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茂名石化C4资源综合利用方案设想 李晓文 摘要C4资源的有效利用可以为炼化企业创造良好的经济效益。文章针对茂名石化炼油改扩建后C4资源的可利用现状，分别对正丁烯、、异丁烯、正丁烷和异丁烷等碳四组分的利用方案提出了分析和设想，概述这些项目的发展前景及效益情况。 关键词 碳四资源 综合利用 方案 1 前言 炼油厂C4主要来自催化裂化、减粘裂化、热裂化和焦化等装置, 目前炼厂副产的混合C4除少量通过醚化生产高辛烷值汽油调和组分外，其余大部分作为液化石油气产品出售。由于原油价格的上涨，混合C4作为燃料销售经济性不高，再加上随着天然气在民用以及车用市场的广泛应用，目前国内液化石油气市场产能过剩已成定局, 液化气的销售将受到越来越大的冲击。因此，如何利用炼厂副产混合C4生产高附加值的产品，受到炼油企业的普遍关注。 茂名石化目前正在进行20Mt/a炼油改扩建，该工程在2013年全面投产后，届时炼油和化工富余碳四总量近570kt/a，C4轻烃组分富余量如表1。从表1看，公司炼油改扩建后正丁烷、异丁烷和正丁烯的富余量都很大，因此合理利用好这些组分进一步开展深加工，对提升公司效益有着重要意义。 表1 2013年公司C4资源剩余量情况表 (单位：kt) 项目 异丁烷 正丁烷 异丁烯 丁烯-1 顺丁烯-2 反丁烯-2 2013年轻烃资源剩余量 280 220 7 37 36 53 本文根据茂名石化混合C4的可利用资源，结合市场效益情况，提出了相应的可利用方案。 2 C4组分分离 2.1 正丁烯的分离 正丁烯的分离一般采取醚化法，使混合C4中的异丁烯和甲醇反应生成MTBE，再采取液-液萃取方法脱除剩余C4中的甲醇，回收再循环利用，最后采用精密精馏方法把正丁烯从剩余C4分离出来[1]。 2.2 异丁烯的分离 MTBE生产工艺可以作为分离C4中异丁烯的一种有效方法，甲醇和异丁烯生成MTBE，异丁烯的总转化率可达99.5%以上。然后，MTBE再裂解生成聚合级的异丁烯。 2.3 异丁烷和正丁烷的分离 异丁烷在C4综合利用过程中通过萃取精馏法得到，具体流程如下(图1)： 图1 C4馏分正丁烷和异丁烷分离流程图 3 C4组分的化工利用途径 3.1 正丁烯的利用 目前正丁烯的主要用途是与异丁烷反应生产烷基化汽油、水合-脱氢两步法生产仲丁醇和甲乙酮 丁二烯广泛用于合成橡胶和合成树脂，如丁苯橡胶、丁腈橡胶、顺丁橡胶、SBS弹性体、ABS树脂等。随着近几年橡胶行业的迅猛发展，丁二烯作为不可缺少的原料，已经不能满足正常生产需要。进口资源的大量引进，加剧了市场价格炒作，丁二烯从年12月1.9万元/t启动一路涨至2.6万元/t，利润率高达250%丁二烯产业有望迎来高景气周期。橡胶行业的迅猛发展成为丁二烯产业暴利的主要原因，也成为丁二烯生产技术改造的驱动力。目前来看，正丁氧化脱氢法制取丁二烯技术较为成熟，国内在建装置较多成法生产工艺将打破国内C4馏分分离法制取丁二烯垄断格局，或将成为丁二烯产业 名称 规模（ kt·a-1） 工艺类型 齐翔腾达 10 2012年 一次脱氢 华懋新材料 15 2013年 一次脱氢 山东创思 10 筹建 两次脱氢 东营万达 10 2012年 一次脱氢 3.1.2丁烯氧化脱氢生产丁二烯工艺流程 丁烯氧化脱氢(见图2)是1965年在美国石油－得克萨斯化学公司工业化，过程采用铁尖晶石催化剂（见金属氧化物催化剂），反应器温度入口约350℃、出口约580℃，丁烯转化率可达78％～80％，丁二烯选择性92％～95％。氧化脱氢法的丁烯转化率及选择性较其他脱氢法高得多，问世后被广泛使用。中国丁烯制丁二烯装置也均采用此法[3]。 丁烯和氧气先后通过一段、二段反应器，在B-02催化剂作用下反应生成丁二烯，冷凝后的汽液两相分离后，液相进入水冷洗酸塔与其釜液混合，气相进入水冷洗酸塔底部。生成气在塔中充分冷却除去大量水分并洗去酸、酮和部分醛类后，从塔顶出来去压缩工段。提压后的生成气进入油吸收塔底部，生成气经吸收油吸收后，排放至火炬。塔底出来的富油，进入解吸塔进行解吸。从解吸塔第八块板上抽侧线得到粗丁二烯产品，冷却后送到丁二烯抽提单元。粗丁二烯经过乙腈法萃取，水洗、精制后得到较纯的丁二烯送往成品罐区。 图2 丁烯氧化脱氢制丁二烯流程 [4] 3.1.3项目财务评价 根据齐翔腾达公司2011年3月份公告，其年产10 万吨丁二烯项目总投资约为 39，800 万元人民币，建设周期 1 年。 按照丁二烯前三年的均价 18，300 元/吨计算，项目建成后将实现年均销售收入 183，000 万元，年利润总额 12，714 万元，年净利润 9，535 万元。项目静态投资回 收期 5.17 年（含建设期 1 年）。如