异戊二烯生产技术进展及利用前景浅析
摘要：异戊二烯是C5馏分中最具有利用价值的组分之一，其在合成橡胶以及精细化工产品的开发利用方面具有广泛的利用前景。介绍了异戊二烯的分离方法以及我国异戊二烯的开发利用现状，指出了其今后的发展前景和建议。
关键词：C5馏分异戊二烯乙烯分离应用现状
随着乙烯工业的快速发展，裂解C
5馏分的利用将越来越重要。在C
5
馏分的综合
利用中，最具有利用价值的是异戊二烯、间戊二烯和（双）环戊二烯三种双烯烃，其中的异戊二烯是主要的产品之一，在C
5
馏分中含量占15%-25%，产品在合成橡胶、医药农药中间体的生产以及合成润滑油添加剂、橡胶硫化剂和催化剂等方面具有广泛的用途，开发利用前景十分广阔。
1 异戊二烯分离方法的研究进展
异戊二烯的工业分离方法主要是溶剂萃取蒸馏法。根据所用溶剂的不同，分离方法主要有乙腈（ACN）法、二甲基甲酰胺（DMF）法和N-甲基吡咯烷酮（NMP）法。近年来，国内外研究开发出多种异戊二烯新的分离方法，并逐渐在工业生产中得到应用。
1.1 常见的分离方法
1.1.1 二甲基甲酰胺抽提法
该方法又称GPI，由日本瑞翁公司首次开发成功，1971年实现工业化生产。该方法采用石脑油裂解的C5馏分作为原料，C5原料与溶剂在塔内经充分接触后，从塔顶蒸出戊烷和戊烯馏分，塔顶二烯烃和溶剂进入第一解吸塔，从塔顶蒸出的二烯烃送至精馏塔，塔釜分出1，3-戊二烯和环戊二烯，从塔顶分出的粗异戊二烯再经第二萃取塔、第二解吸塔、第二精馏塔，最后得到纯度为99.5%的聚合级异戊二烯产品。该法具有以下特点：①二甲基甲酰胺对异戊二烯的溶解度大，选择性好，用量少，操作费用低；（2）溶剂对设备无腐蚀性，全流程可采用普通碳钢：（3）可同时副产一定纯度的间戊二烯和双环戊二烯产品。
罗马尼亚也开发了以DMF为溶剂分离异戊二烯的技术。该工艺中C5馏分先经过热二聚反应器使原料中的环戊二烯二聚成双环戊二烯，蒸馏除去其中的双环戊二烯，再经过脱轻、脱重分离出异戊二烯C5馏分，经DMF萃取蒸馏由塔顶分出C5烷烃及烯烃。含异戊二烯的DMF去溶剂解吸塔，由塔顶将异戊二烯蒸出，塔釜的溶剂 DMF循环，部分溶剂去再生。罗马尼亚DMF与日本瑞翁公司开发的DMF相比较，由于C5馏分首先经过脱轻、脱重处理，异戊二烯大大提浓，相对来说使萃取蒸馏负荷较小，循环溶剂量少，无需第二萃取蒸馏。缺点是由于先脱轻、脱重及化学处理损失了异戊二烯，降低了异戊二烯的总收率，增加了能耗，而且异戊二烯还要经过化学处理才能得到聚合级产品[1]。
1.1.2乙腈抽提法
乙腈抽提法（ACN）是目前国外最广泛采用的C5馏分分离方法之一，分别由美国ESSO公司、美国Atlantic Richfield公司、日本合成橡胶公司开发成功。其原理与二甲基甲酰胺法相同，技术相似，只是在流程安排及操作上有所差异。该方法以乙腈作为溶剂，流程可分为三个步骤，第一步是环戊二烯的分离，即首先分离出环成二烯；第二步是萃取蒸馏，萃取塔釜液是二烯烃和C5炔烃，萃取液进入解吸塔；解吸出的二烯烃和炔烃用水洗除去夹带的乙腈，乙腈和水在溶剂回收
塔中再生；第三步是超精馏，将异丙基和异丙烯基乙炔和1，4-戊二烯从塔顶分离，塔釜液再进行进一步蒸馏，从塔顶可得到异戊二烯产品。该方法的特点是乙腈来源丰富，价格低廉，对设备腐蚀性小。溶剂黏度低，萃取塔效率高。操作温度低，物料发生聚合而造成设备堵塞等问题比较容易得到解决。但分离出来的异戊二烯纯度不高，只能满足丁基橡胶原料规格的要求。如果要达到异戊橡胶原料规格要求，必须采用乙腈法和化学处理相结合的工艺，这就使得生产过程复杂，成本增加。
日本JSR公司通过不断对C5馏分的分离流程进行改进，开发了热耦合式ACN抽提工艺路线[2]。与传统的ACN工艺不同，该工艺采用了热耦合技术，即将第二萃取精馏塔和脱重塔进行耦合，第二萃取精馏塔的塔顶不设冷凝器，塔顶蒸汽不经冷凝直接进入脱重塔，回流则来自于脱重塔。为回收第二萃取精馏塔塔顶带出的溶剂，在脱重塔的塔顶注入水，将ACN洗涤下来，并在塔釜回收。据报道，采用热耦合技术可使装置的热负荷降低约40%，节能效果明显。
1.1.3 N-甲基吡咯烷酮抽提法
N-甲基吡咯烷酮抽提法（NMP）由德国巴斯夫公司最先开发，釆用N-甲基吡咯烷酮预洗方式除去环戊二烯、1，3-戊二烯和2-丁炔，而不采用热二聚除去环戊二烯，异戊二烯收率可以达到97%以上。巴斯夫公司对其先前的研究工艺进行了改进。改进后的工艺采用催化加氢技术，可取消第二萃取塔。C5馏分进入萃取精馏塔，以含水 8%（质量分数）的NMP作为溶剂。含二烯烃的物流从萃取精馏塔的侧线采出，进入精馏塔；在精馏塔的塔顶得到异戊二烯，间戊二烯和环戊二烯及饱和溶剂则返回萃取精馏塔底部；塔底物进入加氢反应器，在含钯氧化铝载体催化剂上进行加氢反应，将间戊二烯转化为戊烯和戊烷，将环戊二烯转化为环戊烯和环戊烷，加氢后的物料返回到萃取精馏塔的顶部，塔顶馏出物为戊烯、戊烷、环戊烯和环戊烷等组分。该方法的特点是工艺流程相对比较简单，溶剂毒性小，能耗较低，可避免二烯烃聚合反应的发生。
1.1.4 其他溶剂萃取法
除上述溶剂萃取蒸馏外，已开发或正在开发的还有法国石油科学研究院的二甲基亚砜法、意大利斯纳姆公司开发的N-甲酰吗啉（NMF）法、德国拜耳及石油公司的苯胺法、日本煤气化学公司的β-甲氧丙腈法等，但是这些溶剂与ACN、DMF、NMP相比虽各有优缺点，但综合性能较差，因此至今仍未能得到推广应用。
1.2 新型分离方法
1.2.1 共沸蒸馏法
美国固特异公司[1]利用异戊二烯与正戊烷可以形成二元共沸物的特点开发出了
分离异戊二烯的共沸蒸馏法。该方法适合于正戊烷可作为异戊二烯聚合反应的溶剂或在正戊烷存在下对异戊二烯聚合反应没有影响的情况。共沸精馏整个流程实际上只需要脱轻塔和脱重塔2个塔。脱轻塔脱除沸点比共沸物沸点低的组分，脱重塔脱除沸点比共沸物沸点高的组分。与萃取精馏法相比，共沸精馏法较好地解决了萃取精馏法由于使用溶剂而带来的溶剂损失、毒性、回收、分解和环保等与溶剂直接有关的各种问题;未出现在高温下(溶剂的存在使体系处于较高的温度)异戊二烯、间戊二烯及环戊二烯、炔烃等的易阻聚以及浓缩炔烃的爆炸现象等。其最大的缺点是得到的产品是异戊二烯和正戊烷的共沸物，无法获得纯度较高的异戊二烯。进一步的提纯和再生需要较高的塔板及较大的回流比，在经济上不是很合算。
1.2.2 化学吸附法
化学吸附法是利用金属阳离子（Ag+和Cu+）与双烯烃进行可逆反应，生产Ag（或Cu）-π双烯电子络合物，由于该络合物与有机物不互溶，从而将双烯烃与烷烃分离[2]。络合反应是可逆反应，通过改变温度或压力可将络合物中的双烯烃回收。化学吸附法具有能耗低、选择性好、装置简单、节省设备投资、环境友好等优点，具有很好的发展潜力，但目前该工艺还没有见工业化报道。
