丁二烯生产

化学工业第30卷第1-2期

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CHEMICALINDUSTRY2012年1-2月

丁二烯生产技术进展及国内市场分析

李玉芳,伍小明

(北京江宁化工技术研究所,北京

100076)

摘要:介绍了丁二烯生产工艺开发进展,分析了我国丁二烯的生产消费现状及发展前景,提出了今后的发展

建议。

关键词:丁二烯;技术;消费;远景文章编号:1673-9647(2012)1-2-0042-05

中图分类号:TQ221.22+3

文献标识码:A

丁二烯是C4馏分中最重要的组分之一,在石油化工烯烃原料中的地位仅次于乙烯和丙烯,主要用于合成聚丁二烯橡胶(BR)、丁苯橡胶(SBR)、丁腈橡胶(NBR)、丁苯聚合物胶乳、苯乙烯热塑性弹性体(SBC)以及丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)树脂等产品,此外还可用于生产己二腈、己二胺、尼龙66、1,4-丁二醇等有机化工产品以及用作粘接剂、汽油添加剂等,用途十分广泛。

术,缩短了工艺流程,减少了相变,大幅度降低了能耗。中石油吉林石油化工公司与青岛伊科思技术工程有限公司合作,通过引进技术的消化与吸收,在国内乙腈法工艺基础上开发出独特的流程集成节能新技术,简称QJ-ACN技术。利用该技术在吉林、高桥、盘锦等地相继改建、改造和新建了一批丁二烯装置,收到了良好的经济效益。借鉴国外分壁塔分离丁二烯生产技术,青岛伊科思技术工程有限公司提出了双隔板集成流程,以含水乙腈作溶剂通过萃取精馏从C4混合物中分离出丁烯,并除去丁炔及重组分,获得粗1,3-丁二烯的装置及工艺,使传统两次萃取精馏操作及部分脱重组分操作在一个塔中完成,具有投资少、操作简单、能耗低等特点,发展前景看好[1]。

1丁二烯生产技术及其进展

目前,世界丁二烯的来源主要是从乙烯裂解装置副产的混合C4馏分中抽提得到。根据所用溶剂的不同,该方法又可以分为乙腈法(ACN法)、二甲基甲酰胺法(DMF法)和N-甲基吡咯烷酮法(NMP法)3种。近年来,世界各大技术专利商均致力于丁二烯生产技术的改进,并在装置物耗能耗、运行稳定性和安全性等方面取得突破性进展,丁二烯抽提技术也日益成熟。

1.2二甲基甲酰胺法

二甲基甲酰胺(DMF)法以日本瑞翁(Zeon)

公司开发的工艺为代表。其技术特点是:对原料

C4的适应性强,生产能力大,成本低,工艺成熟,

安全性好,节能效果较好,产品、副产品回收率高达97%;循环溶剂量较小,溶剂消耗量低;无水DMF可与任何比例的C4馏分互溶,因而避免了萃取塔中的分层现象;DMF与任何C4馏分都不会形成共沸物,有利于烃和溶剂的分离;但由于其沸点较高,易引起双烯烃和炔烃的聚合;DMF在水分存在下会分解生成甲酸和二甲胺,因而有一定的腐蚀性。

近年来,瑞翁公司在其DMF丁二烯生产工艺

收稿日期:2011-09-13

作者简介:李玉芳(1966-),女,北京市人,高级工程师,现主要从事技术开发工作。

1.1乙腈法

乙腈法(ACN法)以日本JRS公司工艺为代表,其技术的特点是:沸点低,萃取、汽提操作温度低,易防止丁二烯自聚;汽提可在高压下操作,省去了丁二烯气体压缩机,减少了投资;粘度低,塔板效率高,实际塔板数少;微弱毒性,在操作条件下对碳钢腐蚀性小;分别与正丁烷、丁二烯二聚物等形成共沸物,致使溶剂精制过程较为复杂,操作费用高;蒸汽压高,随尾气排出的溶剂损失大;用于回收溶剂的水洗塔较多,相对流程长。

中石化北京燕山石油化工公司和中石油兰州石油化工公司分别自主开发出复杂塔和热偶合技

第1-2期李玉芳等:丁二烯生产技术进展及国内市场分析

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方面的研究主要集中在防止丁二烯的自聚方面,其技术要点主要有两个:一是采用新型的阻聚剂;二是通过控制系统,测定出回收的萃取剂中阻聚剂的浓度,根据此浓度,动态地改变生产过程中阻聚剂的加入量,使整个萃取分离系统中阻聚剂的量既能有效抑制自聚物的生成,又不会加入过量的阻聚剂。所用的阻聚剂可以是亚硝酸盐(如亚硝酸钠、亚硝酸钾等)、二烷基羟胺(如二乙基羟胺、二甲基羟胺、二丙基羟胺、二丁基羟胺、甲基乙基羟胺等)、含磷化合物(如磷酸、亚磷酸、次磷酸、焦磷酸、三聚磷酸及偏磷酸的磷酸酯化合物、磷酸二氢烷基酯、磷酸三烷基酯等)。阻聚剂可以单独使用,也可以混合使用,一般将其溶解在水中或在萃取剂二甲基甲酰胺中加入系统。瑞翁公司的新型自动控制技术主要是针对日常生产过程中,当C4馏分的组成发生较大变化时,精馏产物1,3-丁二烯的组成也会跟着发生波动。采用瑞翁公司的这种新型控制技术,可克服上述不足。无论原料组成如何波动,都可使最后采出的高纯度1,3-丁二烯产品质量稳定[2]。

后KLP反应器流出物进入蒸馏塔中进行汽化,并作为抽提工序的原料,同时移除工艺过程中形成的少量重质馏分。在丁二烯抽提工序中,从蒸发器顶部出来的蒸汽进入主洗涤塔,并用NMP进行抽提蒸馏。塔底富含丁二烯的物流进入精馏塔,然后再进入最后一个蒸馏塔,可产出纯度大于99.

