碳三、碳四的化工利用
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炼厂碳四综合利用的探讨刘真温志刚王金波气分MTBE车间目前,碳四烃主要作为工业和民用燃料使用,但近年来,由于原油价格的不断上涨,该资源作为普通燃料销售的经济性值得考虑。
据报道,我国对碳四馏分的利用率约为16%,远比国外低,而美国、日本、西欧等对碳四烃的综合利用率分别为80%、64%、60%;此外,自2004年我国西气东输管线正式开通以来,全国有十多个省市开始使用天然气,这样就使得原来用作燃料的碳四馏分中有一部分被天然气替代,为碳四资源的有效利用创造了条件。
因此,拓展碳四馏分的化工利用,进一步将其加工成为高附加值的产品,具有非常重要的意义。
1 我厂碳四烃的利用现状我厂的液化石油气主要来自FCC装置,脱硫后经气分装置的脱丙烷塔将碳二碳三与碳四分离,分离出的碳四进入MTBE装置,碳四中的异丁烯与甲醇反应生成MTBE(甲基叔丁基醚),剩余未反应的碳四组分作为民用液化气销售。
表1为我厂碳四馏分的组成(m%)。
表1 碳四组分组成从表1可以看出碳四组分中正丁烯(顺丁烯和反丁烯)的含量最高为32.65%(w%),异丁烷含量次之为30.61%(w%),异丁烯为18.68%(w%),正丁烷为10.78%(w%)。
如果按照气分装置在2012年全年产出5.60万吨的碳四计算,那么其中含有1.83万吨的正丁烯和1.71万吨的异丁烷。
目前,我厂仅对异丁烯组分进行了有效利用,碳四的综合利用率仅为18.68%(w%),如果能将正丁烯或异丁烷进行开发利用,碳四的综合利用率可达到50%~82%。
炼厂的经济技术指标会得到进一步地提升。
2 碳四组分的分离实现碳四烃的综合利用,最大的困难在于将碳四烃各组分有效分离以达到规定的纯度要求。
混合碳四烃中的1-丁烯、异丁烯和丁二烯沸点接近,化学性质活泼,需要用特殊方法分离,正丁烷、异丁烷和2-丁烯可以采用普通精馏方法分离。
碳四组分物性表如表2所示。
表2 碳四组分物性2.1 丁二烯的分离由于l,3-丁二烯与1-丁烯的沸点相差仅1.76℃,如采用精馏的方法原料中的丁二烯绝大部分要进入1-丁烯产品中,所以丁二烯的分离可以采用萃取精馏法,根据所用溶剂的不同,分离方法有乙腈法(ACN法)、二甲基甲酰胺法(DMF法)和N一甲基吡咯烷酮法(NMP法)三种。
石化碳一、碳二、碳三、碳四产业链导图
01石化碳一产业链
甲醇产业链特点:中国甲醇生产以煤炭+天然气为主,国外的甲醇以天然气为主,尤其是中东伊朗及美国等地,天然气有成本优势。
国内部分生产PP+PE的装置以直接外采甲醇生产,类似的装置称之为MTO装置,通常是3吨甲醇生产一吨PP,所以MTO装置套利是市场比较流行的交易策略。
02石化碳二产业链
乙烯,常温下为无色、带点甜味的气体,是全球产量最大的化学产品之一,也是石油化工产业的核心,在化工品中应用十分广泛。
国外乙烯通常是通过天然气和石油来获取,中国缺少乙烯,乙烯产业链特点:
1、乙烯是所有化工品中应用最大的一个产品,现在乙烷已经在大量替代原油及煤炭成为重要的化工原料。
2、乙烯可以生产EG,EB,PE,PVC等化工品,国外的装置大部分是以石油与天然气来获取乙烯,中国缺少乙烯,大炼化装置实际上是扩张乙烯产量,PVC产能扩张较少,PVC-塑料L的价差最近几年持续上升。
