乙烯装置副产裂解碳五综合利用的探讨
- 格式:pdf
- 大小:1.67 MB
- 文档页数:2
加快国内C5资源的综合利用步伐国内正在掀起一股C5资源综合利用的热流。
据了解,上海石化股份公司新一轮的投资发展规划中就包括了新建一套15万吨/年C5分离装置,今年5月中国石化集团公司已批准了这一项目。
今年初,中国石化在上海石化专门召开了裂解C5利用专题研讨会议,准备把C5资源的综合利用作为优化资源、调整结构,以增强市场竞争力的一个重要方面。
近年来,中国石油天然气集团公司也制定了C5综合利用发展规划,拟集中中国西北地区C5资源,建设26万吨/年C5分离装置,这个项目建成后将在技术集成、装置规模等方面居国内之首。
同时,中国石油还拟定了在西北、东北各建设一个C5综合利用基地的总体规划,并启动了前期准备工作。
此外,一些地方企业也看准了C5资源增值的潜力,几十套大大小小的装置也正在筹建之中。
乙烯产能的持续扩大带来了C5资源迅速增加我国的乙烯产能正在迅速扩大。
2005年,国内的乙烯生产能力已达到787.5万吨,产量755.5万吨(其中中国石化集团公司549.7万吨),已跃居世界第二位。
2006年,中国石化乙烯产能又比上年增长了15.2%。
目前,国内乙烯的产能还在继续增长。
预计到2010年,中国乙烯生产能力将达到1700万吨/年。
乙烯产能的持续扩大,带来了C5资源的迅速增加,特别是石脑油水蒸气裂解制乙烯副产的C5馏分的增加。
每生产9吨乙烯约有1吨C5产生。
2005年,全国副产C5资源90万吨,其中中国石化66.5万吨。
2006年,中国石化生产乙烯633万吨,副产C5资源68.9万吨。
预计2010年,我国乙烯产量为1500万吨,C5资源将超过180万吨,其中中国石化C5资源将超过120万吨。
C5馏分富含异戊二烯、环戊二烯、间戊二烯、异戊烯等双烯烃和单烯烃。
裂解C5经分离后,可以得到聚合级和化学级异戊二烯、含量约65%的间戊二烯、含量大于78%的双环戊烯和异戊烯产品。
其中双烯烃可用于生产异戊橡胶、热塑性弹性体、丁基橡胶、乙丙橡胶、石油树脂、不饱和聚酯、环氧树脂固化剂、各种添加剂、医药农药中间体、香料等多种石油精细化工产品,广泛应用于人们的生活中。
煤制烯烃副产混合碳五的综合利用探讨煤制烯烃副产混合碳五的综合利用探讨摘要:煤制烯烃技术是替代石油生产低烯烃的新型工艺路线,混合碳五是煤制烯烃重要的副产品,和石油化工副产混合碳五既有相似之处也存在差异,本文借鉴石油化工副产碳五馏分的综合利用技术,同时针对煤基甲醇制烯烃副产混合碳五馏分的特点,就甲醇制烯烃副产混合碳五馏分的综合利用进行探讨,指出了甲醇制烯烃副产混合碳五馏分利用的关键是其单烯烃组分的综合利用。
关键词:混合碳五加氢 TAME MTODiscussion on Comprehensive Utilization of C5 Fraction from Coal to Olefins ProcessGuorong He(Shenhua Baotou Coal Chemical Co. Ltd, Baotou 014010, China)Abstract: Coal-to-olefins, as a potential method instead of conventional oil route, has received wide attention in the past years. Mixed C5 fractions produced in methanol-to-olefins(MTO) process were commented in this paper that provided utilization means for mixed C5 fractions, and