浅析我国裂解碳五的综合利用及发展前景

张满玉

摘要：本文主要介绍了我国裂解碳五的资源现状、各单组份的用途及前景，并提出了裂解碳五组分利用的建议。

关键词：裂解碳五综合利用利用前景应用建议

中图分类号：TQ2 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2012）08（c）-0080-01

裂解碳五是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，其中含有的异戊二烯、环戊二烯、间戊二烯等组分由于其特殊的分子结构，化学性质非常活泼，可以合成出许多高附加值的产品，是宝贵的化工原料资源。随着原油价格的提高和中东以天然气为原料生产乙烯路线的激烈竞争，裂解碳五等副产品的进一步加工利用受到各石化企业的高度重视。

1我国裂解碳五资源现状

截至2011年底，国内共有29套裂解乙烯装置，乙烯总产量1426.6万吨/年，副产碳五馏分约180万吨。到2015年我国乙烯产能将达到2100～2200万吨/年，副产碳五馏分将达到246万吨/年以上。近年来随着裂解碳五产量的增加，已经具备了大规模综合利用条件，并已得到各大石化公司的重视，利用方案也由初期的混合利用转向分离单组分利用，同时向制备精细化工产品方向发展。目前裂解C5馏分及其衍生物的综合利用已成为全球性商机。

2裂解碳五馏分中的主要成分及利用前景

裂解碳五中含有许多重要有机化工原料，其中价值最高、用途最广的主要有异戊二烯、间戊二烯、环戊二烯等二烯烃组分。

2.1 异戊二烯

在裂解碳五馏分中，异戊二烯的含量约占裂解碳五馏分的15%～20%，含量较丰富。在所有碳五分离的单组份中，以异戊二烯的用途最为广泛，目前主要用于生产SIS（苯乙烯—异戊二烯—苯乙烯嵌段共聚物）、甲基四氢苯酐和甲基六氢苯酐、少量用于生产丁基橡胶、异戊橡胶、合成萜烯类化合物、新激素、维生素E、化妆品、香料、低毒农药杀虫剂等。

俄罗斯，美国和日本是全球最主要的异戊二烯生产国和消费国。目前中欧、东欧和美国异戊二烯消耗量占全球消耗量接近75%，预计将来也是这个水平。

美国是全球最主要的异戊二烯浓缩液买家，除了从国内采购外，主要从巴西、加拿大购买异戊二烯浓缩液，用于生产高纯异戊二烯。俄罗斯生产的异戊二烯大部分也都在其国内消耗，只有少量用于出口。日本异戊二烯出口量也较少。因此国际市场上高纯度异戊二烯主要自用，商品量不大。

国际上异戊二烯主要用于生产SIS和异戊橡胶，其中SIS约消耗40%的异戊二烯，异戊橡胶约消耗35%的异戊二烯，其它产品消耗25#的异戊二烯。预计今后国际上对异戊二烯的需求仍将小幅度稳步增长。

随着我国汽车工业的飞速发展，对车用橡胶的用量也大幅度增长。目前我国车用橡胶大量依赖进口天然橡胶，而进口天然橡胶的价格较高且波动大，而以异戊二烯为原料生产的异戊橡胶几乎可完全代替天然橡胶，因此今后对异戊二烯的需求将会稳步增长。

2010年8月山东鲁华化工有限公司利用自主技术建设的1.5万吨/年异戊橡胶装置投产，该装置的投产填补了国内异戊橡胶生产的空白。

2010年至2015年间，中石油、中石化以及部分民营公司的多套异戊橡胶装置将陆续建设投产，我国异戊橡胶生产能力将达到20万吨/年以上，预计到2015年对异戊二烯的需求量也将达到20万吨/年左右，届时异戊橡胶将超过SIS成为异戊二烯的第一大消费领域，对异戊二烯的需求也将大幅度增加。

2.2 间戊二烯

间戊二烯占裂解碳五馏分的10%～20%，主要用于生产脂肪族石油树脂、甲基四氢苯酐和甲基六氢苯酐，少量用于生产香料中间体等精细化工产品。

从用途上看，全球绝大多数的间戊二烯主要用于生产碳五石油树脂。而石油树脂主要用于胶黏剂、涂料添加剂等，广泛应用于食品、饮料、酒类的纸箱封箱；妇女卫生巾、婴儿纸尿裤等一次性卫生用品的制作；木工家具的制作；书本的无线装订；标签、胶带、道路标志漆的生产等，用途非常广泛并且存在很大的市场潜力。

目前我国树脂加氢技术不成熟，国内企业大部分生产档次较低的粗石油树脂及改性石油树脂，产品竞争力差，利润低，而高档加氢树脂主要依靠进口，因此需要国内生产厂商和研究机构加大加氢树脂的研发力度；

2.3 环戊二烯

环戊二烯占裂解碳五馏分的15%～17%，目前主要用于双环戊二烯改性的不饱和聚酯树脂、双环戊二烯改性石油树脂、吡虫啉、抗氧剂、改性UPR和金刚烷、啶虫咪、乙叉降冰片烯、香料等。

在国内，双环戊二烯的下游用途目前主要集中在不饱和聚酯树脂生产上，其它用途目前还无法像不饱和聚酯这样大量消耗DCPD。双环戊二烯可有效降低不饱和聚酯树脂的生产成本，并可改善气干性能、部分机械性能、耐热性能等。

纵观国际市场和我国市场的经济发展，不饱和聚酯树脂产业在今后5～10年内还有一个持续发展的大好时机，并将随着市场经济的提升，将成为市场主流，产品需求将向高品质发展。

3我国裂解碳五应用建议

3.1 加大科研开发力度

我国生产企业应加强与科研机构的联合，加强新产品生产技术的开发力度，促进树脂加氢、异戊二烯等技术的开发力度，生产高质量的下游产品，提高产品档次和市场竞争力。

3.2 裂解碳五组分应分区域集中利用

我国幅员辽阔，乙烯裂解装置和裂解碳五资源分布广泛，碳五运输成本高，危险性大，因此難以集中利用。应根据乙烯装置区域分布相对集中的特点，在华北、华东、华南、西北、东北等资源相对集中的区域建设大型碳五分离和加工利用基地，发挥规模优势，降低成本。

3.3 做好综合利用方案

综合利用是提高企业效益的有效手段。裂解碳五分离出重要的双烯烃和单烯烃组分后，剩余组分可通过醚化工艺生产汽油组分，醚后组分还可通过加氢后返回乙烯装置做裂解原料，有利于乙烯裂解装置的原料优化和效益提高。

3.4 做好单组份产品的开发

目前国际上碳五组分的利用趋势是单组份分离，配方化生产，生产特定性能、满足特定用途的产品，以提高产品附加值，取得最大效益，在生产石油树脂差异化品种和精细化工产品等方面尤为明显，也是我国今后发展的方向。