3、乙烯产业链与去年已经有很大的不同,如果是基于历史数据做套利或对冲的可能需要重要建立数据库及研究方法。
03 石化碳三产业链
PP产业链特点:
1、PP与医疗关联度很大,通过疫情大家认识到口罩是可以用PP生产的,实际上医疗很多产品也是用PP生产的,叫医疗级PP。
2、大商所上市的品种为拉丝级PP,听这名字就知道是拉成丝,编成袋子的规格,可能用来包装化肥,或者是搬家的编织带。
3、PP的生产来源很多,可能未来成本要逐步下滑,PVC与PP的价差可能会持续拉大。
PP与塑料L有很多套利对冲机会,两者相关性较强。
04 石化碳四产业链。
碳三碳四下游产品市场及发展思路SEI为南阳能源公司新编制的150万吨/年加工流程中碳三碳四(液化气)总产量54.9万吨/年,为充分利用好碳三碳四资源,提高产品附加值,流程中增设了聚丙烯和MTBE装置。
本文主要是对聚丙烯、MTBE、醚后碳四等产品进行了市场分析,同时提出了后续拟生产产品发展思路。
一、聚丙烯(PP)1、现状及产能从2000-2006年间,世界聚丙烯产能平均增速达到4.6%;2007-2011年,全球聚丙烯产能大幅度增加,2007-2010年平均增幅达到每年290万吨,约6%。
2008-2010 年间全球新建1020万吨聚丙烯产能,2013年达到6000多万吨。
截止到2013 年12月底,我国聚丙烯的总生产能力达到1453万吨/年,超过美国成为世界上最大的聚丙烯生产国家,其中连续法装置聚丙烯生产能力为1288万吨/年,占总生产能力的88.7%;间歇法装置聚丙烯的生产能力为165万吨/年,占总生产能力的11.3%。
中国石油化工集团公司(含合资企业)的总生产能力为620万吨/年,占我国聚丙烯总生产能力的42.7%,装置绝大部分分布在珠三角和长三角及环渤海地区;中国石油天然气集团公司的总生产能力为388万吨/年,占总生产能力的26.7%,装置大多建设在东北和西北地区;其他企业的生产能力为445万吨/年,占总生产能力的30.6%。
其中生产能力在40万吨/年(含)以上的企业有l4 家,产能合计达到695万吨/年,占47.8%。
中国石油独山子石化分公司是目前我国最大的聚丙烯生产厂家,生产能力达到69万吨/年,占国内聚丙烯总生产能力的4.8%;其次是中国石油大庆炼化分公司和浙江绍兴三园石化有限公司,生产能力均为60万吨/年,约占总生产能力的4.1%,再次是中国石化福建炼化,生产能力为52万吨/年,约占国内总生产能力的3.6%。
与此同时,由于煤制烯烃工艺的发展,使得煤资源较为丰富的内蒙古以及宁夏等地的聚丙烯产能增长较为迅速。
碳三、碳四的化工利用对液化石油气进行深加工用于化工领域就是大势所趋。
化工利用将就是今后国内液化石油气需求增长的热点,也就是液化石油气需求增长的关键支撑因素。
精蜡厂扩能后丙烯9、38万吨,丙烷1、69万吨,去掉丙烷丙烯的液化气(含碳四烯烃)12、62万吨。
1、碳三资源的化工利用1、1丙烯市场分析丙烯主要用于生产:聚丙烯、丙烯腈、环氧丙烷、苯酚、丙酮、丁醇、辛醇、丙烯酸及异丙醇等。
其它用途还包括:烷基化油、催化叠合与二聚、高辛烷值汽油调合料等。
预计2012年全球丙烯市值将突破2008年的峰值,超过900亿美元。
其中影响全球丙烯市场的一个重要因素就是中东与中国丙烯及下游产品将大幅扩能。
中国正在成为全球最大的丙烯消费国,预计今年将超过美国成为世界最大的丙烯需求国。
