裂解C5的综合利用
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摘要:从环戊二烯和双环戊二烯的利用、异戊二烯的利用、间戊二烯的利用以及C5石油树脂的利用等几方面分析裂解c5的综合利用。
Abstract: From the application of cyclopentadiene,dicyclopentadiene,isoprene and piperylene and the application of C5 petroleum resin,the paper analyzes the comprehensive application of cracking C5.
关键词:裂解C5;综合利用;具体应用
Key words: cracking C5;utilization;specific application
中图分类号:[TE99] 文献标识码:A文章编号:1006-4311(2010)24-0235-01
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%以上。此外,C5还含有l5%～25%的单烯烃,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。
2.2 嵌段共聚物
日本瑞翁公司于1985年建成一套SIS生产装置,美国壳牌公司生产1107的SIS产品。SIS产品既具有橡胶的弹性,又具有塑料的热塑性,除作橡胶制品外,还可作粘合剂、填充剂和密封剂等。
2.3 角鲨烷
角鲨烷本来是深海鲨鱼肝油中富含的角鲨烯(异戊二烯六聚体)完全加氢的产物,它是化妆品的原料,用于涂敷皮肤可使皮肤角质软化或防止角质化。日本电气化学公司及可乐丽公司已开发成功用异戊二烯合成角鲨烷的方法。
2.4 合成香料
美国Rhodia公司及法国Rhone Pordene SA公司用异戊二烯为原料生产甲基庚酮、香叶醇,柠檬酮和紫罗酮等。Rhodia公司的生产工艺分三步:异戊二烯氯化生成氯化异戊二烯,后者与丙酮催化反应生成甲基庚烯酮,甲基庚烯酮与乙烯进行炔化反应生成脱水沉香醇。脱水沉香醇再催化转化成柠檬醛,后者又进一步转化成芳香醛、香叶醇和紫罗酮等。而沉香醇可转化成沉香酮,沉香酮是合成香料的原料。以异戊二烯为原料合成香料是目前合成香料的主要趋势。
3间戊二烯的利用
在萃取精馏异戊二烯过程中同时得到间戊二烯。间戊二烯常用作合成橡胶、塑料、尼龙、萜烯类树脂和精细化工原料。高纯度间戊二烯可制备高级石油树脂。用作粘结剂、涂料、环氧树脂固化剂、顺酐、马路标漆等。全球每年消耗间戊二烯超过15万吨。其中北美占64%。西欧占12%,东亚占24%。
4C5石油树脂的利用
目前全球C5石油树脂总产能约50万吨/年,美国和日本分别约占57%和20%。除了将C5资源分离成单一组分利用外,近年我国C5石油树脂的生产发展较快。埃克森美孚公司与上海石化公司组建的金森公司建成2.5万吨/年碳五石油树脂装置。美国伊士曼化学公司和扬子石化公司的合资企业――南京扬子伊士曼化工股份公司(NYEC)的Eastotac牌石油树脂于2001年投产,产品供应粘合剂市场。2003年我国C5石油树脂总生产能力约为7万吨/年,年产量约为4万吨,其中扬子伊士曼公司的大部分产品用于出口。由于产不足需,我国石油树脂进口量逐年增加。高档油墨专用树脂在我国几乎是空白,国内石油树脂生产企业应尽快占领这一市场。
从未来国内需求市场看,高档C5树脂缺口较大,在许多应用领域将长期依赖进口。生产高软化点、低色相的耐候性树脂、共聚树脂、改性DCPD树脂、无色的加氢石油树脂及专用树脂是今后的发展方向。
参考文献:
[1]卢焕章.石油化工基础数据手册[M].北京:化学工业出版社,1994.
[2]张旭之.碳四碳五烯烃工学[M].北京:化学工业出版社,1998:602-604.
[3]钱伯章.裂解C5综合利用及前景[M].上海:中国石化上海高桥分公司.