6%的1,3-丁二烯。该工艺的优点是丁二烯产品

纯度高,收率高,公用工程费用低,维修费用低,操作安全性高[3]。

2我国丁二烯的供需现状及发展前景

2.1生产现状

近几年,随着我国多套乙烯新建装置的建成投产,为丁二烯的发展提供了大量的裂解C4原料,使得我国丁二烯的生产能力大幅度增加。截止到2010年底,我国丁二烯的总生产能力已经达到

243.9万t/a,同比增长23.24%,生产装置主要集

中在中石化和中石油两大集团公司所属企业,其中中石化的生产能力为144.8万t/a(含合资企业),占总生产能力的59.37%;中石油的生产能力为

67.6万t/a,占总生产能力的27.72%;中海油的

生产能力为15.5万t/a,占总生产能力的6.35%;其他地方企业的生产能力为16.0万t/a,占总生产能力的6.56%。2010年我国丁二烯的主要生产厂家情况见表1[4]。

随着生产能力的不断增加,我国丁二烯产量也不断增加。2006年我国丁二烯的产量为115.3万t,

1.3N-甲基吡咯烷酮法

N-甲基吡咯烷酮(NMP)法由德国BASF公

司开发成功。其技术特点是:溶剂性能优良,毒性低,可生物降解,腐蚀性低;原料范围较广,可得到高质量的丁二烯,产品纯度可达99.7%~99.9%;

C4炔烃无需加氢处理,流程简单,投资低,操作

方便,经济效益高;NMP具有优良的选择性和溶解能力,沸点高,蒸汽压低,因而运转中溶剂损失小;它热稳定性和化学稳定性极好,即使发生微量水解,其产物也无腐蚀性,因此装置可全部采用普通碳钢;为了降低其沸点,增加选择性,降低操作温度,防止聚合物生成,利于溶剂回收,可在其中加入适量的水,并加入亚硝酸钠作阻聚剂。

2008年增加到137.5万t,同比增长约1.1%。2010年产量达到约198.0万t,同比增长约32.0%。

近几年我国丁二烯的供需情况见表2。

2.2装置新建、扩建情况

今后几年,我国仍将有多家生产企业准备配套乙烯装置新建或扩建丁二烯产能,其中主要有中石油四川乙烯项目新建15.0万t/a生产装置,武汉80.0万t/a乙烯项目扩建12.0万t/a项目,大庆石油化工公司拟将现有生产能力扩建到16.0万t/a项目,广州石油化工公司新建12.0万t/a生产装置,中石油抚顺石化公司拟新建12.0万t/a生产装置,扬巴公司新建13.0万t/a生产装置,淄博齐翔腾达化工股份有限公司拟新建10.0万t/a生产装置等,预计到2015年我国丁二烯的总生产能力将达到约330.0万t/a。

1.4丁二烯抽提联合工艺

美国UOP和德国BASF公司共同开发出丁二烯抽提联合工艺,即选择加氢与一段萃取精馏组合技术,即将UOP的炔烃选择加氢工艺(KLP工艺)与BASF公司的丁二烯抽提蒸馏工艺结合在一起,先将C4馏分中的炔烃选择加氢,然后采用抽提蒸馏技术从丁烷和丁烯中回收1,3-丁二烯。在加氢工序中,原料C4馏分与一定计量的氢气混合,进入装有KLP-60催化剂的固定床反应器中,并采用足够高的压力使反应混合物保持液相。随

2.3进出口情况

由于目前我国丁二烯的产能和产量不能满足

化学工业

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表1

生产厂家名称

中石油吉林石油化工公司中石化扬子石油化工公司

中海油壳牌(惠州)石油化工公司中石化北京燕山石油化工公司中石油兰州石油化工公司中石化上海石油化工公司中石化齐鲁石油化工公司中石化茂名石油化工公司中石化广州石油化工公司中石化高桥石油化工公司中石油大庆石油化工公司中石油独山子石油化工公司北京东方石油化工有限公司中石油抚顺石油化工公司中石油锦州石油化工公司上海赛科石油化工有限责任公司蓝星天津石化分公司辽宁辽阳金兴化工厂福建炼化公司辽宁华锦集团公司中石化镇海炼化公司中石化天津石油化工公司合计

CHEMICALINDUSTRY2010年我国丁二烯主要生产厂家情况

生产能力/(万t·a-1)

2012年第30卷

方法

23.021.015.513.513.511.016.415.03.44.58.118.03.02.03.09.03.03.012.010.016.020.0243.9