聚丙烯仍然就是丙烯的最重要衍生物,约占丙烯需求量的2/3,丙烯第二大市场为丙烯腈,其次为环氧丙烷与异丙苯。
据最新信息,渤海化工集团将在临港工业区内的渤海化工园投资建设60万吨丙烷制丙烯项目。
该项目就是国内首套、世界单套规模最大的丙烯生产装置。
目前,项目已进入前期筹备阶段,计划于2012年9月建成投产。
目前国内多数聚丙烯装置规模在1—15万吨。
1.1.2聚丙烯市场分析聚丙烯就是目前世界上最重要的合成树脂之一, 2010年,我国聚丙烯产量约为917万吨,同比增长了13、5%。
近年我国每年仍然需要进口大量的聚丙烯产品。
目前,聚丙烯主要应用于薄膜、管材、电器等领域。
预计2010至2012年,国内聚丙烯的需求增长大约为6%左右;2013-2015年的增速约为5%-7%左右。
预计到2015年,我国聚丙烯的表观需求量大约为2100万吨,当量消费量将达2600万吨左右;而我国聚丙烯的产能大约为1698万吨左右。
我国聚丙烯行业仍然存在较大的供需缺口。
1.1.3生产工艺聚丙烯生产工艺最广泛的就是本体工艺与气相工艺两大类。
1.1.4投资估算10万吨聚丙烯装置的投资在2、7亿元以上。
石油碳四异构:理解与应用石油碳四异构体是石油加工过程中产生的一类重要化合物,它们在化工、燃料、医药等多个领域具有广泛的应用。
本文将深入探讨石油碳四异构体的基本性质、生成方法以及在实际应用中的重要作用。
一、石油碳四异构体的基本性质石油碳四异构体主要包括正丁烷、异丁烷、正丁烯、异丁烯、1,3-丁二烯等。
这些化合物具有相似的分子式(C4H10或C4H8),但分子结构不同,因此表现出不同的物理和化学性质。
例如,正丁烷和异丁烷在常温下均为气体,但正丁烷的沸点比异丁烷高;而正丁烯和异丁烯则为液体,它们的沸点也比相应的烷烃低。
二、石油碳四异构体的生成方法石油碳四异构体主要通过石油裂解过程产生。
在裂解过程中,长链烃在高温和催化剂的作用下发生断裂,生成一系列低碳数的烃类,其中包括碳四异构体。
此外,石油碳四异构体还可以通过天然气加工、合成气转化等途径获得。
三、石油碳四异构体的应用1.化工原料:石油碳四异构体是许多化学品的原料,如合成橡胶、塑料、溶剂、涂料等。
其中,1,3-丁二烯是合成橡胶的重要原料,而异丁烯则可用于生产甲基叔丁基醚(MTBE)等汽油添加剂。
2.燃料添加剂:石油碳四异构体可作为燃料添加剂,提高燃料的辛烷值,改善燃油性能。
例如,异丁烷和异丁烯可作为汽油调和组分,提高汽油的燃烧效率。
3.医药领域:石油碳四异构体在医药领域也有广泛的应用。
例如,正丁烷可用于生产麻醉剂,而异丁烯则可用于合成某些药物原料。
四、结论石油碳四异构体作为石油加工过程中的重要产物,具有广泛的应用价值。
通过深入了解其基本性质、生成方法以及应用领域,我们可以更好地利用这些化合物,推动化工、燃料、医药等行业的持续发展。
随着科技的不断进步,未来我们有望发现更多石油碳四异构体的新用途,为人类社会的繁荣与进步做出更大的贡献。
碳中和目标下的化工行业绿色转型分析在全球气候变化的大背景下,碳中和已成为各国共同追求的目标。
化工行业作为能源消耗和碳排放的大户,面临着巨大的减排压力和转型挑战。
在这一目标的驱动下,化工行业的绿色转型迫在眉睫。
化工行业的特点决定了其在碳排放方面的突出地位。
化工生产过程中,往往需要消耗大量的能源,如煤炭、石油和天然气等,同时会产生大量的温室气体排放。