comprehensive utilization for C5 fration will bring the best economics for MTO plant by increasing the value of C5 byproducts.Key words: MTO TAME C5 fration hydrogenation神华包头煤制烯烃项目是以煤为原料,通过煤气化制甲醇、甲醇转化制烯烃、烯烃聚合工艺路线生产聚烯烃的世界首套、全球最大、国家级煤制烯烃示范工程。
壁至堡坌塑坌曼墨壁鱼型里:!!:碳五馏分的分离及综合利用田凤(兰州石化研究院,兰州730060)摘要:本文介绍了混合碳五馏分的分离技术。
混合碳五馏分及其各组分的综合利用。
为我国乙烯工业副产综合利用提出建议。
I关键词:碳五馏分分离综合利用碳五(G)馏分是石油化工的炼油装置、催化裂化装置以及重质烃裂解装置裂解制乙烯过程中的副产品,是一种具有潜在价值的基本原料,随着石油化工的迅速发展,碳五也日益增多,世界各国对于碳五资源的开发和综合利用都非常重视,其中日本和美国是C,综合利用最好的国家。
目前,国外的碳五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G资源比较分数,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C5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。
因此,如何合理利用好这部分资源是一个值得探讨的问题。
l C5馏分组成截止2001年我国乙烯生产能力己超过5000kffa,副产C5馏分量600kt左右口J。
C5馏分的收率、组成主要取决于裂解原料的性质,我国的乙烯装置所用的原料各不相同,裂解C,产率也不同。
大庆石油化工总厂以油田轻烃和炼油厂的石脑油为原料,裂解C5馏分的产量约为乙烯产量的7.8%,齐鲁、扬子石化以及上海石化股份有限公司的30万讹乙烯装置以石脑油和轻柴油为原料,C,馏分产量约为乙烯产量的12%~15%。
最高的是吉林石化公司C,产率曾高达24.5嘣”。
表l列出的是我国主要乙烯装置裂解C5的典型组成【“。
组成齐鲁扬子上海燕山碳四4.686 50 2.75 210 异戊烷691 2.8l 2103.甲基I.T烯2.62 I…43 I 24正戊烷3.73 5 44 4 70 1.431.戊烯5.08 5邡7D5 7142.甲基I-丁烯5.8l 919 474667 反2.戊烯8.92 60l420 5.7l 顺2.戊烯2.67 262267l,4.戊二烯 2 30l 432.甲基2-丁烯2.68 2.80 286环戊烷22.60 0.68 0.76 异戊二烯23.50 17.13 2048 环戊烯3.79 4.78 3 8l2.丁炊16.10 14.7l 032 间戊二烯16.16 16.96 16 35 环戊二烯/双环戊二烯16.59 21.04 18.701.戊炔O.10异丙基乙炔0.302.戊炔010 碳六2.64 3.40037 5 60 其它430碳五二烯烃总量55.76 53,.90 55.13 S5 53碳五馏分的分离及综合利用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%:环戊二烯仅环戊二烯含量为13%~21%;双烯烃的总量占裂解C5的40%~60%。
碳五分离装置技术特点探析张国富摘要:碳五分离装置主要生产异戊二烯、间戊二烯和双环戊二烯三个双烯烃产品,能够有效利用乙烯装置副产品碳五资源,同时为异戊橡胶装置提供原料,提高装置整体效益。
