◆石明霞◆

國內(nèi)外丁二烯生產(chǎn)及市場分析

◆石明霞◆

1 丁二烯生產(chǎn)技術(shù)現(xiàn)狀

目前，世界上丁二烯的來源主要有兩種，一種是從煉油廠C4餾分脫氫得到，該方法目前只在一些丁烷、丁烯資源豐富的少數(shù)幾個(gè)國家采用。另外一種是從乙烯裂解裝置副產(chǎn)的混合C4餾分中抽提得到，這種方法價(jià)格低廉，經(jīng)濟(jì)上占優(yōu)勢，是目前世界上丁二烯的主要來源。這種生產(chǎn)方法根據(jù)所用溶劑的不同又可分為乙腈法（ACN法）、二甲基甲酰胺法（DMF法）和N-甲基吡咯烷酮法（NMP法）3種。

1.1 乙腈法

該法最早由美國Shell公司開發(fā)成功，并于1956年實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。它以含水10%的乙腈（ACN）為溶劑，由萃取、閃蒸、壓縮、高壓解吸、低壓解吸和溶劑回收等工藝單元組成。該工藝的技術(shù)優(yōu)點(diǎn)是：（1）沸點(diǎn)低，萃取、汽提操作溫度低，易防止丁二烯自聚；（2）汽提可在高壓下操作，省去了丁二烯氣體壓縮機(jī)，減少了投資；（3）粘度低，塔板效率高，實(shí)際塔板數(shù)少；（4）毒性微弱，在操作條件下對碳鋼腐蝕性小。該工藝的技術(shù)缺點(diǎn)是：（1）丁二烯分別與正丁烷、丁二烯二聚物等形成共沸物，溶劑精制過程復(fù)雜，操作費(fèi)用高；（2）蒸汽壓高，隨尾氣排出的溶劑損失大；（3）用于回收溶劑的水洗塔較多，相對流程長。目前，該方法以意大利SIR工藝和日本JSR工藝為代表。

1.2 二甲基甲酰胺法

二甲基甲酰胺法（DMF法）又名GPB法，由日本瑞翁公司于1965年實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。該生產(chǎn)工藝包括第一萃取蒸餾、第二萃取蒸餾、精餾和溶劑回收四個(gè)工序。該工藝的技術(shù)特點(diǎn)是：（1）對原料C4的適應(yīng)性強(qiáng)，丁二烯含量在15%～60%范圍內(nèi)都可生產(chǎn)出合格的丁二烯產(chǎn)品；（2）生產(chǎn)能力大、成本低、工藝成熟、安全性好、節(jié)能效果較好，產(chǎn)品、副產(chǎn)品回收率高達(dá)97%；（3）由于DMF對丁二烯的溶解能力及選擇性比其他溶劑高，所以循環(huán)溶劑量較小，溶劑消耗量低；（4）無水DMF可與任何比例的C4餾分互溶，因而避免了萃取塔中的分層現(xiàn)象；（5）DMF與任何C4餾分都不會形成共沸物，有利于烴和溶劑的分離，但由于其沸點(diǎn)較高，溶劑損失??；（6）熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性良好；（7）由于其沸點(diǎn)高，萃取塔及解吸塔的操作溫度都較高，易引起雙烯烴和炔烴的聚合；（8）無水情況下對碳鋼無腐蝕性，但在水分存在下會分解生成甲酸和二甲胺，因而有一定的腐蝕性。

1.3 N-甲基吡咯烷酮法

N-甲基吡咯烷酮法（NMP法）由德國BASF公司開發(fā)成功，并于1968年實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。該工藝的技術(shù)特點(diǎn)是：（1）溶劑性能優(yōu)良，毒性低，可生物降解，腐蝕性低；（2）原料范圍較廣，可得到高質(zhì)量的丁二烯，產(chǎn)品純度可達(dá)99.7%～99.9%；（3）C4炔烴無需加氫處理，流程簡單，投資少，操作方便，經(jīng)濟(jì)效益高；（4）NMP具有優(yōu)良的選擇性和溶解能力，沸點(diǎn)高，蒸汽壓低，因而運(yùn)轉(zhuǎn)中溶劑損失?。唬?）熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性極好，即使發(fā)生微量水解，其產(chǎn)物也無腐蝕性，因此裝置可全部采用普通碳鋼。

2 丁二烯生產(chǎn)情況分析及預(yù)測

2.1 世界丁二烯生產(chǎn)情況分析及預(yù)測

2009年，世界丁二烯生產(chǎn)能力已增至1 218.7萬t/a。目前美國約占世界丁二烯總生產(chǎn)能力的五分之一，是全球丁二烯產(chǎn)量最大的國家；中國的丁二烯生產(chǎn)能力排在美國之后居世界第二。北美、西歐和亞洲是主要的丁二烯生產(chǎn)地。2009年世界各地區(qū)產(chǎn)能分布情況如表1所示。

2009年世界主要丁二烯生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)能統(tǒng)計(jì)見表2。

隨著乙烯工業(yè)的不斷發(fā)展，世界丁二烯的生產(chǎn)能力將不斷增加，預(yù)計(jì)，2013年世界丁二烯產(chǎn)能將達(dá)到1 406.6萬t/a。

表1 2009年世界各地區(qū)產(chǎn)能分布情況

表2 2009年世界主要丁二烯生產(chǎn)企業(yè)產(chǎn)能統(tǒng)計(jì)