此外,化工产品的生产和使用过程中也可能会对环境造成污染。
为了实现碳中和目标,化工行业的绿色转型需要从多个方面入手。
首先,技术创新是关键。
在生产工艺方面,开发和应用更加节能、高效、低碳的技术是重中之重。
例如,新型的催化技术能够提高反应效率,降低能源消耗和碳排放;先进的分离技术可以提高原料利用率,减少废弃物的产生。
同时,研发和推广新能源在化工生产中的应用也是一个重要方向。
太阳能、风能等可再生能源可以逐步替代传统的化石能源,为化工生产提供动力。
能源管理的优化也是必不可少的。
化工企业需要建立完善的能源管理体系,对能源的使用进行实时监测和分析,找出能源消耗的瓶颈和浪费环节,并采取相应的措施进行改进。
通过优化生产流程、设备升级等手段,提高能源利用效率,降低单位产品的能耗和碳排放。
原材料的选择同样至关重要。
采用绿色、可再生的原材料能够从源头上减少碳排放。
例如,利用生物质原料替代部分石油化工原料,不仅可以降低对化石资源的依赖,还能减少碳排放。
此外,加强对废弃物的回收和再利用,实现资源的循环利用,也是化工行业绿色转型的重要途径。
化工行业的绿色转型还需要政策的引导和支持。
政府可以出台相关的政策法规,对化工企业的碳排放进行严格限制和监管,同时给予绿色转型的企业一定的政策优惠和资金支持。
例如,设立专项资金用于支持化工企业的技术研发和改造,对达到一定减排标准的企业给予税收减免等。
在市场机制方面,建立碳排放交易市场,让企业能够通过碳排放权的交易来激励减排。
那些碳排放低于标准的企业可以将多余的碳排放权出售,获得经济收益;而碳排放超标的企业则需要购买碳排放权,增加了其成本,从而促使企业主动采取减排措施。
C4馏分组成特点催化装置副产C4馏分组成特点:丁烷(尤其是异丁烷)含量高,烯烃以2-丁烯和异丁烯为主,不含丁二烯或者甚微。
1、国内化工液化气利用a 以抽余碳四为原料通过MTBE裂解法生产高纯度异丁烯b、碳四主要发展ABS、丁晴橡胶、SAN树脂和1,4-丁二醇产品中远期可开发ABS深加工和1,4-丁二醇下游产品链c、C4衍生新材料:模塑产品PMMA,挤出产品;碳四碳五制烯烃利用Superflex技术开展碳四碳五制烯烃;丁烯与乙烯歧化制丙烯OMT2、丁二烯丁二烯下游产品包括弹性体和非弹性体弹性体有丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶、丁晴橡胶非弹性体有苯乙烯-丁二烯共聚胶乳、己二腈/己二胺、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂及其他聚合物和其他精细化学品3、丁烯正丁烯有1-丁烯和2-丁烯(顺式和反式)两种异构体。
丁烯来源:89%来自炼油和乙烯厂副产回收资源,11%专门生产国外丁烯三大利用作为聚乙烯共聚单体的高纯度1-丁烯占40%作为仲丁醇和甲乙酮原料的占39%作气相聚合产品生产原料的12%4、异丁烯国外异丁烯的用途作为聚丁烯和聚异丁烯原料占38%作为丁基橡胶原料占24%作为双聚异丁烯原料占10%坐其他精细化工原料占12%国内异丁烯消费集中在甲基叔丁醚,剩余异丁烯大部分作燃料5、丁烷正丁烷下游产品包括乙烯、顺酐、醋酸、脱氢产物、酸酐等正丁烷氧化制顺酐:全球顺酐80%生产能力采用正丁烷路线,原料廉价、污染小消耗低我国顺酐工艺以苯法为主,顺酐酯化加氢生产1,4-丁二醇、γ-丁内脂四氢呋喃被认为最经济最有前途的生产工艺路线6、异丁烷性质不活泼,加工困难多作为液化气的原料。