碳五分离装置可直接制石油树脂,广泛用于黏结剂、涂料、印刷油墨、纸张上胶剂等方面,也可用萃取精馏法、吸收法等分离出的异戊二烯、环戊二烯、正戊烯等,广泛用于制取合成橡胶、涂料以及其他石油化工产品和精细化工产品。
关键词:碳五;分离;装置;技术目前国内的碳五分离技术并不成熟,在生产方面仍存在着如二烯烃的聚合、萃取系统的堵塞等技术难点。
因此,对碳五分离装置技术特点进行分析,通过分离排放气气为原料经油气回收设施处理回收以后,C_4/C_5混合烯烃回收率达到95%以上,分离排放气回收效果明显,可实现回收利用资源,达到节能减排增效的效果。
一、碳五分离装置技术特点(一)分离装置组成复杂。
由于我国拥有自主知识产权的碳五全分离技术,该技术已成为我国碳五利用的主流模式。
不仅包含有烷烃、单烯烃、二烯烃、炔烃和环烃,异构体众多,还包含少量C4及C6组分及双环戊二烯,其中二烯烃含量约占总量的56-77%。
碳五分离是利用乙烯裂解生产的副产品碳五馏分为原料,用DMF(N、N-二甲基甲酰胺)为溶剂,采用萃取精馏和精密精馏得到异戊二烯、间戊二烯和双环戊二烯3种产品。
其中采用萃取精馏仅是为得到纯度为99.6%以上的异戊二烯产品,循环溶剂的分离与提纯成为影响产品质量的关键因素。
含有烷烃、烯烃、二烯烃和炔烃,它们的沸点相近,只差几度甚至零点几度,因此,相对挥发度也十分接近(见表),难以用普通精馏方法制取单一C5烃。
对于主要分离对象异戊二烯而言,也有多种其他C5烃的沸点与其接近,用一般精馏方法制取高纯度异戊二烯比较困难。
我国碳五分离装置资源主要集中在中石油、中石化以及中海油等大型集团公司。
碳五馏分组成复杂,直接精馏难以得到纯度较高的异戊二烯产品,通常采取萃取精馏及共沸精馏法由裂解碳五馏分中分离高纯度异戊二烯。
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。
煤制烯烃副产混合碳五的综合利用探讨煤制烯烃副产混合碳五的综合利用探讨摘要:煤制烯烃技术是替代石油生产低烯烃的新型工艺路线,混合碳五是煤制烯烃重要的副产品,和石油化工副产混合碳五既有相似之处也存在差异,本文借鉴石油化工副产碳五馏分的综合利用技术,同时针对煤基甲醇制烯烃副产混合碳五馏分的特点,就甲醇制烯烃副产混合碳五馏分的综合利用进行探讨,指出了甲醇制烯烃副产混合碳五馏分利用的关键是其单烯烃组分的综合利用。
关键词:混合碳五加氢 TAME MTODiscussion on Comprehensive Utilization of C5 Fraction from Coal to Olefins ProcessGuorong He(Shenhua Baotou Coal Chemical Co. Ltd, Baotou 014010, China)Abstract: Coal-to-olefins, as a potential method instead of conventional oil route, has received wide attention in the past years. Mixed C5 fractions produced in methanol-to-olefins(MTO) process were commented in this paper that provided utilization means for mixed C5 fractions, and comprehensive utilization for C5 fration will bring the best economics for MTO plant by increasing the value of C5 byproducts.Key words: MTO TAME C5 fration hydrogenation神华包头煤制烯烃项目是以煤为原料,通过煤气化制甲醇、甲醇转化制烯烃、烯烃聚合工艺路线生产聚烯烃的世界首套、全球最大、国家级煤制烯烃示范工程。