1.2.3 反应精馏技术
北京化工研究院[3]开发出从碳五馏分中分离双烯烃的反应精馏技术，即将碳五馏分进行反应精馏，通过反应精馏使环戊二烯发生二聚反应的同时，异戊二烯由塔顶分离出去，物料经精馏分离间戊二烯、环戊二烯和异戊二烯。该技术由于在脱除环戊二烯过程中能有效抑制除环戊二烯二聚反应外的其他二聚反应，因而减少了副产物的生成，既提高了双环戊二烯产品的质量，又减少了碳五双烯的损失；由一个反应精馏塔替代现有技术中的二聚反应器和预脱重塔，既简化了工艺流程，又简化了操作，降低了生产过程中的能耗。
1.2.4 选择性催化加氢脱炔工艺
北京化工研究院[4-5]开发出选择性催化加氢脱除炔烃以取代第二萃取单元的生产
工艺。即在碳五馏分进行萃取分离前，采用催化剂进行选择性加氢除去异戊二烯中的微量炔烃，进而取代第二萃取单元。与传统的两段萃取流程相比，该工艺采用选择性加氢反应器，操作条件温和，催化剂的选择性、活性和稳定性较高，选择性加氢后异戊二烯物料中炔烃质量分数小于5X10-5。加氢后物料经脱轻塔和脱重塔精馏，双环戊二烯的质量分数小于1X10-6；由于取消了在整个流程中能耗较大的第二萃取单元，使得能耗和生产成本大幅度下降；改进部分不使用溶剂，使聚合级异戊二烯产品中不含二甲胺，质量得到提高，减少整个流程中的溶剂用量。在此基础上，通过将反应精馏引入预脱重塔，可省去通常采用的热二聚反应器，使流程更为简化，经济效益更为明显。
1.2.5 共沸超精馏/萃取蒸馏耦合工艺
南京工业大学[6]开发出一种共沸超精馏/萃取蒸馏耦合工艺。该方法先采取共沸
超精馏通过脱轻单元和脱重单元得到符合聚合级要求的异戊二烯-正戊烷共沸物，然后用萃取蒸馏将正戊烷和异戊二烯分离得到聚合级异戊二烯。该工艺综合了共沸超精馏和萃取精馏的优势，萃取蒸馏处理的对象仅仅是异戊二烯和正戊烷的混合物，使得溶剂处理和高温下产品的聚合等问题得到大大缓解，另外，也解决了单纯使用共沸超精馏只能得到异戊二烯和正戊烷混合物而不能得到纯异戊二烯
的不足，可同时生产高纯异戊二烯和正戊烷。该流程相对简单，据了解，南京金
分离装置。
浦石化公司计划采用该技术建设15.0万吨/年C
5
1.2.6 加盐NMP法萃取精馏分离法
北京化工研究院[7]利用Aspen Plus流程模拟软件，以含NaSCN的NMP 为萃取剂，对加盐NMP法萃取精馏分离裂解C5馏分的过程进行了研究。研究结果表明，当萃取剂中NaSCN质量分数为2.17%、萃取剂进塔温度为40℃时，第一和第二萃取精馏塔需要的理论塔板数和溶剂比均比未加盐时减少。采用该方法分，异戊二烯、双环戊二烯和间戊二烯的纯度分别为99.90%、98.90%和90.30%，
离C
5
收率分别为98.86%、94.99%和98.93%，比传统的DMF法和NMP法均有提高。
2 我国异戊二烯的开发利用现状及前景
2.1 开发利用现状
异戊二烯的用途比较广泛，主要用于合成聚异戊二烯橡胶（IR）、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯的嵌段共聚物(SIS)和丁基橡胶（IIR）等。此外，还可用于生产甲
基庚烯酮、芳樟醇、柠檬醛、熏衣草醇、氯菊酸乙酯、角鲨烯和角鳖烷、甲基四氢苯酐、甲基六氢苯酐、二氯异戊烷以及异戊烯氯等多种精细化工产品，用于生产集成电路用的光刻胶以及合成润滑油添加剂、橡胶硫化剂和催化剂等。目前，我国异戊二烯主要用于生产苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯（SIS）、丁基橡胶（IIR）以及用于生产除虫菊酯类杀虫剂，合成甲基庚烯酮进而生产芳樟醇以及生产集成电路用的光刻胶等精细化工产品。
目前，我国裂解C
馏分的生产装置主要有上海石油化工股份有限公司的21.5万
5
吨/年、山东玉皇化工有限公司的24.0万吨/年、齐鲁淄博乙烯鲁华化工有限公司的13.0万吨/年、濮阳市新豫石油化工有限责任公司的5.0万吨/年生产装置以及浙江宁波金海德旗化工有限公司的15.0万吨/年装置等，2010年总生产能力达到约78.5吨，其中异戊二烯的生产能力约为15.7万吨。
聚异戊二烯橡胶是以异戊二烯为原料，在由氯化钛/烃基铝组成的齐格勒-钠塔（铝钛）催化剂、有机锂催化剂或者稀土催化体系作用下得到的一种重要合成橡胶胶种。它具有与天然橡胶（NR）相似的化学组成、立体结构和力学性能，是替代天然橡胶制造客车轮胎，斜交胎、载重子午胎、半钢轿车与轻卡子午线轮胎等的重要原料。以前我国没有异戊橡胶工业化生产厂家，所需要产品主要依靠进口。2010年，我国第一套工业异戊橡胶生产装置在广东茂名鲁华化工有限公司建成投产，生产能力为1.5万吨/年，从而结束了我国无异戊橡胶工业生产的历史。另外，青岛伊科思新材料股份有限公司也建成了一套3.0万吨/年稀土异戊橡胶工业生产装置。2010年我国聚异戊橡胶的产量约为0.8万吨，消耗异戊二烯约0.85万吨。表观消费量约为 7.1万吨，消耗异戊二烯约7.5万吨。
SIS是以苯乙烯和异戊二烯为原料，通过阴离子聚合制得的一种热塑性弹性体，具有优异的波纹密封性和高温保持力，在粘合剂、涂料、塑料改性等领域具有广泛的用途。目前，我国只有巴陵石油化工公司一家企业生产，2010年产量约为1.8万吨，消费异戊二烯约1.6万吨。表观消费量约为4.0万吨，折合消费异戊二烯约为3.2万吨。
丁基橡胶是由高纯度异丁烯和异戊二烯在Friedel-Craft催化剂作用下进行阳离子聚合反应生成一种胶种，具有优良的气密性和良好的耐热、耐老化、耐臭氧、耐溶剂、电绝缘、减震及低吸水等性能，在汽车工业、屋顶材料、电线和电缆护套、医疗用具以及口香糖基底等方面具有广泛的用途。目前，国内只有北京燕山石油化工公司和浙江信汇合成新材料有限公司2家企业生产，2010年产量约为4.2万吨，消耗异戊二烯约0.13万吨。表观消费量为28.2万吨，折合消费异戊二烯约0.9万吨。
由异戊二烯与偏氯乙烯加成法制备除虫菊酯类杀虫剂，国内已经建设该杀虫剂装置多套，总能力约为4000吨/年；由异戊二烯合成甲基庚烯酮进而生产芳樟醇的技术己有突破，上海石油化工股份有限公司己经形成了2500吨/年的成套工艺技术软件包，并且已经建成工业生产装置；由异戊二烯生产集成电路用的光刻胶己投入批量生产，其它还有一些精细化工产品处在开发中。2010年精细化工领域异戊二烯的总消费量约为1.0吨。
加上在其他方面的应用，2010年我国异戊二烯的实际消费量约为3.6万吨，表观消费量约13.0万吨。
2.2 发展前景