主要用作共氧化法生产环氧丙烷、脱氢生产异丁烯、芳构化制芳烃7、C4制丙烯新工艺全球对丙烯的需求C4制丙烯新工艺-烯烃裂解技术a德国Lurgi公司的Propylur工艺。
低压、中温、催化绝热固定床技术b上海石化院S-OCC技术。
中原6万吨/年开车成功C4制丙烯新工艺 -烯烃歧化技术a、ABB Lummus公司开发的OCT工艺。
碳四、碳五、碳九加工应用及发展前景分析报告1碳四的加工应用碳四通常为丁烷、1-丁烯、2-丁烯、异丁烯、丁二烯等产品或混合物。
碳四的原料来源丰富,下游应用范围广泛,不同组分的物理及化学性质差异巨大,因此碳四的综合利用对于石化企业而言也至关重要。
1.1碳四的来源1.1.1炼油厂主要来自于炼厂的催化裂化装置、焦化装置、加氢裂化装置等,其中催化裂化装置占炼厂碳四的主导。
通常情况下,碳四作为液化气中的组分,与丙烷等混合当成燃料用途。
但近年来,随着炼化一体化,乙烯原料轻质化,炼厂的碳四附加值在逐渐增加。
1.1.2裂解乙烯装置裂解乙烯装置一般会副产碳四,其中石脑油为原料的裂解中的碳四含量较多,其他以乙烷、丙烷、丁烷裂解中的碳四含量相对较少。
石脑油裂解乙烯中副产粗碳四,其中抽出丁二烯后的组分为抽余油-1,继续抽完异丁烯后的组分为抽余油-2。
也有裂解乙烯厂对于碳四中的2-丁烯与乙烯进行烯烧转换,生产丙烯。
1.1.3MTO 装置副产混合碳四占烧类产物的占比较少,主要成分以1-丁烯和2-丁烯为主,其余组分是丁烷、异丁烯和丁二烯。
MTO 中的碳四由于产量小,单独进行深加工难度较大,可以把社会资源的碳四聚集一起进行综合利用。
1. 1.4油气田以及页岩气湿气NG1传统的油气开采中,会有油田伴生气,其中会含有碳四组分,但多数是烷妙。
页岩气开采中的湿气中也会含有丁烷的成分。
但是不同的油气田中的成分含量不同。
除了燃烧用途外,烷烧碳四中的正丁烷适合作为裂解乙烯原料,异丁烷适合脱氢生产异丁烯。
1.2碳四下游应用碳四的下游应用广泛,可以对混合物或者其中单一成分进行下游应用。
碳四作为液化气燃料用途的附加值最低,且烯姓含量高也影响燃烧性能。
裂解乙烯厂装置碳四中的丁二烯是最为大宗的商品之一,此外较为成熟的应用是MTBE 、甲乙酮、顺酎等产品。
通常的碳四下游应用如下:12.1芳构化裂解抽提异「烯 1-Γtt 2-丁烯正丁烷异丁烷等异丁烯T«-1T«-2正丁烷异丁烷等丁二烯异丁烯I-J .烯2-「烯正丁烷异r 烷等 我按生产MMA 或甲髀娱化反应生成MTBE 选择性加黛低分子煌类通过芳构化反应转化为含有苯、甲苯及二甲苯的混合芳烧。
碳三、碳四的化工利用对液化石油气进行深加工用于化工领域是大势所趋。
化工利用将是今后国内液化石油气需求增长的热点,也是液化石油气需求增长的关键支撑因素。
精蜡厂扩能后丙烯9.38万吨,丙烷1.69万吨,去掉丙烷丙烯的液化气(含碳四烯烃)12.62万吨。
1.碳三资源的化工利用1.1丙烯市场分析丙烯主要用于生产:聚丙烯、丙烯腈、环氧丙烷、苯酚、丙酮、丁醇、辛醇、丙烯酸及异丙醇等。
其它用途还包括:烷基化油、催化叠合和二聚、高辛烷值汽油调合料等。
预计2012年全球丙烯市值将突破2008年的峰值,超过900亿美元。
其中影响全球丙烯市场的一个重要因素是中东和中国丙烯及下游产品将大幅扩能。
