括俄罗斯的异戊烷和异戊烯脱氢以及俄罗斯和日本的异丁烯-甲醛法法合成生产工艺。
以合成法制备的异戊二烯因成本高、能耗高,因此目前采用合成路线工艺的装置半数被关闭;抽提法生产异戊二烯工艺的投资及生产成本低,美国、日本和西欧等以抽提法生产异戊二烯的装置具有竞争力,一直处于生产状态。
我国快速发展的乙烯工业可提供大量含异戊二烯的C5馏分资源,为大规模抽提法生产异戊二烯创造了条件。
表1 我国异戊二烯开发研究及应用情况开发利用项目研究开发单位规模/t.a-1备注顺式聚异戊二烯橡胶中石油吉林石化等50反式聚异戊二烯中石油吉林石化等100液体聚异戊二烯中石油吉林石化10 中试丁基橡胶上海合成橡胶厂等32 中试丁戊橡胶中科院长春应化所小试苯乙烯—异戊二烯—苯乙烯中石化巴陵石化中试嵌段共聚物﹙SIS﹚中石化燕山石化甲基庚烯酮上海医药研究所等1200芳樟醇西南化工研究院中试维生素 E 西南化工研究院500萨利麝香江苏靖江溶剂厂15麝香中科院大连化物所等小试垅牛儿醇中科院上海有机所小试法尼醇、异植物醇中科院上海有机所小试二氯菊酸二酯中石化上海石化等400氯苯醚菊酯中科院上海有机所中试脂环族C5 石油树脂中石化上海石化中试改性不饱和树脂华东理工大学小试乙丙橡胶第三单体中石化金陵石化等10002.1国内异戊二烯利用状况我国早在上世纪60 年代就开始对异戊二烯利用进行开发研究,在合成橡胶、合成石油树脂、香料、医药与农药等领域进行了开发研究应用。
但在合成橡胶等领域进展迟缓。
我国异戊二烯开发研究及应用情况见表1。
1966年由吉化化工研究院、长春应用化学研究所共同开发了钛系催化体系的异戊橡胶(IR)。
于1970 年又开发了稀土催化体系IR,并在吉化建立了年产500吨的中试装置,进行了长时间的运转,提供了几十吨的产品。
1973年在北京燕山万吨级BR装置上进行了放大及工业考察试验,1975年通过了部级初步定型鉴定,1987年完成了年产1.3万吨IR 基础设计,同年《稀土催化体系合成异戊橡胶技术开发》通过化工部技术鉴定。
1992年,上海高桥石化也提出了《年产1万吨IR装置予可行性研究》。
北京橡胶工业研究设计院从60年代开始,对IR的应用研究也进行了大量的工作,已初步形成一套应用技术。
这也为近期从俄罗斯进口IR的顺利使用提供了良好基础。
以后还有部门对IR项目先后进行过多次论证,但经过这段漫长时间,至今IR在我国仍是空白。
原因有多方面,但有两点谈论的最多,一是异戊二烯单体问题,二是IR的价格能否与NR竞争的问题。
2.2异戊二烯市场需求及前景分析2.2.1异戊二烯在精细化工领域应用目前我国异戊二烯还大部分应用在精细化工领域。