ACNDMFNMP

1套ACN,1套DMF

ACNDMF

1套ACN,2套DMF

DMFDMFACNDMFNMPNMPDMFACNNMPNMPACNDMFACNACNACN

国内实际生产的需求,因而每年都得进口。根据海关统计,2005年我国丁二烯的进口量为14.72万t,2008年进口量为14.25万t,2010年的进口量为21.57万t,同比减少约27.54%。见表2。

我国大陆进口的丁二烯主要来源于韩国、美国、日本以及中国台湾地区。2010年来自这4个国家和地区的进口量约占总进口量的86.7%,同比减少约26.78%。其中来自中国台湾和美国进口量所占比例有较大幅度地增加,进口量所占比例分别由2009年的18.9%和5.5%增长到25.6%和11.9%;而来自日本进口量所占比例却由2009年的19.0%

表2

年份

产量/万t

进口量/万t

下降到2010年的5.6%,有较大幅度地减少。

在进口的同时,我国大陆的丁二烯产品也有少量出口,2010年的出口量为10.23万t,同比增长约149.51%。见表2。产品主要出口到美国、韩国、中国台湾和荷兰,其中向美国的出口量约占总出口量的25.71%,向韩国的出口量约占30.

11%,向中国台湾的出口量约占33.72%,向荷兰

的出口量约占4.20%。

从进口价格来看,近年来我国丁二烯的进口价格呈现不断增长之态势。2006年进口平均价格只有1278.66美元/t,2008年增加到2024.31美

近几年我国丁二烯的供需情况

出口量/万t

表观消费量/万t

产品自给率/%

[***********]092010

99.5115.3136.0137.5150.0198.0

14.728.9211.1214.2529.7721.57

1.202.692.473.584.1010.23

113.02121.53144.65148.17175.67209.34

88.0494.8794.0292.8085.3994.58

第1-2期李玉芳等:丁二烯生产技术进展及国内市场分析

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元/t,同比增长82.94%。由于受到2008年金融危机影响以及当年上半年原油价格同比大幅度下降的影响,使得2009年丁二烯的进口平均价格大幅度下降,进口平均价格只有803.74美元/t,同比下降约60.29%。出口平均价格也相应由2008年的2528.89美元/t下降到2009年的1923.38美元/t。2010年由于原油价格不断上涨,导致进口平均价格达到1851.98美元/t,同比增长约130.42%;出口平均价格达到2067.85美元/t,同比增长约

(3)在今后几年,我国将有中石油四川成都乙烯工程建设15.0万t/a聚丁二烯橡胶生产装置,山东淄博齐翔腾达化工股份有限公司的5.0万t/a稀土聚丁二烯橡胶,山东玉皇化工有限公司的8.0万t/a稀土聚丁二烯橡胶装置,中国石化北京燕山石油化工公司3.0万t/a稀土聚丁二烯橡胶生产装置,山东华懋新材料有限责任公司的10.0万t/a聚丁二烯橡胶装置,扬子石化与江苏金浦集团合资建设的10.0万t/a聚丁二烯橡胶项目等。预计

7.51%。

2.4消费现状及发展前景2.4.1

供需关系

近年来,随着我国合成橡胶等行业的迅速发展,丁二烯的表观消费量不断增加。2005—2010年表观消费量的年均增长率为13.12%,相应产品的自给率也由2009年的85.39%提高到2010年的

2015年对丁二烯的需求量将达到约82.0万t。

(4)今后几年,宁波科源石化公司拟建一套

7.0万t/aSBS生产装置,中国蓝星石化天津公司

将新增5.0万t/a产能,大庆石油化工公司将新增

8.0万t/a产能等,预计2015年对丁二烯的需求

量将达到约46.0万t。

(5)今后几年,丁腈橡胶项目主要包括申华化学工业有限公司新建的一套3.0万t/a丁腈橡胶生产装置,中国蓝星石化天津公司计划新建的一套4.0万t/a的丁腈橡胶装置,浙江宁波顺泽橡胶有限公司新建的一套5.0万t/a丁腈橡胶生产装置,德国朗盛和我国台湾台橡股份有限公司(TSRC)拟在南通新建的一套3.0万t/a丁腈橡胶生产装置。如果这些装置均能按计划建成投产,预计2015年对丁二烯的需求量将达到约12.0万t。

(6)加上在其他方面的需求量,预计2015年我国对丁二烯的总消费量将达到约270.0万t,其中丁苯橡胶、聚丁二烯橡胶、ABS树脂以及SBS等的消费量需求较大。而届时的生产能力将达到约

94.58%。近几年我国丁二烯的供需情况见表2。2.4.2消费结构

近年来,我国丁二烯的消费结构发生了很大的变化。从20世纪90年代初期几乎全部用于生产合成橡胶,逐渐扩大到生产合成树脂、热塑性弹性体、丁苯胶乳以及其他有机化工产品,尤其是在ABS树脂、SBS热塑性弹性体和丁苯胶乳等产品的消费量增长幅度最大。2010年,我国丁二烯的消费结构为:聚丁二烯橡胶对丁二烯的需求量约占总消费量的28.67%,丁苯橡胶约占29.62%,