中国正在成为全球最大的丙烯消费国,预计今年将超过美国成为世界最大的丙烯需求国。
聚丙烯仍然是丙烯的最重要衍生物,约占丙烯需求量的2/3,丙烯第二大市场为丙烯腈,其次为环氧丙烷和异丙苯。
据最新信息,渤海化工集团将在临港工业区内的渤海化工园投资建设60万吨丙烷制丙烯项目。
该项目是国内首套、世界单套规模最大的丙烯生产装置。
目前,项目已进入前期筹备阶段,计划于2012年9月建成投产。
目前国内多数聚丙烯装置规模在1—15万吨。
1.1.2聚丙烯市场分析聚丙烯是目前世界上最重要的合成树脂之一,2010年,我国聚丙烯产量约为917万吨,同比增长了13.5%。
近年我国每年仍然需要进口大量的聚丙烯产品。
目前,聚丙烯主要应用于薄膜、管材、电器等领域。
预计2010至2012年,国内聚丙烯的需求增长大约为6%左右;2013-2015年的增速约为5%-7%左右。
预计到2015年,我国聚丙烯的表观需求量大约为2100万吨,当量消费量将达2600万吨左右;而我国聚丙烯的产能大约为1698万吨左右。
我国聚丙烯行业仍然存在较大的供需缺口。
1.1.3生产工艺聚丙烯生产工艺最广泛的是本体工艺和气相工艺两大类。
1.1.4投资估算10万吨聚丙烯装置的投资在2.7亿元以上。
1.2丙烯氨氧化法和丙烷氨氧化法生产丙烯腈1.2.1市场分析丙烯腈作为一种重要的有机化工原料,在合成纤维、合成橡胶、合成树脂等高分子材料中占有重要地位。
以丙烯腈为原料可生产腈纶、丁腈橡胶等。
除此之外,丙烯腈聚合物与丙烯腈衍生物也广泛应用于建材及日用品中。
我国丙烯腈主要用于生产腈纶、ABS、丙烯酰胺和其它产品。
截止到2010 年12 月底,我国丙烯腈的生产厂家有10 家,总生产能力为125.3 万吨,总产量达到约109.0 万吨,同比2009 年增长约11.8%。
生产装置全部采用丙烯氨氧化法生产工艺。
1.2.2生产工艺现在主要采用的是丙烯氨氧化法,以丙烯和氨气为原料,生产丙烯腈,主要副产物为氢氰酸、乙腈、丙烯醛、二氧化碳和一氧化碳。
1.3生产环氧丙烷1.3.1市场分析环氧丙烷是除了聚丙烯和丙烯腈以外的第三大丙烯衍生物,是重要的基本有机化工原料。
主要用于聚醚多元醇、非离子表面活性剂、碳酸丙烯酯和丙二醇的生产。
广泛应用于汽车、建筑、食品、烟草、医药及化妆品等行业。
2001年~2009年国内环氧丙烷供需统计国内环氧丙烷主要用于聚醚多元醇(PPG)、丙二醇(PG)、非离子型表面活性剂等。
预计到2015年,国内环氧丙烷需求量将达到175万t左右。
国内的环氧丙烷市场正在从供不应求局面逐步走向自给自足的平衡态势。
1.3.2生产工艺目前国外环氧丙烷生产技术主要有:氯醇法,乙苯共氧化法(PO/SM 法),异丁烷共氧化法(PO/TAB法),异丙苯氧化法(CHP法),过氧化氢直接氧化法(HPPO法),氧气直接氧化法。
其中氯醇法,PO/SM 法,PO/TAB法,CHP法,HPPO法已经实现工业化;氧气直接氧化法正处于实验阶段。
2006年3月,随着中海油壳牌年产25万吨/年环氧丙烷装置投产,是目前国内最大的一套环氧丙烷装置,也是唯一采用环氧丙烷/苯乙烯共氧化联产法工艺的装置。
2010年2月,中国石化第一套具有世界级规模的环氧丙烷/苯乙烯(PO/SM)联产装置在镇海炼化成功试车。
28.5万吨/年环氧丙烷、62万吨/年苯乙烯装置是镇海炼化百万吨乙烯工程中的核心装置之一。