蒸汽裂解副产C_5馏分的综合利用
黄荣南
【期刊名称】《兰化科技》
【年(卷),期】1996(14)1
【摘要】简要介绍了国内外C5资源综合利用概况;分析了C5资源的产量、组成与乙烯装置裂解工艺的关系;论述了C5各主要组分的用途;介绍了混合C5馏分的分离技术及利用方案;讨论了C5利用的有关问题并提出了兰化利用C5的方案设想。
【总页数】6页(P6-11)
【关键词】碳5;裂解;乙烯;综合利用;制备;烃类
【作者】黄荣南
【作者单位】兰化化工研究院
【正文语种】中文
【中图分类】TQ221.211
【相关文献】
1.蒸汽裂解碳五馏分的综合利用 [J], 张殿奎;李建华;张德江;邢伟
2.裂解副产品C5馏分的综合利用 [J], 周莉云
3.蒸汽裂解副产C5馏分的综合利用 [J], 黄荣南
4.裂解C_5馏分综合利用途径 [J], 张国华
5.裂解副产C_5馏分利用途径 [J], 徐惠香;张秀泉
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
题目:乙烯装置裂解炉节能降耗措施探究与实施摘要:乙烯装置在运转中,占其整体能耗最高的是裂解炉,通过对裂解炉的运行方式以及节能降耗措施进行探究,可以有效地减少乙烯装置的整体能耗,实现乙烯装置的节能化。
关键词:乙烯装置;裂解炉;节能降耗措施化工产品市场的竞争一直都比较激烈,探究有效的乙烯装置节能降耗措施有助于提升化工企业的整体竞争能力。
而由于裂解炉消耗的能源总量较多,对其节能方式进行探究能够有效降低乙烯装置的能耗。
本文则结合了裂解炉的实际运行开展了节能降耗措施的探究。
一、蒸汽能耗偏高原因分析(一)裂解炉产汽率低裂解炉的产汽率偏低是造成其整体能耗较高的重要原因之一。
首先,裂解炉所产生的高温裂解气需要通过急冷锅炉来快速降低其温度,确保后续反应的顺利进行。
而在这一过程中,高温裂解气会与急冷锅炉的内部发生一定接触,会造成其接触位置上很容易被焦炭等物质覆盖,从而会影响急冷锅炉的运行状态。
而这也会使得急冷锅炉对高温裂解气的冷却效果变差,造成裂解炉的最终产汽率会不断下降,从而导致裂解炉的能耗增大。
此外,在重质裂解炉当中,由于原料中的芳烃含量较高,也会造成急冷锅炉的传热管被这些物质覆盖,降低急冷锅炉的运行效率。
(二)稀释蒸汽发生器换热效率下降乙烯装置在正常运转过程中,会产生一定量的废气、废水、废渣,如果不能及时对其进行处理,会影响到乙烯装置的运行状态。
首先,裂解炉在运行过程中会产生一定量的烟道气与烧焦气,其中主要含有氮氧化物、一氧化碳以及硫化物等,而废气中也有可能含有一定量的油气。
其次,乙烯装置产生的废水主要是生产过程中的污水以及取样水,需要排入打破专用的收集池当中,而乙烯装置产生的废渣则包含焦炭、油泥等,需要经过较为复杂的处理。
在实际运转过程中,如果不能及时解决乙烯装置废弃物的排放问题,无疑会导致其运行效率下降,影响到蒸汽发生器的运转。
(三)蒸汽利用率较低蒸汽利用率偏低是当前造成乙烯装置能耗高的关键原因之一,而在对乙烯装置的运转过程进行分析时,我们也能够明确发现其抽凝比也偏低,这也影响了乙烯装置的运行效率。
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。
乙烯装置蒸汽裂解控制及提效优化方式探讨摘要::目前,我国在乙烯装置蒸汽管网劳动条件鉴定中,非常重视劳动条件鉴定的质量。
管理层对乙烯装置蒸汽管网劳动能力的识别具有较高的可靠性,能够提供完整的数据和信息,可以促进乙烯装置蒸汽管网劳动能力的识别顺利进行。
