丁二烯是生產(chǎn)合成橡膠(丁苯橡膠、順丁橡膠、丁腈橡膠、氯丁橡膠)的主要原料。隨著苯乙烯塑料的發(fā)展,利用苯乙烯與丁二烯共聚,生產(chǎn)各種用途廣泛的樹脂(如ABS樹脂、SBS樹脂、BS樹脂、MBS樹脂),使丁二烯在樹脂生產(chǎn)中逐漸占有重要地位。下面對丁二烯行業(yè)技術(shù)特點分析:
丁二烯英文名為:1,3-Butadiene或Butadiene、BE。無色氣體,有特殊氣味。稍溶于水,溶于乙醇、甲醇,易溶于丙酮、乙醚、氯仿等。有麻醉性,特別刺激粘膜,易液化。臨界溫度161.8,臨界壓力4.26兆帕。與空氣形成爆炸性混合物,爆炸極限2.16~11.47%(體積)。
丁二烯目前主要有兩種生產(chǎn)工藝,分別是混和碳四抽提工藝和丁烯氧化脫氫工藝。其中,混和碳四抽提工藝更具成本優(yōu)勢,目前全球占比95%左右;丁烯氧化脫氫工藝由于工藝流程復(fù)雜、原料來源不夠穩(wěn)定、生產(chǎn)成本較高等原因,始終沒有成為主流工藝。
混和碳四抽提工藝
混和碳四抽提工藝一般通過丁二烯抽提系統(tǒng)來實現(xiàn),該系統(tǒng)通常是乙烯裝置的下游配套裝置。原料經(jīng)過裂解反應(yīng)之后生成組成十分復(fù)雜的裂解氣,之后進入后分離系統(tǒng)被分離提純成燃料氣、乙烯、丙烯、混和碳四、裂解汽油和裂解燃料油等產(chǎn)品。其中,混和碳四組分進入丁二烯抽提系統(tǒng)進行提純,得到丁二烯產(chǎn)品。
由于乙烯裝置的投資、運行、維護壁壘極高,目前國內(nèi)裝置基本集中在三桶油手中,所以國內(nèi)丁二烯產(chǎn)能中超過80%來自于三桶油。另外,丁二烯抽提系統(tǒng)作為乙烯裝置的下游配套裝置,原料來源(包括組分和流量)穩(wěn)定,生產(chǎn)成本和穩(wěn)定性均有明顯優(yōu)勢。
圖1:丁二烯生產(chǎn)工藝—混和碳四抽提法
丁烯氧化脫氫工藝
與抽提工藝不同,丁烯氧化脫氫工藝的原料主要來自于煉廠氣。煉廠氣首先需要進入前乙腈分離系統(tǒng)出去雜質(zhì)組分,接下來進入氧化脫氫系統(tǒng)進行反應(yīng),生成含有丁二烯的混和氣體;接下來,混和氣體經(jīng)過加壓后被送入油吸收系統(tǒng)進行初步提純,得到濃度為50%~60%的丁二烯粗產(chǎn)品,最后進入后乙腈分離系統(tǒng)進行提純得到丁二烯產(chǎn)品。脫氫工藝的生產(chǎn)成本通常比抽提工藝高30%~50%,尤其是在油價處于低位的時候,抽提工藝的成本優(yōu)勢更加明顯。目前丁烯氧化脫氫法工藝的生產(chǎn)成本大約10000~11000元/噸,而抽提工藝的生產(chǎn)成本大約6000~7000元/噸。
當前國內(nèi)氧化脫氫裝置由于盈利不佳,基本都處于停產(chǎn)狀態(tài),或者已被改造為抽提工藝。
圖2:丁二烯生產(chǎn)工藝—丁烯氧化脫氫法
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