1.4丙烯氧化制备丙烯酸1.4.1市场分析丙烯酸是重要的有机化工原料,大部分用于生产丙烯酸酯(如丙烯酸甲酯、乙酯、丁酯及辛酯等),可广泛应用于涂料、化纤、纺织、皮革、石油开采等各个领域。
1.4.2生产工艺当前,丙烯酸的工业生产方法主要为丙烯两步氧化法。
1.5丙烯水合生产异丙醇1.5.1市场分析与用途异丙醇又名仲丙醇二甲基甲醇,是一种性能优良的有机溶剂,广泛用作虫胶、硝基纤维素、生物碱、橡胶以及油脂等的溶剂。
异丙醇还是生产多种有机化合物的重要中间体,可用作合成甘油、乙酸异丙酯以及丙酮等的原料,还广泛用作石油燃料的防冻添加剂,用于汽车和航空燃料等方面。
此外,异丙醇还可用于制造杀菌剂、杀虫剂、清洁剂和消毒防腐剂等,它可以单独使用,也可以和其他醇、表面活性剂并用,在农药、电子工业、医药、涂料、日用化工以及有机合成等领域具有广泛的用途,开发利用前景广阔。
在12家年产能达5万吨及以上的企业中,亚洲的企业有6家,占据了半壁江山,其中日本有2家企业,中国大陆、中国台湾、韩国和印度各有一家企业。
中国大陆企业为中石油锦州石化公司,年产能为10万吨。
目前我国异丙醇年产能约为16万吨,主要生产企业为:中石油锦州石化公司,年产能为10万吨;山东东营海科化工集团有限公司,年产能为3万吨;山东淄博诺奥化工有限公司,年产能为2万吨。
现在我国异丙醇年产量达到12万吨左右,而国内市场的年需求量约为23万吨,市场缺口约为10万~12万吨,2009年进口量达到10.2万吨。
到2015年,我国异丙醇的市场需求量将会达到35万吨左右,国内异丙醇的生产量预计将会在18万~20万吨,市场供应仍然会有较大缺口,每年还要大量进口异丙醇,供需矛盾仍将十分突出。
1.5.2 生产工艺当前国内外工业生产异丙醇的方法主要是丙烯直接水合法。
1.6丙烯生产异丙苯1.7丙烯羰基合成法生产丁辛醇2 C4资源的化工利用碳四馏分将是继乙烯和丙烯之后高价值的石油化工原料。
长期以来,碳四烃作为液化气主要成份一直当成民用燃料消费,总量已经超过了3.0Mt/a。
美国、日本和西欧对碳四馏分的化工利用率高达70%以上,而我国碳四馏分的利用率不足40%,并且主要集中在烯烃,其余大多作为低价值的燃料。
工业上用途较广的主要是丁二烯、异丁烯、丁烯-1、丁烯-2、正丁烷和异丁烷6个主要组分。
目前,燕山石化利用碳四烯烃,建成国内首屈一指的丁基橡胶装置,,大多数企业均是部分利用了异丁烯生产甲基叔丁基醚作为汽油调合组分,丁烯-1提纯作为共聚单体,丁烯-2用来生产甲乙酮,剩余碳四作为民用液化气。
碳四烃是正丁烷、异丁烷、正丁烯、异丁烯和丁二烯等的总称,主要来源于催化裂化(催化碳四烃)和蒸汽裂解(乙烯裂解副产碳四烃),典型的催化裂化和蒸汽裂解碳四馏分的组成见下表。
2.1异丁烯在炼厂C4组分中,异丁烯性质最为活泼且最具化工利用价值。
异丁烯由于与正丁烯的沸点只相差0.6℃,工业上一般采用化学分离法,主要有硫酸萃取法、吸附分离法、树脂水合脱水法、甲基叔丁基醚(MTBE)裂解法。
目前通常利用异丁烯和甲醇醚化生成甲基叔丁基醚(MTBE),作为高辛烷值汽油的调和组分。
生产不同的化学品对异丁烯的纯度有不同的要求,含量大于50%的异丁烯可以生产甲基叔丁基醚、叔丁醇、聚丁烯和二异丁烯等;含量大于90%的异丁烯可以生产甲基丙烯酸甲酯、异戊二烯等;含量大于99%的异丁烯则可以生产丁基橡胶、聚异丁烯、2,4-二叔丁基甲酚、叔丁胺、特戊酸、甲代烯丙基氯等产品。