我国是世界上天然橡胶的最大消费国和进口国，2010年天然橡胶的进口量达到186.2万吨，表观消费量达到约245.0万吨，对国际市场的依存度很大。预计2015
年我国天然橡胶的需求量将达到约300.0万吨（其中轮胎用天然橡胶需求量约为220.0万吨），而由于我国可供植胶的土地资源有限，干胶年产量大规模扩产的可能性不大（年产量的峰值约为75.0万吨左右），因此，异戊橡胶在我国的开发利用前景十分广阔。今后几年，我国将计划建设多套聚异戊二烯橡胶工业生产装置，主要有淄博鲁华泓锦化工股份有限公司在淄博的5.0万吨/年异戊橡胶项目，北京燕山石油化工公司的3.0万吨/年生产装置，中石油吉林石油化工公司的5.0万吨/年生产装置，青岛伊科思在抚顺的4.0万吨/年生产装置，盘锦和运集团的3.0万吨/年生产装置以及青岛第派拟的3.0万吨/年生产装置等，预计到2015年，我国聚异戊二烯橡胶的总生产能力将超过15.0万吨，成为世界重要的生产国家之一。据测算，在异戊橡胶价格合理的条件下，如果以发达国家异戊橡胶消费量相当于天然橡胶消费总量的3%-4%的平均水平计算，预计2015年我国聚异戊二烯橡胶的净进口量将达到约14.0-16.0万吨，折合需要消耗异戊二烯约14.5-16.5万吨，加上聚异戊二烯橡胶生产所需（对异戊二烯的实际需求量约为5.5万吨），预计2015年对异戊二烯的表观需求量将达到约20.0-22.0万吨。据统计，我国压敏胶带的产量已居世界第三位，仅次于美国和日本。我国热熔压敏胶绝大部分用于一次性卫生材料，这种卫生材料在我国普及率尚不到1%，而美国普及率已达90%，中国台湾也达64%。由此可见，我国热熔压敏胶以及与之相协同的SIS基材的需求量很大，SIS的市场发展空间非常可观。预计到2015年我国SIS的消费量将达到约6.0万吨，折合需求异戊二烯约5.0万吨。
2015年以前，我国将有北京燕山石油化工公司、天津陆港石油橡胶公司、辽宁盘锦振奥公司等多家企业准备新建或扩建丁基橡胶生产装置，届时的年总生产能力将达到约25.0万吨，对异戊二烯的需求量将达到约1.3万吨。
加上在集成橡胶（SIBR）以及精细化工产品等其它方面的需求量，预计到2015年，我国对异戊二烯的实际消费量将达到约11.0万吨，表观消费量将达到约28.0-30.0万吨，其中聚异戊二烯橡胶是最主要的消费领域。
今后几年，我国将有多套C
5
分离装置将建成投产，主要有南京金浦石化的15.0
万吨/年C
5分离装置，中石油公司在东北地区的20.0万吨/年C
5
分离装置、北京
燕山石油化工公司的15.0万吨/年以及兰州石油化工公司的26.0万吨/年C
5
分
离装置等，预计到2015年，随着多套C
5利用装置的建成投产，我国C
5
装置的总
生产能力将达到约155.0万吨，其中异戊二烯的生产能力将达到约31.0万吨。如果按照实际需求量，届时装置开工率只要达到35%左右，产量就能够满足需求。但如果按表观需求量计算，则仍有一定量的缺口。
3 结束语
目前，裂解碳五馏分中异戊二烯的分离方法仍集中于萃取精馏，虽然ACN, DM F、NMP3种溶剂抽提法都已经成功工业化，但是无论是在分离流程方而，还是在能耗、物耗等方而，各种溶剂抽提法都有技术进步的空间。通过采取热量集成、过程耦合、流程优化等方法可将现有工艺进一步改善。同时，开发新型萃取剂、引入催化加氢除炔技术和采取化学吸收等方法也是异戊二烯分离技术今后发展的新方向。另外，随着我国多套C
5
分离装置的建成投产，预计到2015年我国异戊二烯的生产能力将完全能够满足实际生产的需求，因此，积极扩大异戊二烯的应用新领域或者扩大出口量，将是未来异戊二烯开发利用的一个重要方面。
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异戊二烯应用市场前景及其生产技术进展异戊二烯（Isoprene）是一种重要的化学原料，广泛应用于橡胶制品、医药和化妆品等领域。本文将从异戊二烯的市场前景和生产技术进展两个 方面进行详细介绍。 一、异戊二烯市场前景 1.橡胶制品：异戊二烯是合成橡胶中的重要原料，广泛用于轮胎、胶管、橡胶鞋等橡胶制品的生产。随着全球汽车行业的快速发展，橡胶制品 市场需求大幅增加，从而带动了异戊二烯的市场需求。 2.医药领域：异戊二烯被广泛应用于医药领域，用于生产多种药物原料，如抗生素、化疗药物等。随着全球医药产业的蓬勃发展，异戊二烯在 医药领域的需求也在不断增加。 3.化妆品领域：异戊二烯是合成香料和精油的重要原料，广泛应用于 化妆品、香水等产品的生产。随着消费者对个人护理和美容的日益关注， 化妆品市场持续扩大，对异戊二烯的需求也在增加。 4.其他领域：异戊二烯还可以应用于橡胶改性、生物燃料、塑料添加 剂等领域。 总体而言，异戊二烯在各个领域都有广泛的应用前景，并且随着相关 行业的发展，其市场需求还会持续增加。 1.石油提炼：目前，异戊二烯的主要生产方式是通过石油提炼得到。 石油中的轻烃原料通过裂化和分离等工艺，经过一系列操作得到异戊二烯。这种生产方式成本较高，同时也对石油资源有一定的依赖。
2.生物制造：为了解决异戊二烯生产成本高和对石油资源依赖的问题，近年来研究人员开始探索利用生物制造技术生产异戊二烯。通过基因工程 技术，将微生物转基因改造，使其能够产生异戊二烯。这种生产方式不仅 能够降低成本，还具有环境友好性。 3.光催化生产：光催化生产是一种新兴的异戊二烯生产技术，通过光 能的作用，将反应物转化为异戊二烯。这种生产方式具有高效、节能、环 保的特点，但目前还处于实验室研究阶段，还需要进一步的实践验证。 总结起来，异戊二烯的生产技术主要包括石油提炼、生物制造和光催 化生产三种方式。其中，生物制造技术是未来的发展方向，具有潜力实现 成本降低和资源可持续利用的目标。 结论 异戊二烯作为一种重要的化学原料，在橡胶制品、医药和化妆品等领 域具有广泛的应用前景。随着相关行业的快速发展，异戊二烯的市场需求 还将继续增加。为了降低生产成本和资源依赖，生物制造技术和光催化生 产技术等新型生产技术将成为异戊二烯产业的发展方向。通过不断创新和 技术突破，异戊二烯的产业前景将更加广阔。