2.2 國內(nèi)丁二烯生產(chǎn)情況分析及預(yù)測

近兩年，我國丁二烯產(chǎn)能增長很快。隨著福建煉化公司的新建12萬t/a丁二烯裝置、遼寧盤錦乙烯公司新建的10萬t/a丁二烯裝置及中石油獨(dú)山子石化的新建13萬t/a丁二烯裝置的建成投產(chǎn)，2009年，我國丁二烯的總產(chǎn)能已達(dá)到202.9萬t/a。2009年我國丁二烯主要生產(chǎn)廠家及產(chǎn)能統(tǒng)計(jì)見表3。

未來幾年，許多生產(chǎn)廠家都準(zhǔn)備新建或擴(kuò)建丁二烯生產(chǎn)裝置，且主要是和乙烯裝置配套。預(yù)計(jì)到2013年我國丁二烯將新增產(chǎn)能約93.9萬t/a（見表4），屆時(shí)國內(nèi)總產(chǎn)能將達(dá)到297萬t/a。

表3 2009年我國丁二烯主要生產(chǎn)廠家及產(chǎn)能統(tǒng)計(jì)

表4 未來幾年我國丁二烯擬、擴(kuò)建產(chǎn)能統(tǒng)計(jì)

3 國內(nèi)丁二烯市場供需狀況分析及預(yù)測

近年來，隨著我國橡膠工業(yè)的發(fā)展，對丁二烯的需求也不斷提高，促使國內(nèi)丁二烯產(chǎn)量增加。近三年來，國內(nèi)丁二烯自給率一直保持在91%以上。據(jù)中國合成橡膠協(xié)會統(tǒng)計(jì)，2009年國內(nèi)共生產(chǎn)丁二烯121.9萬t，其中，DMF法71.3萬t，ACN法37.8萬t，NMP法12.8萬t。

2009年我國丁二烯消費(fèi)量約為147.6萬t，同比增長13.4%。2002～2009年中國丁二烯產(chǎn)量、進(jìn)出口量及表觀消費(fèi)量統(tǒng)計(jì)見表6。

表6 2002-2009年中國丁二烯供需狀況統(tǒng)計(jì)

近年來，我國丁二烯的消費(fèi)結(jié)構(gòu)發(fā)生了很大的變化。從20世紀(jì)9O年代初期幾乎全部用于生產(chǎn)合成橡膠，逐漸擴(kuò)大到生產(chǎn)合成樹脂、熱塑性彈性體、丁苯膠乳以及其他有機(jī)化工產(chǎn)品，尤其是在ABS樹脂、SBS熱塑性彈性體和丁苯膠乳等產(chǎn)品的消費(fèi)量增長幅度最大。2009年，丁二烯各消費(fèi)領(lǐng)域消費(fèi)及預(yù)測如表7所示。

從消費(fèi)結(jié)構(gòu)來看，由于未來幾年我國丁苯橡膠以及ABS樹脂兩個(gè)方面的生產(chǎn)能力將大幅度增加，因而產(chǎn)量也將相應(yīng)增加，將成為未來我國丁二烯需求量增加的主要發(fā)展推動力。預(yù)計(jì)，2009～2013年我國丁二烯消費(fèi)年均增長率約為9%。2013年我國丁二烯的總消費(fèi)量將達(dá)到約234.0萬t。

表7 丁二烯各消費(fèi)領(lǐng)域消費(fèi)及預(yù)測

4 結(jié)語

2009年，我國丁二烯的總產(chǎn)能已達(dá)到202.9萬t/a，消費(fèi)量約為147.6萬t，預(yù)計(jì)到2013年我國丁二烯總產(chǎn)能將達(dá)到297萬t/a，消費(fèi)量將達(dá)到約234.0萬t，加上不可替代的進(jìn)口產(chǎn)品量，屆時(shí)國內(nèi)丁二烯市場競爭將會加劇。因此，我國丁二烯企業(yè)應(yīng)從以下幾個(gè)方面發(fā)展：

（1）擴(kuò)大裝置生產(chǎn)規(guī)模，提高技術(shù)水平 目前，我國丁二烯生產(chǎn)裝置規(guī)模偏小，資源相對比較分散，整體利用率不高。應(yīng)繼續(xù)對現(xiàn)有生產(chǎn)裝置進(jìn)行技術(shù)改造，進(jìn)一步降低能耗和物耗，提高裝置的自動化控制水平，全面提高我國丁二烯的生產(chǎn)技術(shù)水平。

（2）積極擴(kuò)大出口 隨著我國多套丁二烯新建或擴(kuò)建裝置的建成投產(chǎn)，生產(chǎn)能力將有過剩的可能，其商品化程度將大大增加，因此，除滿足國內(nèi)需求外，還應(yīng)積極開拓國際市場，擴(kuò)大出口能力。

（3）積極開發(fā)丁二烯在其他方面的用途 丁二烯傳統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域是合成橡膠、合成樹脂、熱塑性彈性體、丁苯膠乳等，為了擴(kuò)大其消費(fèi)量，還應(yīng)注重丁二烯在其他方面的用途，如將其轉(zhuǎn)化為丙烯或用于生產(chǎn)己二腈等化工產(chǎn)品。

（本欄目編輯：黃云燕）