近年来,国内经济的快速发展为乙烯装置蒸汽管网就业状况的识别提供了有力的帮助。
同时,乙烯装置蒸汽管网使用状况的识别应与时俱进,不断发展。
在乙烯装置蒸汽管网劳动条件鉴定的建设中,劳动条件鉴定的质量越来越受到重视,但劳动条件鉴定中仍存在不规范行为,事故频发。
就质量而言,乙烯装置蒸汽管网的劳动性能鉴定是重中之重,因此乙烯装置蒸汽管网的劳动性能鉴定管理在劳动性能鉴定中起着重要作用。
石脑油蒸汽裂解工艺作为乙烯生产的重要手段,在国内外得到了广泛的应用。
在此基础上,探讨了乙烯装置蒸汽裂解控制和效率提高的优化方法。
关键词:乙烯装置;蒸汽裂解;效率改进和优化一、裂解原料的现状及发展趋势1、原材料组成。
裂解原料的类型对乙烯收率有重要影响。
由于原料成本占乙烯(以石脑油和轻柴油为原料)生产成本的70%~75%,而乙烯成本直接影响其下游产品的成本,因此如何优化原料成为乙烯生产商关注的焦点。
2、原材料发展趋势。
随着乙烯工业的快速发展,裂解原料的研究、开发和优化越来越受到各大乙烯生产商的重视。
乙烯装置原料的应用主要体现在乙烯原料的柔性战略、炼油化工一体化、优质乙烯原料的开发与生产等方面。
因此,乙烯原料发展的总趋势是:利用劣质原料生产优质裂解原料;加强重原料升级换代;追求强大的原材料灵活性;合理配置优质原材料资源。
二、蒸汽裂解技术发展趋势1、裂解炉大型化。
其减少了每个裂解装置所需炉数,一方面降低了单位乙烯的投资成本,减少了占地面积;另一方面裂解炉数量的减少降低了热损失,节约了能量,方便了设备操作管理,降低了乙烯生产、维修等成本。
2、实现长周期运转。
乙烯发展对装置安全性能提出了更高要求,促进了乙烯技术向稳定生产运行、延长装置运行周期、减少各种非计划停工及机械故障性减产方向发展。
工业用裂解碳五的用途
裂解碳五是指将石油或天然气中的烷烃分子通过加热、压力或催化剂等方法断裂成较小的烃分子的过程,得到的产物主要是乙烯、丙烯、丁烯等低碳烯烃和丁二烯、苯等芳香烃。
工业上,裂解碳五是非常重要的化学反应过程,其产生的产品被广泛应用于各个领域。
以下是工业用裂解碳五的主要用途:
1.制造塑料:裂解碳五产生的乙烯、丙烯等烯烃可用于制造聚乙烯、聚丙烯等塑料制品。
2.制造合成橡胶:裂解碳五产生的丁二烯等芳香烃可用于制造合成橡胶。
3.制造油漆和涂料:裂解碳五产生的苯等芳香烃可用于制造油漆和涂料。
4.制造化肥:裂解碳五产生的丙烯和苯可用于制造化肥中的丙烯酰胺和苯胺。
5.制造化学药品:裂解碳五产生的苯可用于制造染料、染料中间体、药品等。
6.制造香料和香精:裂解碳五产生的苯等芳香烃可用于制造香精和香料。
综上所述,工业用裂解碳五的用途非常广泛,它是现代化学工业的重要组成部分,为人们的生活和工作带来了很多便利。
- 1 -。
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。
316
裂解碳五是乙烯裂解装置重要的副产品,在以石脑油为原料的裂解装置中,一般裂解碳五碳馏分占乙烯产量11%~14%,根据乙烯行业协会数据,近年来全国裂解装置乙烯产量稳步增长,2017年乙烯产量1821.8万吨,原料结构虽然有轻质化倾向,但是受限于我国轻烃资源的匮乏,仍然以石脑油等液相原料为主,裂解碳五的实际产量基本保持稳定,预计近年来裂解碳五产量200万吨左右,如何做好该部分资源的综合利用,是提高石化企业经济效益,降低乙烯生产成本的重要途径。
1 裂解碳五的组成
裂解碳五的利用,应该从其组成出发,寻求最优的利用方案,典型裂解碳五组成见表1。
表1 裂解碳五典型组成
组份组成,wt% C4 组份 1.8环戊烯 2.5环戊烷 2.21-戊烯 5.1戊二烯20.31、3-环戊二烯38.7异戊二烯25.8正戊烷 2.4异戊烷 1.1异戊烯
0.1