异戊二烯生产技术分析 异戊二烯是裂解C5中用途最大、含量最高的组分之一，通常是从裂解重质液态烃的混合C5馏分萃取而得。异戊二烯的生产方法主要有脱氢法、合成法和萃取蒸馏法等三种。 脱氢法 脱氢法按原料分为异戊烷脱氢和异戊烯脱氢，按反应机理分为催化脱氢和氧化脱氢。目前催化脱氢法在美国古特里奇公司、荷兰西埃鲁公司和俄罗斯有工业化生产装置。 异戊烷两步催化脱氢法原料异戊烷来自催化裂化或直馏汽油，先将异戊烷脱氢为异戊烯，再将异戊烯催化脱氢生产异戊二烯，再用乙腈或二甲基甲酰胺萃取蒸馏得高纯度的异戊二烯产品。该方法的特点是原料便宜易得，但工艺流程比较复杂。异戊烷两步催化脱氢法是独联体和东欧国家生产异戊二烯的主要方法。 异戊烯催化脱氢原料异戊烯是从炼油厂C5馏分中抽提分离而得。异戊烯催化脱氢制粗异戊二烯包括脱氢、吸附和精馏3个步骤，为了制得聚合级产品，粗异戊二烯还必须经过萃取法将其净化。该方法的特点是原料异戊烯的浓度范围宽(10%～30%)，但近年已不采用该方法生产异戊二烯。 化学合成法 化学合成法主要包括异丁烯-甲醛法、乙炔-丙酮法、丙烯二聚法等。 异丁烯-甲醛法采用异丁烯和甲醛为原料生产异戊二烯，因此又称为烯醛合成法。可分为一步法和两步法，一步法正在开发中，两步法1964年由前苏联开发，于1972年在日本东丽公司实现工业化。 异丁烯-甲醛一步法分液相和气相合成两种，气相合成法是采用磷酸盐催化剂或氧化硅和氧化锑为催化剂，甲醛和异丁烯气体进行反应生成异戊二烯。液相合成法是用抽提丁二烯后含异丁烯的抽余C5馏分经水合生成的叔丁醇为原料，以固体酸或溶液酸为催化剂，过量叔丁醇(或异丁烯)和甲醛进行液相反应生成异戊二烯。 该工艺具有很好的发展前景，但目前仍处于开发阶段，未能工业化的原因主要是单程转化率及选择性较低。
异戊二烯应用市场前景及其生产技术进展 牟克云 （中石化长岭分公司技术开发处） 摘要：异戊二烯是合成橡胶的重要单体。主要用于合成异戊橡胶、SIS。其次，用作合成丁基橡胶的一种共聚单体，以改进丁基橡胶的硫化性能，异戊二烯还用于制造农药、医药、香料及黏结剂等。本文对异戊二烯国内外应用现状及应用前景进行了分析。同时还介绍了目前生产异戊二烯的几种方法，并进行了对比。文章结尾就本公司发展该项目提出自己的看法和建议。 关键词：异戊二烯市场生产技术工业化 1 异戊二烯性质及应用领域 异戊二烯﹙2-methylbutadiene﹚别名异戊间二烯、2-甲基-1，3-丁二烯，分子式为C5H8，分子量为。CAS号：78-79-5。 异戊二烯在常温下是一种无色易挥发、刺激性油状液体。不溶于水、溶于苯，易溶于乙醇、乙醚、丙酮。与空气形成爆炸性混合物，爆炸极限＞%。异戊二烯因含有共扼双键，化学性质活泼，易发生均聚和共聚反应，能与许多物质发生反应生成新的化合物。 表1 异戊二烯性质 性质指标 分子量 化学结构式C5H8 外观无色易挥发、刺激性油状液体 相对密度D2020 折光率N20D 沸点（）/℃
凝固点/℃ 闪点/℃-48 自燃点/℃220 溶解性不溶于水、溶于苯，易溶于乙醇、乙醚、丙酮 异戊二烯是合成橡胶﹙SR﹚的重要单体。主要用于合成异戊橡胶﹙IR﹚、SIS﹙苯乙烯—异戊二烯—苯乙烯嵌段共聚物的简称﹚。其次，用作合成丁基橡胶﹙IIR﹚的一种共聚单体，以改进IIR的硫化性能，异戊二烯还用于制造农药、医药、香料及黏结剂等。 2 国内外异戊二烯应用领域及市场情况 异戊二烯可从裂解C5馏分中分离获得，也可通过异戊烯、异戊烷脱氢或异丁烯和甲醛反应制取。在美国和日本，异戊二烯主要是从裂解C5馏分中分离获得的；而在俄罗斯则是通过异戊烯、异戊烷脱氢及异丁烯—甲醛合成法获得的。目前，用于生产SIS、IR、IIR的异戊二烯占异戊二烯总量的95%以上，其余部分用于生产维生素、药物、香料、环氧硬化剂等精细化工产品。目前，美国、西欧用于生产SIS的异戊二烯的量已超过异戊橡胶的量。目前我国异戊二烯还大部分应用在精细化工领域。 国外异戊二烯利用状况 2. 1. 1 美国异戊二烯的利用情况 表2为美国异戊二烯的消费情况。 表2 美国异戊二烯的消费情况（单位：万吨/年） 用途2000年2001年2002年2003年2004年预计2009年 异戊橡胶 SIS 丁基橡胶 其它 总计 从表2可看出，美国异戊二烯主要用于SIS和IR的消费，少量用于生产IIR产品。
异戊二烯的生产方法及用途 本文将探讨异戊二烯的生产方法以及其在各个领域的应用。异戊二烯是一种重要的有机化合物，具有多种用途。了解其生产方法和应用领域对于更好地利用这种化合物具有重要意义。 异戊二烯的主要生产方法为从石油中提取。这种方法的优点是较为成熟且产量较高。然而，由于石油资源的有限性，研究人员也在探索其他可替代的生产方法。例如，生物发酵法是一种有前景的替代方法，通过利用微生物发酵来生产异戊二烯。化学合成法也是一种可行的生产方式，虽然其生产成本相对较高。 异戊二烯在许多领域中具有广泛的应用。在橡胶和塑料行业，异戊二烯是合成橡胶和聚合物的重要原料。通过与不同的化合物反应，可以生产出一系列高性能的聚合物材料。在医药领域，异戊二烯是合成许多药物的关键原料。例如，盘尼西林等抗生素就可以通过异戊二烯的化学反应合成。异戊二烯在香料、农药、涂料等其他领域也有应用。从经济角度来看，异戊二烯的生产成本相对较高。从石油中提取异戊二烯的成本受原油价格的影响，而化学合成法的生产成本则受到化学原料价格的影响。然而，由于异戊二烯在各个领域的应用广泛，其市场价值也相应较高。因此，虽然生产成本较高，异戊二烯的经济效益
依然显著。 随着科技的不断进步，异戊二烯的生产方法和应用领域也在不断扩展。未来，生物发酵法和化学合成法等非石油来源的生产方法有望得到进一步发展，以降低生产成本并减少对石油资源的依赖。随着绿色化学的兴起，研究人员也将致力于开发环保型的生产工艺，以实现异戊二烯的可持续发展。 在应用领域方面，异戊二烯的新用途也不断被发现和开发。例如，在能源领域，异戊二烯有望用于生产生物燃料，从而降低对化石燃料的依赖。随着人们对材料性能的要求不断提高，异戊二烯基高性能聚合物及其复合材料的研发也将继续成为热点。 异戊二烯作为一种重要的有机化合物，其生产方法和应用领域都在不断发展和扩展。了解其生产方法和应用领域有助于更好地利用这种化合物，并为相关领域的发展提供新的思路和方向。 异戊二烯是一种重要的有机化工原料，主要用于生产聚异戊二烯、甲基橡胶和工程塑料等高附加值产品。随着经济的发展和技术的不断进步，异戊二烯的生产技术和市场前景均得到了广泛。 异戊二烯是一种有机化合物，其化学式为C5H8。它具有类似乙烯的