SBS弹性体约占18.78%,ABS树脂约占16.01%,

丁腈橡胶约占2.87%,其他方面占4.05%。

2.4.3需求预测

(1)在今后几年,由于我国仍将有福建湄州330.0万t/a,装置产能已经过剩,未来竞争将更加激烈。我国丁二烯的消费现状及预测情况见表3。

表3

我国丁二烯的消费结构及预测

2010年

消费领域聚丁二烯橡胶丁苯橡胶

消费量/所占比例/万t

湾氯碱工业公司的10.0万t/a丁苯橡胶项目、中国兵器工业集团公司二四五厂的10.0万t/a溶聚丁苯橡胶(SSBR)生产装置、中石油抚顺石化公司的20.0万t/a乳聚丁苯橡胶(ESBR)项目、山东华懋新材料有限责任公司拟建设的10.0万t/a

2015年(预测)

消费量/所占比例/万t

%28.6729.6218.782.8716.014.05100.00

%30.3729.6317.044.4414.264.26100.00

SSBR装置等多套装置建成投产,预计2015年对

丁二烯的需求量将达到约80.0万t。

(2)随着我国信息产业和汽车工业的不断发展,对ABS树脂的消费量将有较快的增长。今后几年,我国仍将有中石油吉林石油化工公司、天津大沽化学工业公司、辽宁盘锦化工公司以及上海华谊集团公司等多套新建ABS树脂装置将建成投产,预计2015年对丁二烯的需求量将达到约38.5万t。

SBS弹性体

丁腈橡胶

ABS树脂

其它合计

60.062.039.36.033.58.5209.382.080.046.012.038.511.5270.0

(下转第48页)

化学工业

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CHEMICALINDUSTRY2012年第30卷

断增长,市场竞争会日益激烈,国内企业应加快高端牌号产品的开发,增强产品竞争力,保证和提高企业效益。与普通丁基橡胶相比卤化丁基橡胶具有硫化速度快、加工性能好等优点,代表了丁基橡胶的发展方向,国内企业产品牌号开发应以卤化丁基橡胶为主。

[3]

度等新兴国家轮胎产能增长迅速,而其国内橡胶产能不足,随着未来国内市场竞争的日益激烈,国内企业应积极加强对这些新兴市场的开发,与当地有实力的经销商合作,提高产品质量,增强品牌优势,扩大产品出口。

(2)加强与下游轮胎企业合作,建立上下游一体化的企业联合经营模式。上游丁基橡胶生产企业应加强与下游轮胎企业的合作,及时为轮胎企业提供产品技术支持,同时根据下游企业产品需求开发新的牌号产品,做到上下游一体化联合经营,形成合力,把企业做强做大。

(3)积极开拓印度等新兴国家市场。目前印

参考文献:

[1]孙育成.丁基(卤化)橡胶在轮胎中的应用情况[C].2010

年(第三届)汽车橡胶制品市场及新产品开发研讨会论文集.重庆:中国化工信息中心,2010:152—166.[2]钱伯章.丁基橡胶的国内外市场分析(下)[J].上海化

工,2010,35(2):32—36.

[3]郑宁来.我国丁基橡胶发展形势及建议[J].中国橡胶,

2009,25(23):17—19.

MarketAnalysisofButylRubberinChina

WANGJin-peng,CHENWei,SUNBao-wen

(ChinaPetroleumPlanningInstitute,Beijing100083,China)

Abstract:Toanalyzeproduction,consumptionsituationanddevelopmentprospectofbutylrubberindustryinChina.Basedonanalyzingthecurrentsituationofbutylrubberproduction,toproposesuggestions,e.g.enhancingresearchanddevelopment,developinghighendproducts.

Keywords:butylrubber;halogenatedbutylrubber;market;consumption;price;prediction

!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

(上接第45页)

丙烯,或用于生产己二腈等化工产品,以开拓其消费领域、增加消费量,确保我国丁二烯行业健康稳步发展。

3结束语

由于近几年多套大型乙烯装置的建成投产,我国丁二烯的生产能力不断增加。今后几年产能和产量仍将大幅度增长。与此相对应,我国合成橡胶主要品种丁苯橡胶、聚丁二烯橡胶的生产能力虽然也大幅度增长,但是不能完全消化丁二烯产量的增长,国内丁二烯产能将出现过剩。因此,有关企业应该加大新技术的开发力度,逐步完成现有装置的技术改造,进一步降低能耗和物耗。此外,还应积极扩大出口,增加丁二烯在其他方面的应用,如将其转化为

参考文献:

[1]孙淑伟,赫晓辉,任宪梅,等.丁二烯生产技术及发

展趋势[J].河北化工,2008,31(6):48—49.[2]崔小明.丁二烯生产技术进展及国内外市场分析[J].

化工科技市场,2010,33(12):1—7.

[3]胡旭东,傅吉全,李东风.丁二烯抽提技术的发展[J].

石化技术与应用,2007,25(6):553—558.

[4]晓铭.产能剧增,我国丁二烯竞争将日趋激烈[J].中国

化工信息,2011,

(28):7.