2.1.1异丁烯氧化制甲基丙烯酸甲酯MMA2.1.1.1市场分析甲基丙烯酸甲酯(简称MMA)是一种重要的有机化工原料,主要用来生产有机玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯,PMMA),也用来制造其它树脂、塑料、涂料、粘合剂、润滑剂、木材和软木的浸润剂、电机线圈的浸透剂、纸张上光剂、印染助剂和绝缘灌注材料等,用途十分广泛。
近几年,亚洲市场对电子/电器/光学用品、显示标志、各种照明设备和灯具需求旺盛,推动了MMA行业的快速发展。
在玩具、文具及其他物品等采用透明树脂需求继续大增的同时,LCD核心元件背光用光板和广告宣传标志牌等用途的需求量也大有发展。
2.1.1.2生产工艺MMA有3种主要的工业生产方法:丙酮氰醇法、丙醛法、异丁烯(叔丁醇)法。
2.1.2丁基橡胶2.1.2.1市场分析丁基橡胶由大量高纯异丁烯和少量异戊二烯在催化剂作用下聚合而成,具有优良的气密性、电绝缘性、低吸水性、耐热性,还耐老化、耐臭氧、耐溶剂,广泛用于内胎、水胎、硫化胶囊、电线电缆以及防水卷材等方面。
丁基橡胶是生产汽车内胎最好的胶种,在发达国家轮胎内胎几乎全部采用丁基橡胶制成。
丁基橡胶分为2大类:普通丁基橡胶和卤化丁基橡胶。
1999年,中石化北京燕山石油化工公司合成橡胶厂引进意大利PI公司技术,建成我国唯一的一套3.0万t/a 丁基橡胶生产装置,2008年4月,扩能至4.5万t/a。
该装置能够生产丁基橡胶1751、丁基橡胶1751F和丁基橡胶0745 3个牌号的普通丁基橡胶产品。
由于我国下游制品加工业的发展异常迅猛,现有产量远远不能满足市场需求,进口量居高不下,我国IIR供需情况见下表:2003~2009年我国丁基橡胶的供需情况由上表可看出,国内产量远远供不应求,预计,2012年丁基橡胶的需求量将达到35.4万吨,其中,卤化丁基橡胶的需求量将达到24.7万吨,而国内卤化丁基橡胶的生产仍是空白。
目前丁基橡胶和卤化丁基橡胶的主要生产企业和技术持有者是Exxon公司、Bayer公司、俄罗斯联合股份公司、意大利PI公司,在全球一共有十几套装置,生产能力在1百万吨/年左右。
2.1.2.2生产工艺丁基橡胶的生产方法主要有淤浆法和溶液法2种。
目前淤浆法仍是工业化生产中的主流技术。
2.1.3异丁烯的其它化工利用异丁烯作为一些中间体的原料,烷基化可以制取叔丁基苯酚、对辛基苯酚、2,6-二特丁基对甲酚等具有抗氧、稳定作用的产品;氯化法制备甲代烯丙基氯,其工艺和反应器在国内各不相同。
农药原料或农药中间体原料。
经氯化可制得DV菊酯及再制得氯菊酯和氯氰菊酯等杀虫剂。
氨化合成叔丁胺可作为一些杀虫剂、杀菌剂、促进剂、染料着色剂的中间体,德国BASF公司即采用了异丁烯直接氨化制叔丁胺的工艺,我国山东荷泽化工有限公司也采用此法,已有产品上市。
其他用途,氧化生成异丁烯醛,与醋酸反应生成醋酸丁酯,与甲醛作用生成异戊二烯,与硫酸水合制叔丁醇。
异丁烯氯化、次氯酸化还可制得β-环氧氯丙烷;低温一步法制备2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸。
2.2正丁烯的化工利用正丁烯有丁烯-1和丁烯-2(包括顺式和反式)两种异构体。