异戊二烯生产技术进展及利用前景浅析 摘要：异戊二烯是C5馏分中最具有利用价值的组分之一，其在合成橡胶以及精细化工产品的开发利用方面具有广泛的利用前景。介绍了异戊二烯的分离方法以及我国异戊二烯的开发利用现状，指出了其今后的发展前景和建议。 关键词：C5馏分异戊二烯乙烯分离应用现状 随着乙烯工业的快速发展，裂解C 5馏分的利用将越来越重要。在C 5 馏分的综合 利用中，最具有利用价值的是异戊二烯、间戊二烯和（双）环戊二烯三种双烯烃，其中的异戊二烯是主要的产品之一，在C 5 馏分中含量占15%-25%，产品在合成橡胶、医药农药中间体的生产以及合成润滑油添加剂、橡胶硫化剂和催化剂等方面具有广泛的用途，开发利用前景十分广阔。 1 异戊二烯分离方法的研究进展 异戊二烯的工业分离方法主要是溶剂萃取蒸馏法。根据所用溶剂的不同，分离方法主要有乙腈（ACN）法、二甲基甲酰胺（DMF）法和N-甲基吡咯烷酮（NMP）法。近年来，国内外研究开发出多种异戊二烯新的分离方法，并逐渐在工业生产中得到应用。 1.1 常见的分离方法 1.1.1 二甲基甲酰胺抽提法 该方法又称GPI，由日本瑞翁公司首次开发成功，1971年实现工业化生产。该方法采用石脑油裂解的C5馏分作为原料，C5原料与溶剂在塔内经充分接触后，从塔顶蒸出戊烷和戊烯馏分，塔顶二烯烃和溶剂进入第一解吸塔，从塔顶蒸出的二烯烃送至精馏塔，塔釜分出1，3-戊二烯和环戊二烯，从塔顶分出的粗异戊二烯再经第二萃取塔、第二解吸塔、第二精馏塔，最后得到纯度为99.5%的聚合级异戊二烯产品。该法具有以下特点：①二甲基甲酰胺对异戊二烯的溶解度大，选择性好，用量少，操作费用低；（2）溶剂对设备无腐蚀性，全流程可采用普通碳钢：（3）可同时副产一定纯度的间戊二烯和双环戊二烯产品。 罗马尼亚也开发了以DMF为溶剂分离异戊二烯的技术。该工艺中C5馏分先经过热二聚反应器使原料中的环戊二烯二聚成双环戊二烯，蒸馏除去其中的双环戊二烯，再经过脱轻、脱重分离出异戊二烯C5馏分，经DMF萃取蒸馏由塔顶分出C5烷烃及烯烃。含异戊二烯的DMF去溶剂解吸塔，由塔顶将异戊二烯蒸出，塔釜的溶剂 DMF循环，部分溶剂去再生。罗马尼亚DMF与日本瑞翁公司开发的DMF相比较，由于C5馏分首先经过脱轻、脱重处理，异戊二烯大大提浓，相对来说使萃取蒸馏负荷较小，循环溶剂量少，无需第二萃取蒸馏。缺点是由于先脱轻、脱重及化学处理损失了异戊二烯，降低了异戊二烯的总收率，增加了能耗，而且异戊二烯还要经过化学处理才能得到聚合级产品[1]。 1.1.2乙腈抽提法 乙腈抽提法（ACN）是目前国外最广泛采用的C5馏分分离方法之一，分别由美国ESSO公司、美国Atlantic Richfield公司、日本合成橡胶公司开发成功。其原理与二甲基甲酰胺法相同，技术相似，只是在流程安排及操作上有所差异。该方法以乙腈作为溶剂，流程可分为三个步骤，第一步是环戊二烯的分离，即首先分离出环成二烯；第二步是萃取蒸馏，萃取塔釜液是二烯烃和C5炔烃，萃取液进入解吸塔；解吸出的二烯烃和炔烃用水洗除去夹带的乙腈，乙腈和水在溶剂回收
异戊二烯的生产现状与生产分析预测 异戊二烯是一种无色气体，具有特殊的气味和易燃性。它是一种重要 的有机化工原料，广泛应用于橡胶、塑料、染料、医药等行业。在本文中，我将探讨异戊二烯的生产现状、生产分析及未来的预测。 目前，全球异戊二烯的生产量稳步增长。根据市场研究公司的报告，2024年全球异戊二烯的产量超过150万吨。亚洲地区是最主要的生产地，其中中国是全球最大的异戊二烯生产国家。中国拥有先进的生产技术和庞 大的市场需求，因此具有竞争优势。 然而，尽管异戊二烯的市场需求很高，但该行业也面临一些挑战。首先，原材料供应的不稳定性可能导致价格波动和供应短缺。此外，环境保 护意识的增强也给异戊二烯的生产带来了压力。为了减少对化石燃料的依赖，研发和推广生物基异戊二烯的生产方法成为了一种趋势。 对于未来，异戊二烯的生产有着广阔的发展前景。随着全球塑料和橡 胶工业的快速发展，对异戊二烯的需求将持续增长。此外，生物基异戊二 烯的生产技术也将得到进一步的研究和发展。通过利用生物资源，生产出 绿色、可再生的异戊二烯，不仅可以减少环境污染，还能降低生产成本。 为了进一步提高异戊二烯的生产效率和质量，需要注重技术创新和工 艺改进。如引入更高效的催化剂、优化反应条件、加强废气处理等等。另外，通过产业链的整合和资源共享，也可以实现生产成本的降低和资源利 用的最大化。 总的来说，异戊二烯作为一种重要的有机化工原料，在全球范围内具 有广阔的市场前景。为了进一步推动异戊二烯产业的健康发展，需要加强
技术创新、优化生产工艺和加强环保管理。通过不断提高生产效率和质量，才能满足市场需求，推动行业的可持续发展。
摘要：异戊二烯是合成橡胶的重要单体，主要用于生成异戊橡胶、丁基橡胶和ＳＩＳ热塑性弹性等，也广泛应用于医药、农药、黏结剂及香料等领域。本文介绍了传统的异戊烷和异戊烯脱氢、化学合成、萃取蒸馏等几种主要的化学生产方法和生物合成方法及催化合成膜分离等新技术应用于异戊二烯的生产，并对主要方法进行了对比，分析了其优缺点，同时对异戊二烯生产技术的发展提出了建议。 关键词：异戊二烯; 生产方法; 研究进展，；市场分析 Abstract: Isoprene monomer is an important synthetic rubber, mainly used to generate isoprene rubber, butyl rubber and SIS thermoplastic elastomers etc., which are also widely used in medicine, pesticides, bonding agents and spices and other fields. This article describes the traditional iso-pentane and iso-pentene dehydrogenation, chemical synthesis, extraction, distillation of several major chemical production methods and biological synthesis and catalytic synthesis of new membrane separation technology in the production of isoprene, and main methods are compared, their advantages and disadvantages are analyzed, while isoprene production technology development is suggested. Key words: Isoprene; production methods; research progress;