TechnologiesProgressandMarketAnalysisofButadieneinChina

LIYu-fang,WUXiao-ming

(BeijingJiangNingChemicalResearchInstitute,Beijing100076,China)

Abstract:Theproductionprocessesofbutadieneareintroduced.Theproduction,consumptionanddevelopmentprospectofbutadieneinChinaareanalysed.SuggestionsforthedevelopmentofbutadieneinChinawereputforward.Keywords:butadiene;productiontechnology;consumption;developmentprospect

化学工业第30卷第1-2期

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CHEMICALINDUSTRY2012年1-2月

丁二烯生产技术进展及国内市场分析

李玉芳,伍小明

(北京江宁化工技术研究所,北京

100076)

摘要:介绍了丁二烯生产工艺开发进展,分析了我国丁二烯的生产消费现状及发展前景,提出了今后的发展

建议。

关键词:丁二烯;技术;消费;远景文章编号:1673-9647(2012)1-2-0042-05

中图分类号:TQ221.22+3

文献标识码:A

丁二烯是C4馏分中最重要的组分之一,在石油化工烯烃原料中的地位仅次于乙烯和丙烯,主要用于合成聚丁二烯橡胶(BR)、丁苯橡胶(SBR)、丁腈橡胶(NBR)、丁苯聚合物胶乳、苯乙烯热塑性弹性体(SBC)以及丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)树脂等产品,此外还可用于生产己二腈、己二胺、尼龙66、1,4-丁二醇等有机化工产品以及用作粘接剂、汽油添加剂等,用途十分广泛。

术,缩短了工艺流程,减少了相变,大幅度降低了能耗。中石油吉林石油化工公司与青岛伊科思技术工程有限公司合作,通过引进技术的消化与吸收,在国内乙腈法工艺基础上开发出独特的流程集成节能新技术,简称QJ-ACN技术。利用该技术在吉林、高桥、盘锦等地相继改建、改造和新建了一批丁二烯装置,收到了良好的经济效益。借鉴国外分壁塔分离丁二烯生产技术,青岛伊科思技术工程有限公司提出了双隔板集成流程,以含水乙腈作溶剂通过萃取精馏从C4混合物中分离出丁烯,并除去丁炔及重组分,获得粗1,3-丁二烯的装置及工艺,使传统两次萃取精馏操作及部分脱重组分操作在一个塔中完成,具有投资少、操作简单、能耗低等特点,发展前景看好[1]。

1丁二烯生产技术及其进展

目前,世界丁二烯的来源主要是从乙烯裂解装置副产的混合C4馏分中抽提得到。根据所用溶剂的不同,该方法又可以分为乙腈法(ACN法)、二甲基甲酰胺法(DMF法)和N-甲基吡咯烷酮法(NMP法)3种。近年来,世界各大技术专利商均致力于丁二烯生产技术的改进,并在装置物耗能耗、运行稳定性和安全性等方面取得突破性进展,丁二烯抽提技术也日益成熟。

1.2二甲基甲酰胺法

二甲基甲酰胺(DMF)法以日本瑞翁(Zeon)

公司开发的工艺为代表。其技术特点是:对原料

C4的适应性强,生产能力大,成本低,工艺成熟,

安全性好,节能效果较好,产品、副产品回收率高达97%;循环溶剂量较小,溶剂消耗量低;无水DMF可与任何比例的C4馏分互溶,因而避免了萃取塔中的分层现象;DMF与任何C4馏分都不会形成共沸物,有利于烃和溶剂的分离;但由于其沸点较高,易引起双烯烃和炔烃的聚合;DMF在水分存在下会分解生成甲酸和二甲胺,因而有一定的腐蚀性。

近年来,瑞翁公司在其DMF丁二烯生产工艺

收稿日期:2011-09-13

作者简介:李玉芳(1966-),女,北京市人,高级工程师,现主要从事技术开发工作。

1.1乙腈法

乙腈法(ACN法)以日本JRS公司工艺为代表,其技术的特点是:沸点低,萃取、汽提操作温度低,易防止丁二烯自聚;汽提可在高压下操作,省去了丁二烯气体压缩机,减少了投资;粘度低,塔板效率高,实际塔板数少;微弱毒性,在操作条件下对碳钢腐蚀性小;分别与正丁烷、丁二烯二聚物等形成共沸物,致使溶剂精制过程较为复杂,操作费用高;蒸汽压高,随尾气排出的溶剂损失大;用于回收溶剂的水洗塔较多,相对流程长。

中石化北京燕山石油化工公司和中石油兰州石油化工公司分别自主开发出复杂塔和热偶合技

第1-2期李玉芳等:丁二烯生产技术进展及国内市场分析

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方面的研究主要集中在防止丁二烯的自聚方面,其技术要点主要有两个:一是采用新型的阻聚剂;二是通过控制系统,测定出回收的萃取剂中阻聚剂的浓度,根据此浓度,动态地改变生产过程中阻聚剂的加入量,使整个萃取分离系统中阻聚剂的量既能有效抑制自聚物的生成,又不会加入过量的阻聚剂。所用的阻聚剂可以是亚硝酸盐(如亚硝酸钠、亚硝酸钾等)、二烷基羟胺(如二乙基羟胺、二甲基羟胺、二丙基羟胺、二丁基羟胺、甲基乙基羟胺等)、含磷化合物(如磷酸、亚磷酸、次磷酸、焦磷酸、三聚磷酸及偏磷酸的磷酸酯化合物、磷酸二氢烷基酯、磷酸三烷基酯等)。阻聚剂可以单独使用,也可以混合使用,一般将其溶解在水中或在萃取剂二甲基甲酰胺中加入系统。瑞翁公司的新型自动控制技术主要是针对日常生产过程中,当C4馏分的组成发生较大变化时,精馏产物1,3-丁二烯的组成也会跟着发生波动。采用瑞翁公司的这种新型控制技术,可克服上述不足。无论原料组成如何波动,都可使最后采出的高纯度1,3-丁二烯产品质量稳定[2]。

后KLP反应器流出物进入蒸馏塔中进行汽化,并作为抽提工序的原料,同时移除工艺过程中形成的少量重质馏分。在丁二烯抽提工序中,从蒸发器顶部出来的蒸汽进入主洗涤塔,并用NMP进行抽提蒸馏。塔底富含丁二烯的物流进入精馏塔,然后再进入最后一个蒸馏塔,可产出纯度大于99.

