C4馏分详解.docVIP

煤/天然气/石油为原料的烃化工综合企业设计一座C4综合加工子系统 石脑油蒸汽裂解制乙烯装置的副产馏分，若按典型收率约占裂解馏分的8%左右。馏分中主要含有 丁烯-1、丁烯-2、异丁烯、丁二烯与正、异丁烷等组分，而其中丁烯、异丁烯、丁二烯含量可达C4馏分的 90%以上，其余为丁烷与少量的二烯烃和炔烃。近年来我国石油化工工业发展十分迅速，年全国乙烯生产 量为627万吨，年随着上海赛科90万吨乙烯工程投入运行，中石化的扬巴工程也正式投产，中海油与壳牌合 作的80万吨乙烯项目也将可能于今年底或明年初投产，预计今年全年我国乙烯产量将有可能达到900万吨左 右，其副产的C4馏分就可高达110万吨/年左右，因此乙烯副产C4馏分的化工利用具有广阔的发展前景。 目前国内外C4馏分的传统用途和正在开发利用的领域，可归纳为如下几个方面： 1. 用作炼厂、化工厂及一般民用燃料； 2. 用于生产烷基化汽油或叠合汽油； 3．用作有机化工原料，这是C4馏分化工利用的主要发展方向； C4馏分的化工利用，主要是使用单一组分，少量使用混合组分。C4馏分的化工利用可大致归纳为如下原 料： 1．聚合级或化学级丁二烯； 2．脱丁二烯后C4馏分，即异丁烯-正丁烯-正丁烷馏分； 3．聚合级或化学级异丁烯； 4．聚合级丁烯-1； 八十年代以前，C4馏分除抽提丁二烯部分用于丁苯橡胶、顺丁橡胶、氯丁橡胶、SBS弹性体、ABS等 聚合物作原料外，其余大部分作为燃料。而后部分抽余的C4馏分直接用于烷基化汽油与叠合汽油，部分用于 生产聚丁烯与聚异丁烯作润滑添加剂，少数厂家抽余C4馏分中的丁烯-1与丁烯-2，用于丁二烯合成橡胶原 料。C4馏分中另外极具化工应用价值的是丁烷、异丁烯。丁烷主要是与丙烯经氧化制取环氧丙烷、环氧丁 烷，并联产叔丁醇。目前利用丁烷氧化制取顺酐，已经得到突破性进展，并有取代苯氧化制取顺酐的趋势。丁 烷脱氧制取丁烯成为其化工利用一个重要途径。目前Houdry公司的Catofin工艺、Uop公司的Olefex工艺及 Phillips公司的STAR工艺均已实现工业化。 近几年抽余C4馏分中异丁烯的化工利用正在开发应用，由异丁烯水合分为直接水合和间接水合两种方法 可制取叔丁醇。叔丁醇主要用于生产汽油添加剂，以提高汽油的辛烷值；用作硝化纤维素和合成树脂的溶剂和 稀释剂，用作聚氯乙烯及其共聚物的增塑剂；叔丁醇作为苯酚烷基化剂制得的叔丁基苯酚是塑料的重要抗氧剂 和稳定剂，也是油溶性酚醛树脂的中间体；叔丁醇和醋酐或乙酰氯反应生成的乙酸叔丁酯，广泛应用于多种溶 剂型涂料中，且与多种不同的树脂有很好的配伍性，它能够让配方设计者在不损失其产品性能的前提下降低产 品的挥发性有机化合物（VOC）的含量。此外，叔丁醇还可用作合成甲基丙烯酸甲酯、2，4-二氯苯氧代乙酸 叔丁酯、2，4，5-三氯苯氧化乙酸叔丁酯以及叔丁胺等的原料。 其中抽余混合C4馏分生产甲基叔丁基醚（MTBE），近年来得到了迅速发展，特别随着新配方汽油的推 广，更受到炼油行业的普遍关注，目前我国正在运行或投入工业化的MTBE装置达30余套，生产能力合计为 103万吨/年，产量约为60万吨/年，但仍不能满足市场需求，我国MTBE生产将会以更快的速度发展，前景广 阔。 另外少量异丁烯还用于生产烷基酚等。 异丁烯另一个化工利用是生产甲基丙烯酸甲酯，甲基丙烯酸甲酯（MMA）又名有机玻璃单体，是一种重 要的有机化工原料和化工产品，主要用于生产聚甲基丙烯酸甲酯（有机玻璃），生产聚氯乙烯助剂ACR、 MBS和用作腈纶生产的第二单体，也可用作树脂、胶粘剂、涂料、离子交换树脂、纸张上光剂、纺织印染助 剂、皮革处理剂、润滑油添加剂、原油降凝剂，木材和软木材的浸润剂、电机线圈的浸透剂、绝缘灌注材料和 塑料型乳液的增塑剂等，用途十分广泛。 目前，世界上日本的生产（MMA）主要以异丁烯法为主，以异丁烯在钼催化剂存在下经空气氧化生成甲 基丙烯酸，甲基丙烯酸再与甲醇发生酯化反应制得MMA。该法的特点是原料来源广泛，催化剂活性高，选择 性好，寿命长，甲基丙烯酸的收率较高，无污染，成本低于丙酮氰醇法，在较小规模装置上具备很强的竞争 力。 另外的化工利用是以已抽提的C4馏分为原料，由异丁烯二聚为异辛烯，再与苯酚在阳离于交换树脂的催 化作用下反应而制得对叔辛基酚，它是一种重要的化工产品，具有广泛的用途。对叔辛基酚与甲醛缩聚制成的 对叔辛基酚甲醛树脂（202树脂）是橡胶工业良好的硫化剂，是子午轮胎需要的配套加工助剂；与环氧乙烷制 得的辛基酚聚氧乙烯醚是优良的非离子型表面活性剂，作为工业及家庭用洗涤剂及纺织工业的匀染剂；油溶性 辛基酚醛树脂可改善氯丁胶粘结剂的耐热性、提高其剪切强度和耐老化性，对制鞋业等有着重要的意义。 此外，异丁烯与HCN一步或二步法反应，也可直接氨化