异戊二烯的生产工艺与技术路线的选择异戊二烯是一种重要的有机化工原料，广泛应用于橡胶、塑料、溶剂 等领域。本文将讨论异戊二烯的生产工艺与技术路线的选择。 石油法是通过从裂化汽油中分离出异戊烯来生产异戊二烯的一种方法。具体的工艺路线如下： 1.原料准备：选用石油炼制过程中产生的裂化汽油作为原料，将其进 行预处理，除去杂质和饱和烃。 2.分离异戊烯：将预处理后的原料送入分离塔，在恰当的温度和压力下，通过分馏将异戊烯从其他成分中分离出来。 3.纯化异戊烯：通过冷却和冷凝操作将分离得到的异戊烯进一步纯化，除去杂质，得到纯净的异戊烯。 4.沸腾床催化：将纯净的异戊烯送入沸腾床催化装置，在高温和催化 剂的作用下进行重合反应，生成异戊二烯。 石油法生产异戊二烯的工艺路线相对简单，但也存在一些问题。首先，石油资源的有限性限制了该工艺的可持续性发展。此外，沸腾床催化装置 的操作复杂，对催化剂的选择和管理要求较高。 为了解决这些问题，煤焦油法是一种备受关注的新型工艺路线。下面 将介绍煤焦油法的生产工艺及技术路线。 煤焦油法是通过提取煤焦油中的苯环化合物来生产异戊二烯的方法。 具体的工艺路线如下： 1.煤焦油提取：将煤焦油进行预处理，除去杂质和饱和烃。然后使用 分离技术，如溶剂抽提或萃取，将苯环化合物从煤焦油中提取出来。
2.纯化苯环化合物：通过冷却和冷凝操作将提取得到的苯环化合物进一步纯化，除去杂质，得到纯净的苯环化合物。 3.裂解苯环化合物：将纯净的苯环化合物送入裂解装置，在高温和催化剂的作用下进行裂解反应，生成异戊二烯。 煤焦油法生产异戊二烯的工艺路线相对石油法更加环保和可持续，因为煤炭资源相对石油资源更加丰富。然而，煤焦油法也存在一些问题，如裂解装置的操作复杂性和催化剂的选择等。 除了石油法和煤焦油法，生物法也是一种可行的生产异戊二烯的技术路线。生物法是通过利用微生物发酵的方法，将植物中的糖类转化为异戊二烯。这种方法相对环保和可持续，但目前在工业化规模上还存在一些挑战，如微生物的选育和发酵工艺的优化等。 总的来说，异戊二烯的生产工艺和技术路线的选择需要综合考虑资源可持续性、工艺成本、环境影响等因素。未来的发展趋势可能是以煤焦油法和生物法为主导，以减少对石油资源的依赖，并提高工艺的环保性和可持续性。
2024年聚异戊二烯市场前景分析 引言 聚异戊二烯（Polyisoprene），简称IR，是一种重要的合成弹性体。作为橡胶行 业的核心产品之一，聚异戊二烯在汽车制造、医疗保健、消费品和工业应用等领域都有广泛的应用。本文将对聚异戊二烯市场前景进行分析，展望其发展趋势。 1. 聚异戊二烯市场概述 聚异戊二烯作为一种弹性体材料，具有优异的物理性能和化学稳定性。目前，聚 异戊二烯市场需求呈现稳步增长的趋势。主要原因包括汽车工业的发展、新兴市场对橡胶制品的需求增加以及环境保护要求的推动。 2. 汽车工业对聚异戊二烯的需求 汽车行业一直是聚异戊二烯的主要应用领域之一。随着全球汽车产业的不断发展，对聚异戊二烯的需求逐年增加。聚异戊二烯主要用于轮胎制造，其优异的弹性和耐磨性使得轮胎能够在各种复杂路况下安全行驶。随着电动汽车的普及以及智能驾驶技术的发展，对聚异戊二烯高性能橡胶的需求将进一步增加。 3. 新兴市场对聚异戊二烯的需求增加 随着新兴市场的经济发展，对橡胶制品的需求不断增加。聚异戊二烯作为一种功 能性橡胶材料，在消费品、医疗保健、建筑和电子等领域都有广泛应用。例如，聚异戊二烯制成的手套、避孕套等医疗用品在全球市场上具有较大潜力。
4. 环境保护推动聚异戊二烯市场发展 近年来，全球环境保护意识的提升对聚异戊二烯市场发展起到了促进作用。相比于传统合成橡胶，聚异戊二烯具有更好的可再生性和生物降解性能。随着环境法规的加强和消费者对环保产品的需求增加，聚异戊二烯有望在此背景下获得更广阔的市场空间。 5. 挑战与机遇 聚异戊二烯市场的发展也面临一些挑战。首先，橡胶原料价格的波动可能对聚异戊二烯制造商的盈利能力造成影响。其次，新材料和新技术的发展也对聚异戊二烯市场构成竞争压力。 然而，聚异戊二烯市场依然充满机遇。新的应用领域的开拓以及技术创新有望为聚异戊二烯市场带来增长。此外，与环境保护和可持续发展的需求相结合，聚异戊二烯有望在未来几年取得更大的突破。 结论 聚异戊二烯市场前景广阔，受到汽车工业需求增加、新兴市场需求扩大和环境保护推动的影响，在未来几年有望保持稳步增长。聚异戊二烯制造商需要关注技术创新和新市场的开拓，以适应市场变化并获得更大的竞争优势。
聚异戊二烯橡胶市场需求分析 引言 聚异戊二烯橡胶是一种具有优异耐高低温、耐油、耐化学品和防老化性能的合成橡胶，具有广泛的应用领域。本文旨在对聚异戊二烯橡胶市场需求进行分析，为相关行业提供参考依据。 产品概述 聚异戊二烯橡胶是一种高分子合成材料，具有良好的物理性能和化学稳定性。其主要特点包括耐高低温性能、耐油性能、化学稳定性和防老化性能等。由于其独特的性质，聚异戊二烯橡胶被广泛应用于汽车制造、工业制品、建筑材料等领域。 市场规模分析 根据市场调查数据显示，聚异戊二烯橡胶市场规模正在不断扩大。主要原因包括以下几个方面： 1.汽车行业需求增加：随着全球汽车市场的发展，对于汽车轮胎的需求量 不断增加，而聚异戊二烯橡胶是轮胎的主要原材料之一，因此汽车行业的发展对于聚异戊二烯橡胶市场需求的增加具有重要影响。 2.工业需求增长：聚异戊二烯橡胶具有优异的耐化学品性能和耐油性能， 被广泛应用于工业制品制造中。随着全球工业发展的加速，对于聚异戊二烯橡胶的需求量也在增加。
3.建筑领域应用扩大：由于聚异戊二烯橡胶具有耐高低温性能、耐油性能等优势，被广泛应用于建筑材料中。随着全球建筑行业的快速发展，对于该材料的需求也在逐步增加。 市场趋势分析 1.绿色环保需求：随着全球环境意识的提高，绿色环保成为社会发展的重要方向。聚异戊二烯橡胶作为一种环保材料，符合绿色环保要求，因此在市场上受到越来越多的关注和青睐。 2.技术创新推动市场发展：随着科技的进步和技术的创新，聚异戊二烯橡胶的生产工艺和产品性能不断提升，使其在更多领域发挥重要作用。技术创新将进一步推动聚异戊二烯橡胶市场的发展。 3.亚洲市场需求增加：亚洲地区的工业化进程加快，对于聚异戊二烯橡胶的需求也在不断增长。特别是中国、印度等国家，其快速发展的汽车工业和建筑行业对于聚异戊二烯橡胶市场带来了巨大需求。 市场竞争态势分析 目前，聚异戊二烯橡胶市场存在较多的竞争者。主要包括以下几个方面： 1.传统橡胶生产企业：传统橡胶生产企业具有较强的生产能力和市场渠道优势，一些企业也在不断增加对于聚异戊二烯橡胶的生产投入。