6%的1,3-丁二烯。该工艺的优点是丁二烯产品

纯度高,收率高,公用工程费用低,维修费用低,操作安全性高[3]。

2我国丁二烯的供需现状及发展前景

2.1生产现状

近几年,随着我国多套乙烯新建装置的建成投产,为丁二烯的发展提供了大量的裂解C4原料,使得我国丁二烯的生产能力大幅度增加。截止到2010年底,我国丁二烯的总生产能力已经达到

243.9万t/a,同比增长23.24%,生产装置主要集

中在中石化和中石油两大集团公司所属企业,其中中石化的生产能力为144.8万t/a(含合资企业),占总生产能力的59.37%;中石油的生产能力为

67.6万t/a,占总生产能力的27.72%;中海油的

生产能力为15.5万t/a,占总生产能力的6.35%;其他地方企业的生产能力为16.0万t/a,占总生产能力的6.56%。2010年我国丁二烯的主要生产厂家情况见表1[4]。

随着生产能力的不断增加,我国丁二烯产量也不断增加。2006年我国丁二烯的产量为115.3万t,

1.3N-甲基吡咯烷酮法

N-甲基吡咯烷酮(NMP)法由德国BASF公

司开发成功。其技术特点是:溶剂性能优良,毒性低,可生物降解,腐蚀性低;原料范围较广,可得到高质量的丁二烯,产品纯度可达99.7%~99.9%;

C4炔烃无需加氢处理,流程简单,投资低,操作

方便,经济效益高;NMP具有优良的选择性和溶解能力,沸点高,蒸汽压低,因而运转中溶剂损失小;它热稳定性和化学稳定性极好,即使发生微量水解,其产物也无腐蚀性,因此装置可全部采用普通碳钢;为了降低其沸点,增加选择性,降低操作温度,防止聚合物生成,利于溶剂回收,可在其中加入适量的水,并加入亚硝酸钠作阻聚剂。

2008年增加到137.5万t,同比增长约1.1%。2010年产量达到约198.0万t,同比增长约32.0%。

近几年我国丁二烯的供需情况见表2。

2.2装置新建、扩建情况

今后几年,我国仍将有多家生产企业准备配套乙烯装置新建或扩建丁二烯产能,其中主要有中石油四川乙烯项目新建15.0万t/a生产装置,武汉80.0万t/a乙烯项目扩建12.0万t/a项目,大庆石油化工公司拟将现有生产能力扩建到16.0万t/a项目,广州石油化工公司新建12.0万t/a生产装置,中石油抚顺石化公司拟新建12.0万t/a生产装置,扬巴公司新建13.0万t/a生产装置,淄博齐翔腾达化工股份有限公司拟新建10.0万t/a生产装置等,预计到2015年我国丁二烯的总生产能力将达到约330.0万t/a。

1.4丁二烯抽提联合工艺

美国UOP和德国BASF公司共同开发出丁二烯抽提联合工艺,即选择加氢与一段萃取精馏组合技术,即将UOP的炔烃选择加氢工艺(KLP工艺)与BASF公司的丁二烯抽提蒸馏工艺结合在一起,先将C4馏分中的炔烃选择加氢,然后采用抽提蒸馏技术从丁烷和丁烯中回收1,3-丁二烯。在加氢工序中,原料C4馏分与一定计量的氢气混合,进入装有KLP-60催化剂的固定床反应器中,并采用足够高的压力使反应混合物保持液相。随

2.3进出口情况

由于目前我国丁二烯的产能和产量不能满足

化学工业

·44·

表1

生产厂家名称

中石油吉林石油化工公司中石化扬子石油化工公司

中海油壳牌(惠州)石油化工公司中石化北京燕山石油化工公司中石油兰州石油化工公司中石化上海石油化工公司中石化齐鲁石油化工公司中石化茂名石油化工公司中石化广州石油化工公司中石化高桥石油化工公司中石油大庆石油化工公司中石油独山子石油化工公司北京东方石油化工有限公司中石油抚顺石油化工公司中石油锦州石油化工公司上海赛科石油化工有限责任公司蓝星天津石化分公司辽宁辽阳金兴化工厂福建炼化公司辽宁华锦集团公司中石化镇海炼化公司中石化天津石油化工公司合计

CHEMICALINDUSTRY2010年我国丁二烯主要生产厂家情况

生产能力/(万t·a-1)

2012年第30卷

方法

23.021.015.513.513.511.016.415.03.44.58.118.03.02.03.09.03.03.012.010.016.020.0243.9