从表1可以看出,裂解碳五中主要是不饱和烃,并以二烯烃为主,占比84.8%。
2 碳五主要利用路线对比分析
目前国内对裂解碳五的利用,各石化企业根据自身的特点,大致分为三种:一种是用作燃料,一种是加氢后用于补充裂解原料,另外一种是用来生产碳五石油树脂。
2.1 用作燃料
从裂解碳五的组成来看,把其中最丰富的不饱和烃直接用作燃料,不仅不利充分燃烧,从经济角度也是一种浪费,除非在资源量很少等极端情况下才作为燃料,一般不采用。
2.2 补充裂解原料
裂解碳五的组成主要为碳五链烃类,在经过加氢后,烷烃的含量在60%左右,可以做裂解原料,但由于其中异构烷烃和环烷烃含量较高,其裂解性能大致与石脑油相当,然而由于裂解碳五的不饱和度很高,
每吨碳五加氢时需消耗氢气55kg左右,氢气按8000元/吨计算,需要440元,再加上装置投资及运行费用,每吨裂解碳五的处理成本预计在800~1000元,经济效益较低,仅适合裂解原料不足且外购困难的情况下。
2.3 生产石油树脂
裂解碳五因富含不饱和烃,特别是戊二烯(含间戊二烯、环戊二烯)含量很高,而戊二烯等二烯烃化学性质活泼,易发生聚合反应,非常适用于生产合成树脂、合成橡胶,是生产石油树脂的良好原料,因此国内外大多数裂解碳五资源也用来生产石油树脂,这是裂解碳五利用的主要路线。
3 碳五石油树脂加工路线分析
碳五树脂是以裂解五馏分为原料,经过前处理、聚合、闪蒸等生产工艺生产出的一种热塑性树脂,相对分子质量介于300~3000的低聚物,具有调节粘性和热稳定性好的特点,一般不单独使用,而是作为促进剂、调节剂、改性剂和其他树脂一起使用,主要功能为提供增粘及润滑效果。
碳五石油树脂的生产主要有三种路线:一种是利用混合碳五直接反应生成碳五树脂;一种是在混合碳五生产石油树脂过程中,进行加氢,调整树脂的不饱和度,生产碳五加氢石油树脂;还有一种是先进行碳五分离,将其中的异戊二烯、间戊二烯、环戊二烯分离抽来,然后再根据二烯烃的特点进行综合利用,生产树脂或者橡胶。
3.1 直接生产混合碳五树脂
碳五馏分进行简单的预处理,分离出其中的碳四及重组份后,直接进行聚合反应,生成一种热塑性树脂,平均分子量在1500~3000之间,成品呈现黄色至浅褐色,具有较好的降凝增粘性能,通常用于路标漆、油墨、橡胶增粘剂、纸张施胶剂、各种涂料的添加剂等,现在是国内常用的路标漆添加剂。
该技术路线技术难度低,产品属于通用品质,公用工程等消耗也比较少,与石化企业关联性不大,适用于裂解碳五产资源少、高端碳五树脂技术获取难度大的企业,国内零星分散的碳五树脂生产单位大多采用该路线。
3.2 生产加氢碳五石油树脂
碳五馏分进行简单的预处理,分离出其中的碳四及重组份后,进行预加氢,使其中单烯烃和双烯烃的比例(1.0-1.4)达到热聚工艺的要求,然后进入反应器,反应温度一般250℃左右,在Lewis 酸(无水氯化铝、氯化锌、三氯化铁、三氟化硼等)存在下发生Friedel-Crafts 反应,生产碳五树脂,控制聚合度在
乙烯装置副产裂解碳五综合利用的探讨
董少磊 郝庆君 程广伟
中化泉州石化有限公司 福建 泉州 362103
摘要:介绍了乙烯装置裂解碳五的典型组份和当前的主要利用路线,分析了裂解碳五生产碳五石油树脂的合理性,对碳五石油树脂的三种生产路线进行了对比分析,延长利用产业链、丰富下游产品是裂解碳五最理想的综合利用路线,同时对碳五石油树脂的市场情况和未来碳五中和利用方向进行了分析。
关键词:裂解碳五 石油树脂 综合利用
317
10%~20%之间,生成的碳五树脂经中和、水洗、加氢精制后即可得到所需碳五树脂。
该工艺生产的碳五树脂在色度、软化点等关键参数上较不加氢的混合碳五树脂均有较高改善,部分高品质产品均有不错盈利能力。