深度好文‖异戊烯联合装置C5资源综合利用！ 深度好文‖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。然而，对于我国相对丰富的裂解C5资源而言，其综合化工利用率却仍然较低，部分新建装置裂解C5馏分经加氢后返回裂解炉重新裂解，而大部分还是作为燃料烧掉，浪费了宝贵的资源。因此，如何开发应用逐步拓展和延伸产品链，再后续发展下游精细化工产品，确实值得业内重视。石油裂解C5馏分的组成十分复杂，一般可粗分为两大类：一类是可以聚合的活性组分，主要包括异戊二烯(15%—20%)、双环戊二烯(14%—19%)、间戊二烯(10%-19%)和戊烯—1、戊烯-2(14%—20%)；另一类是非活性组分，主要有正戊烷和异戊烷。其中化学性活泼的双烯烃(如环戊二烯、异戊二烯、1，3-间戊二烯等)总含量为60%—70%，是当前C5分离后综合利用的重点组分。 （1）异戊二烯 异戊二烯主要用于生产性能接近天然橡胶的聚异戊二烯橡胶，也是丁基橡胶和苯乙烯—异戊二烯嵌段聚合物(SIS)热塑性弹性体的第二单体。 异戊二烯是极其重要的五碳双烯烃，它是合成橡胶的重要单体，主要用于合成异戊二烯橡胶，其产量仅次于丁苯橡胶和顺丁橡胶而居
液体聚异戊二烯的合成与应用研究进展 孙亚飞;林金河 【摘要】Since solid rubbers usually possess high molecular weight as well as good strength and elongation rate ,they are widely applied in industry and our daily life .However ,solid rub-bers often possess high viscosity and cannot be well applied in some fields unless they are doped with proper additives .Fortunately ,liquid polyisoprene ,a liquid rubber ,can be adopted as a softener of solid rubbers .This makes it feasible for liquid polyisoprene possessing special state and properties to find promising application in many fields .The synthesis and application of liquid polyisoprene are reviewed .%固态橡胶具有较高的分子量、强度及伸长率，在工业和日常生活中均得到广泛应用。然而，固态橡胶黏度较高，在应用中往往必须引入添加剂。而液体聚异戊二烯是一种液态橡胶，可以作为固态橡胶的软化剂；得益于其特殊的形态和性能，液体聚异戊二烯可望在多方面得到应用。对液体聚异戊二烯的合成与应用进行了评述。 【期刊名称】《化学研究》 【年(卷),期】2013(000)005 【总页数】4页(P522-525) 【关键词】液体聚异戊二烯;液态橡胶;应用 【作者】孙亚飞;林金河
2023年全球及中国工业用裂解C5行业产业链发展趋势研究预测及 供需规模市场格局分析 1、碳五产业链分析：工业用裂解 C5 是蒸汽裂解制乙烯装置的副产物，一般约为乙烯产量的10%-20%。工业用裂解 C5 组分较为 复杂，其中含量较多的为异戊二烯、环戊二烯及间戊二烯，含量（质量分数）分别集中在 18-20%、14-19%、12-15%，三者约占 C5 馏分的 44%-54%。 中金企信国际咨询权威公布《2023-2029年全球及中国工业用 裂解C5市场分析及投资可行性预测咨询报告》 工业用裂解 C5 经过分离产出工业用异戊二烯、间戊二烯、双环戊二烯。其中工业用异戊二烯多数为聚合级（优等品≥99.5%，合格品≥99.2%），少量为化学级（≥98.5%）；工业用异戊二烯（聚合级）主要生产异戊二烯橡胶和 SIS（苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物）等。工业用双环戊二烯为聚酯级双环戊二烯（合格品≥75%，一等品≥80%，优等品≥85%），其（聚酯级）含量主要集中在78%-86%，主要用于生产不饱和聚酯（UPR）、双环戊二烯树脂（DCPD
石油树脂）、氢化双环戊二烯树脂（DCPD 加氢石油树脂）、香精香料等。工业用间戊二烯（合格品≥60%，优等品≥67%）主要生产间戊二烯石油树脂（包括路标漆 C5 石油树脂及胶黏剂 C5 石油树脂）和环氧树脂固化剂-甲基四氢苯酐、甲基六氢苯酐。 工业用裂解 C5 产业链分析 对于裂解 C5 而言，乙烯裂解原料越轻其裂解 C5 收率越低，反之越高。根据对全球石脑油及轻柴油为原料的乙烯装置进行统计，北美、中东、东北亚及西欧地区为裂解 C5 主要的产能分布地，但考虑各地区的乙烯裂解原料的轻重比例，其裂解 C5 的分布与乙烯装置的分布差异较大。受原料轻质化影响，目前全球裂解 C5 资源
异戊二烯的生产工艺与技术路线的选择 工业上有多种方法生产异戊二烯。除C5馏分分离得异戊二烯外，工业上还采用合成法生产。例如：采用C5以下的有机原料如丙烯、异丁烯、甲醛、丙酮和乙炔来合成；也可从C5馏分中的异戊烷、异戊烯脱氢制得。由于各国原料价格和供应情况不同，不同国家采取的合成方法也有所不同，但更多的异戊二烯还是直接来自C5馏分分离。 异戊二烯的生产方法主要有异戊烷、异戊烯脱氢法；化学合成法(包括异丁烯-甲醛法、乙炔-丙酮法、丙烯二聚法和裂解 C5馏分萃取蒸馏法。目前，各国根据各自的情况来选择合适的工艺路线。 2.1 异戊烷和异戊烯脱氢法 脱氢法按反应机理分为催化脱氢和氧化脱氢。按原料分为异戊烷和异戊烯脱氢，除氧化脱氢外，其他脱氢法均已工业化。 2.1.1 异戊烷两步催化脱氢法 异戊烷两步催化脱氢法是由前苏联开发成功的，并于 1968年在前苏联实现工业化，目前是独联体和东欧国家生产异戊二烯的主要方法。该方法的原料异戊烷来自催化裂化或直馏汽油，工艺过程分为三步，先将异戊烷脱氢为异戊烯，再将异戊烯催化脱氢生产异戊二烯，再用乙腈或二甲基甲酰胺萃取蒸馏得高纯度的异戊二烯产品。两步脱氢反应均为可逆吸热反应，反应受热力学平衡限制。该方法的特点是原料便宜易得，但工艺流程比较复杂。 ……
2.1.2 异戊烯催化脱氢法 异戊烯催化脱氢法是由美国开发，并于1961年由美国Shell公司采用该技术建成了1.8万吨/年的异戊二烯生产装置。至70年代，此法生产能力曾达l 9万吨/年。该法的原料是从炼油厂C5馏分中抽提分离异戊烯，异戊烯催化脱氢，脱氢产物分离精制提纯的异戊二烯产品。 该法工艺流程见图2.3，过程分3步：…… 2.2 化学合成法 异戊二烯化学合成法主要包括异丁烯-甲醛为原料的烯醛法、乙炔-丙酮为原料的炔酮法和丙烯二聚法。 2.2.1 异丁烯-甲醛法 …… 2.2.2 乙炔-丙酮法 乙炔-丙酮法是由乙炔和丙酮为原料合成异戊二烯。最初是由意大利SNAM(斯纳姆公司开发的，1970年在意大利的Renenna实现工业化，建有3万吨/年的工业装置。 ……