ACNDMFNMP

1套ACN,1套DMF

ACNDMF

1套ACN,2套DMF

DMFDMFACNDMFNMPNMPDMFACNNMPNMPACNDMFACNACNACN

国内实际生产的需求,因而每年都得进口。根据海关统计,2005年我国丁二烯的进口量为14.72万t,2008年进口量为14.25万t,2010年的进口量为21.57万t,同比减少约27.54%。见表2。

我国大陆进口的丁二烯主要来源于韩国、美国、日本以及中国台湾地区。2010年来自这4个国家和地区的进口量约占总进口量的86.7%,同比减少约26.78%。其中来自中国台湾和美国进口量所占比例有较大幅度地增加,进口量所占比例分别由2009年的18.9%和5.5%增长到25.6%和11.9%;而来自日本进口量所占比例却由2009年的19.0%

表2

年份

产量/万t

进口量/万t

下降到2010年的5.6%,有较大幅度地减少。

在进口的同时,我国大陆的丁二烯产品也有少量出口,2010年的出口量为10.23万t,同比增长约149.51%。见表2。产品主要出口到美国、韩国、中国台湾和荷兰,其中向美国的出口量约占总出口量的25.71%,向韩国的出口量约占30.

11%,向中国台湾的出口量约占33.72%,向荷兰

的出口量约占4.20%。

从进口价格来看,近年来我国丁二烯的进口价格呈现不断增长之态势。2006年进口平均价格只有1278.66美元/t,2008年增加到2024.31美

近几年我国丁二烯的供需情况

出口量/万t

表观消费量/万t

产品自给率/%

[***********]092010

99.5115.3136.0137.5150.0198.0

14.728.9211.1214.2529.7721.57

1.202.692.473.584.1010.23

113.02121.53144.65148.17175.67209.34

88.0494.8794.0292.8085.3994.58

第1-2期李玉芳等:丁二烯生产技术进展及国内市场分析

·45·

元/t,同比增长82.94%。由于受到2008年金融危机影响以及当年上半年原油价格同比大幅度下降的影响,使得2009年丁二烯的进口平均价格大幅度下降,进口平均价格只有803.74美元/t,同比下降约60.29%。出口平均价格也相应由2008年的2528.89美元/t下降到2009年的1923.38美元/t。2010年由于原油价格不断上涨,导致进口平均价格达到1851.98美元/t,同比增长约130.42%;出口平均价格达到2067.85美元/t,同比增长约

(3)在今后几年,我国将有中石油四川成都乙烯工程建设15.0万t/a聚丁二烯橡胶生产装置,山东淄博齐翔腾达化工股份有限公司的5.0万t/a稀土聚丁二烯橡胶,山东玉皇化工有限公司的8.0万t/a稀土聚丁二烯橡胶装置,中国石化北京燕山石油化工公司3.0万t/a稀土聚丁二烯橡胶生产装置,山东华懋新材料有限责任公司的10.0万t/a聚丁二烯橡胶装置,扬子石化与江苏金浦集团合资建设的10.0万t/a聚丁二烯橡胶项目等。预计

7.51%。

2.4消费现状及发展前景2.4.1

供需关系

近年来,随着我国合成橡胶等行业的迅速发展,丁二烯的表观消费量不断增加。2005—2010年表观消费量的年均增长率为13.12%,相应产品的自给率也由2009年的85.39%提高到2010年的

2015年对丁二烯的需求量将达到约82.0万t。

(4)今后几年,宁波科源石化公司拟建一套

7.0万t/aSBS生产装置,中国蓝星石化天津公司

将新增5.0万t/a产能,大庆石油化工公司将新增

8.0万t/a产能等,预计2015年对丁二烯的需求

量将达到约46.0万t。

(5)今后几年,丁腈橡胶项目主要包括申华化学工业有限公司新建的一套3.0万t/a丁腈橡胶生产装置,中国蓝星石化天津公司计划新建的一套4.0万t/a的丁腈橡胶装置,浙江宁波顺泽橡胶有限公司新建的一套5.0万t/a丁腈橡胶生产装置,德国朗盛和我国台湾台橡股份有限公司(TSRC)拟在南通新建的一套3.0万t/a丁腈橡胶生产装置。如果这些装置均能按计划建成投产,预计2015年对丁二烯的需求量将达到约12.0万t。

(6)加上在其他方面的需求量,预计2015年我国对丁二烯的总消费量将达到约270.0万t,其中丁苯橡胶、聚丁二烯橡胶、ABS树脂以及SBS等的消费量需求较大。而届时的生产能力将达到约

94.58%。近几年我国丁二烯的供需情况见表2。2.4.2消费结构

近年来,我国丁二烯的消费结构发生了很大的变化。从20世纪90年代初期几乎全部用于生产合成橡胶,逐渐扩大到生产合成树脂、热塑性弹性体、丁苯胶乳以及其他有机化工产品,尤其是在ABS树脂、SBS热塑性弹性体和丁苯胶乳等产品的消费量增长幅度最大。2010年,我国丁二烯的消费结构为:聚丁二烯橡胶对丁二烯的需求量约占总消费量的28.67%,丁苯橡胶约占29.62%,