由于需要加氢,需要依托石化企业配套氢气,公用工程消耗也比较多,因而与传统石化企业的关联性较强,但是该技术难度较生产混合碳五树脂大,特别是高端牌号产品的生产技术基本都掌握在合资公司中,如扬子-伊士曼、上海金森等都属于合资工厂。
3.3 经过碳五分离后再生产碳五树脂、橡胶
裂解碳五经过分离后再生产树脂可以有丰富下游产品配置,最大限度利用碳五资源,简要路线如图1。
图1 裂解碳五综合利用路线简图
碳五馏分先经过萃取抽提,分离出异戊二烯、间戊二烯、环戊二烯,然后再根据二烯烃的特点进行综合利用,其中:异戊二烯可用于合成异戊橡胶、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SIS);间戊二烯可用于生产间戊二烯树脂、环氧树脂固化剂、压敏胶、涂料、改性橡胶树脂;双环戊二烯用于生产高端氢化树脂;碳五抽余油加氢后用作乙烯裂解原料。
4 碳五石油树脂市场情况分析
碳五石油树脂是用途广泛的功能性合成树脂,可用作黏合剂、油墨、橡胶增黏剂、纸张上浆剂及各种涂料的添加剂,2016年全球碳五树脂消耗量约70万吨,国内碳五树脂生产能力约30万吨,受原料不足影响,全年生产树脂约20万吨(含高端树脂2.3万吨),其中国内消耗13万吨,出口7万吨,同时进口5万吨高端树脂。
受天然橡胶价格影响,近几年,异戊橡胶价格较低,深加工制异戊橡胶效益差,国内异戊橡胶合成装置开工率不足50%。
随着国内经济发展,碳五石油树脂应用领域的不断扩展,市场需求稳定增长,碳五石油树脂已成为用途广泛的功能性合成树脂,在黏合剂、油墨、橡胶增黏剂、纸张上浆剂及各种涂料等精细化工产品中的应用越来越广泛,因而碳五石油树脂的发展仍有很大潜
力。
5 裂解碳五资源分布分析
随着我国七大国家级石化基地逐步成型,乙烯裂解装置分布更加集中,目前国内大型石化项目建设升温,如惠州120万吨/年乙烯、大连恒力150万吨/年乙烯、浙江石化280万吨/年乙烯、镇海炼化120万吨/年乙烯、湛江80万吨/年乙烯、泉州100万吨/年乙烯等项目将陆续投产,未来在大连、宁波、惠州、泉州、湛江(茂名)等地会逐渐形成200万吨/年乙烯规模以上的大型石化基地,这不仅可以有效丰富裂解碳五资源量,也将显著改善目前我国裂解碳五资源分布过于分散的局面,有利于提高行业集中度,形成规模效应。
6 结论和建议
根据对裂解碳五组份的分析,裂解碳五最适合生产石油树脂,并且随着我国乙烯产业的快速发展,裂解碳五资源将在未来几年内将迎来极大增长,集中度显著提高,明显具备规模效益,将会引起碳五树脂行业发生重大变化,为碳五石油树脂行业的发展创造重大机遇,也为提高石化企业的综合竞争力提供了新的发展空间,对如何提高碳五资源的综合利用,提出如下建议:
1)进一步提高碳五资源的集中度,着力发展碳五树脂产业,向精细化工产业延伸。
例如在广东、福建、浙江等地,可以把裂解碳五资源集中一起,建设50万吨级裂解碳五利用产业,形成规模集聚优势,占领市场主导权。
2)提高重视度,加强资源整合,提高新产品研发能力。
对于中石油、中石化来说,不仅拥有裂解碳五资源,同时也具备工程设计及产品研发能力,需要做好资源整合,充分发挥现有的资源、技术、研发等方面的优势,从而推动我国裂解碳五资源自主利用技术的发展。
3)合资合作,建设隔墙工厂。
以合资合作等方式与EXXON、伊士曼等高端碳五树脂生产公司合作,建设隔墙工厂,共享碳五树脂市场的发展机遇,同时与现有装置结合,在原料互供、公用工程配套等方面进行合作,既保证了该部分副产品的稳定销售,又提高企业盈利能力。
参考文献
[1]李涛.国内外碳五石油树脂的生产及应用[J].精细石油化工进展,2004,5(3).
[2] 慕海燕,陈来锁,李玉恒.浅谈碳五加氢石油树脂利用及国内市场分析[J].甘肃科技纵览,2006,35(5).
[3]谢克令.石油炼制与化工[M].1995.。