异戊二烯橡胶市场分析 聚异戊二烯橡胶(IR)具有与天然橡胶相似的化学组成、立体结构和力学性能，具有良好的原胶强度、基本黏性、老化性能和回弹性能。根据聚异戊二烯橡胶中异戊二烯单元结构的不同，可分为高顺式-1,4-聚异戊二烯橡胶（简称异戊橡胶）、反式-1,4-聚异戊二烯橡胶、顺式-3,4-聚异戊二烯橡胶和1,2-聚异戊二烯橡胶4种异构体，前三种可以得到高纯度的制品，但实现工业化的仅前两种。在顺式-1,4-聚异戊三烯中，按其顺式-1,4-结构含量又可细分为高顺式聚异戊二烯和中顺式聚异戊二烯；按引发体系可以分为锂系聚异戊-二烯橡胶、钛系聚异戊二烯橡胶和稀土系聚异戊二烯橡胶等。 1 国际市场 1.1 生产能力 截止到2009年底，全世界异戊二烯橡胶的总生产能力约为62.4万t/a，其中北美地区的生产能力为9.0万t/a。占世界异戊三烯橡胶总生产能力的14.42%；西欧地区的生产能力为2.5万t/a，占总生产能力的4.01%；中欧和东欧地区的生产能力为43.0万t/a，占总生产能力的68.91%；亚洲地区的生产能力为7.6万t/a，占世界总生产能力的12.18%；其它地区的生产能力为0.3万t/a，占总生产能力的0.48%。俄罗斯是目前世界上最主要的异戊二烯橡胶生产国家，生产能力为43.0万t/a，占世界总生产能力的68.91%。2009年世界异戊二烯橡胶的主要生产厂家情况见表1。 1.2 消费 2009年，世界异戊二烯橡胶的总消费量约为。54.0万t，产品约70%用于生产轮
胎及轮胎制品，中欧和东欧在轮胎及轮胎制品方面的消费量约占总消费量的9 0%。预计今后几年，世界异戊二烯橡胶的需求量将以年均约3.0%的速度增长，2 012年总消费量将达到约65.0万t。其中，美国、日本和西欧异戊橡胶的消费量仍将处于停滞状态，而亚洲地区（除日本外）的消费量将以年均约3.5%的速度增长，东欧的消费量没有明显好转的迹象。 1.2.1 美国 美国异戊二烯橡胶产品主要用于生产轮胎及轮胎制品以及机械产品等，其中轮胎及轮胎制品的消费量约占总消费量的58.8%，机械产品约占21.8%，橡皮和橡胶圈约占5.9%，安全带和软管约占3.9%，运动制品约占3.9%，粘合剂、密封剂以及填隙化合物约占2.0%；制鞋等其他方面约占3.7%。预计今后几年，美国异戊二烯橡胶的消费量将以年均约0.4%的速度增长，2012年总消费量将达到约5.2万t。 1.2.2 西欧 西欧异戊二烯橡胶主要用于生产轮胎及轮胎制品以及机械橡胶产品等，其中轮胎和轮胎制品对异戊橡胶的消费量约占总消费量的60.0%：机械橡胶产品约占20. 0%，制鞋约占1.5%，粘合剂和密封剂约占9.2%，其他方面约占9.3%。预计今后几年，西欧地区异戊二烯橡胶韵消费量将以年均约1.6%的速度增长，2012年总消费量将达到约7.0万t。 1.2.3 中东欧 中东欧是目前世界上最主要的异戊二烯橡胶生产地区；其生产能力全部集中在俄罗斯。中东欧地区由于天然橡胶缺乏和轮胎工业的不断发展，对异戊兰烯橡胶的需求量较大。俄罗斯的消费量占该地区总消费量的80.38%，约占世界总消费量的40.2%。预计今后几年，中东欧地区异戊二烯橡胶的需求量将以年均约2.5%的速度增长，2012年总消费量将达到约30.0万t。其中，俄罗斯消费量的年均增长率将达到约1.9%，2012年对异戊二烯橡胶的需求量将达到约23.4万t。俄罗斯异戊二烯橡胶产品主要应用于轮胎和轮胎制品，约占总消费量的85%，另外有约12%的产品用于机械橡胶制品。俄罗斯是目前世界上最大的异戊二烯橡胶出口国家，出口量占该地区总出口量的70.0%，产品主要出口到乌克兰、我国大陆、波兰、比利时和匈牙利等，预计到2012年以前，在世界天然橡胶的供给没有太
烯醛法合成异戊二烯工艺技术进展 摘要：本文简要介绍了异戊二烯生产的技术路线情况，重点介绍了液相烯醛法生产异戊二烯的工艺技术路线，对比了几种合成方法的优缺点，并给出了国内发展烯醛法合成异戊二烯工艺原料路线的建议。 关键词：异戊二烯异丁烯烯醛法 异戊二烯是一种重要的化工原料，主要用来合成异戊二烯橡胶，SIS以及香精等多种化工产品。 异戊二烯主要来自乙烯裂解装置的C5馏分，2010年我国乙烯产量为1420万吨，C5馏分总量达到180万吨，其中可生产异戊二烯约20万吨。目前国内市场上聚合级异戊二烯的价格一直在高位运行，中石油中石化等C5资源的上游企业开始收紧市场上的C5资源供应，并且在C5分离装置的基础上建合成异戊二烯橡胶装置，同时茂名鲁华等民营企业也都已建成合成异戊二烯橡胶装置，预计到2015年国内的合成异戊二烯橡胶装置的年生产能力可达到45万吨，再加上SIS及其他化工产品对异戊二烯也有不小的需求，预计国内未来几年可从乙烯获得的异戊二烯增长量有限，到时将至少有20万吨/年的异戊二烯缺口，因此从乙烯之外的渠道获得异戊二烯已经成了必然的选择。 除了传统的C5分离法以外，目前获得异戊二烯的工艺路线还有异戊烷脱氢法，异丁烯甲醛合成法（以下简称烯醛法）及生物法，本文介绍烯醛法合成异戊二烯的技术进展。 烯醛法是俄罗斯获得异戊二烯的主要方法之一，俄罗斯目前利用该方法已经形成约25万吨/年的生产能力。 烯醛法工艺先后形成了两步法、一步法及液相烯醛法工艺： 两步法 在酸性催化剂的催化作用下，异丁烯与甲醛经缩合反应生成4，4二甲基-l，3-二氧六环(DMD)，第二步DMD裂解生成异戊二烯、甲醛、和水，经精制获得聚合级异戊二烯。 两步法的原料是乙烯裂解或者催化裂化的C4馏分，反应催化剂对异丁烯的选择性较高，所以不需要事先分离出C4馏分中的丁二烯等其他组分。甲醛采用30%～40％甲醛水溶液，比较容易获得。 两步法的缺点主要是产生大量的高沸点副产物，无法得到有效利用，同时会产生大量的工业废水。 一步法 由于两步法工艺流程复杂，且有大量的副产物产生，因此，在此基础上又开发了一步法，前苏联，日本及国内的中科院兰州化物所和吉化研究院都曾做过大量的工作，并开发出了催化剂，但是未有工业化的案例。 液相烯醛法 俄罗斯从2001年开始在原两步法合成异戊二烯工业装置的基础上开发液相烯醛法技术，2003年取得成功，建成了年产3万吨异戊二烯的装置，2006年1月开始用新工艺对旧的装置进行改造，于2007年6月行成了年产14万吨异戊二烯的生产能力。后来又把装置的产能提高到18万吨/年，同时降低了原材料和公用工程的消耗。 液相烯醛法的原理如下：