SBS弹性体约占18.78%,ABS树脂约占16.01%,

丁腈橡胶约占2.87%,其他方面占4.05%。

2.4.3需求预测

(1)在今后几年,由于我国仍将有福建湄州330.0万t/a,装置产能已经过剩,未来竞争将更加激烈。我国丁二烯的消费现状及预测情况见表3。

表3

我国丁二烯的消费结构及预测

2010年

消费领域聚丁二烯橡胶丁苯橡胶

消费量/所占比例/万t

湾氯碱工业公司的10.0万t/a丁苯橡胶项目、中国兵器工业集团公司二四五厂的10.0万t/a溶聚丁苯橡胶(SSBR)生产装置、中石油抚顺石化公司的20.0万t/a乳聚丁苯橡胶(ESBR)项目、山东华懋新材料有限责任公司拟建设的10.0万t/a

2015年(预测)

消费量/所占比例/万t

%28.6729.6218.782.8716.014.05100.00

%30.3729.6317.044.4414.264.26100.00

SSBR装置等多套装置建成投产,预计2015年对

丁二烯的需求量将达到约80.0万t。

(2)随着我国信息产业和汽车工业的不断发展,对ABS树脂的消费量将有较快的增长。今后几年,我国仍将有中石油吉林石油化工公司、天津大沽化学工业公司、辽宁盘锦化工公司以及上海华谊集团公司等多套新建ABS树脂装置将建成投产,预计2015年对丁二烯的需求量将达到约38.5万t。

SBS弹性体

丁腈橡胶

ABS树脂

其它合计

60.062.039.36.033.58.5209.382.080.046.012.038.511.5270.0

(下转第48页)

化学工业

·48·

CHEMICALINDUSTRY2012年第30卷

断增长,市场竞争会日益激烈,国内企业应加快高端牌号产品的开发,增强产品竞争力,保证和提高企业效益。与普通丁基橡胶相比卤化丁基橡胶具有硫化速度快、加工性能好等优点,代表了丁基橡胶的发展方向,国内企业产品牌号开发应以卤化丁基橡胶为主。

[3]

度等新兴国家轮胎产能增长迅速,而其国内橡胶产能不足,随着未来国内市场竞争的日益激烈,国内企业应积极加强对这些新兴市场的开发,与当地有实力的经销商合作,提高产品质量,增强品牌优势,扩大产品出口。

(2)加强与下游轮胎企业合作,建立上下游一体化的企业联合经营模式。上游丁基橡胶生产企业应加强与下游轮胎企业的合作,及时为轮胎企业提供产品技术支持,同时根据下游企业产品需求开发新的牌号产品,做到上下游一体化联合经营,形成合力,把企业做强做大。

(3)积极开拓印度等新兴国家市场。目前印

参考文献:

[1]孙育成.丁基(卤化)橡胶在轮胎中的应用情况[C].2010

年(第三届)汽车橡胶制品市场及新产品开发研讨会论文集.重庆:中国化工信息中心,2010:152—166.[2]钱伯章.丁基橡胶的国内外市场分析(下)[J].上海化

工,2010,35(2):32—36.

[3]郑宁来.我国丁基橡胶发展形势及建议[J].中国橡胶,

2009,25(23):17—19.

MarketAnalysisofButylRubberinChina

WANGJin-peng,CHENWei,SUNBao-wen

(ChinaPetroleumPlanningInstitute,Beijing100083,China)

Abstract:Toanalyzeproduction,consumptionsituationanddevelopmentprospectofbutylrubberindustryinChina.Basedonanalyzingthecurrentsituationofbutylrubberproduction,toproposesuggestions,e.g.enhancingresearchanddevelopment,developinghighendproducts.

Keywords:butylrubber;halogenatedbutylrubber;market;consumption;price;prediction

!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

(上接第45页)

丙烯,或用于生产己二腈等化工产品,以开拓其消费领域、增加消费量,确保我国丁二烯行业健康稳步发展。

3结束语

由于近几年多套大型乙烯装置的建成投产,我国丁二烯的生产能力不断增加。今后几年产能和产量仍将大幅度增长。与此相对应,我国合成橡胶主要品种丁苯橡胶、聚丁二烯橡胶的生产能力虽然也大幅度增长,但是不能完全消化丁二烯产量的增长,国内丁二烯产能将出现过剩。因此,有关企业应该加大新技术的开发力度,逐步完成现有装置的技术改造,进一步降低能耗和物耗。此外,还应积极扩大出口,增加丁二烯在其他方面的应用,如将其转化为

参考文献:

[1]孙淑伟,赫晓辉,任宪梅,等.丁二烯生产技术及发

展趋势[J].河北化工,2008,31(6):48—49.[2]崔小明.丁二烯生产技术进展及国内外市场分析[J].

化工科技市场,2010,33(12):1—7.

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石化技术与应用,2007,25(6):553—558.

[4]晓铭.产能剧增,我国丁二烯竞争将日趋激烈[J].中国

化工信息,2011,

(28):7.

TechnologiesProgressandMarketAnalysisofButadieneinChina

LIYu-fang,WUXiao-ming

(BeijingJiangNingChemicalResearchInstitute,Beijing100076,China)

Abstract:Theproductionprocessesofbutadieneareintroduced.Theproduction,consumptionanddevelopmentprospectofbutadieneinChinaareanalysed.SuggestionsforthedevelopmentofbutadieneinChinawereputforward.Keywords:butadiene;productiontechnology;consumption;developmentprospect


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