王曉峰(大連華油工程項目管理有限公司, 遼寧 大連 116000)

碳四烴綜合應(yīng)用技術(shù)的進展

王曉峰(大連華油工程項目管理有限公司, 遼寧 大連 116000)

對碳四烴的資源利用時，可以作為生產(chǎn)燃料油以及增產(chǎn)乙烯和丙烯的原材料，然后通過深加工進行生產(chǎn)高附加值的化工產(chǎn)品方面進行有效的利用。本文對于其在進行生產(chǎn)燃料油時產(chǎn)生的謎化、烷基化以及為芳構(gòu)化等技術(shù)進行了介紹；同時介紹了碳四烴作為蒸汽裂解的原材料之一，在生產(chǎn)中將其進行催化裂解以及催化歧化從而可以對乙烯以及丙烯進行增產(chǎn)的技術(shù)以及其他化工利用的技術(shù)，以期為同行利用碳四烴資源提供參考。

碳四烴；綜合利用

1 燃料油方面

(1)醚化 作為碳四烴重要的一種衍生物甲基叔丁基醚(MTBE)，其辛烷值為110，主要就是作為抗爆劑以及高辛烷值運用，對于汽油的辛烷值其具有有效的調(diào)節(jié)作用。雖然某些專家認(rèn)為MTBE在進行制作時對環(huán)境具有一定的影響，但是我國汽車用油其辛烷值比較低，根據(jù)當(dāng)前的情況來看，在今后的幾年里，我國汽油產(chǎn)業(yè)高辛烷值的重要調(diào)和成分仍是MTBE。MTBE的生成來源于碳四烯烴的醚化，此過程主要是促使不同的丁烯與甲醇發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。現(xiàn)在，我國生產(chǎn)MTBE的工藝主要采用的都是混相床-催化精餾工藝，這種工藝是將發(fā)生反應(yīng)的材料經(jīng)過預(yù)反應(yīng)器到混相床反應(yīng)器，促使不同的丁烯轉(zhuǎn)化率可達到80%～90%，最后經(jīng)過催化精餾塔使之達到99%。在當(dāng)前社會環(huán)境下，傳統(tǒng)的裂解和煉廠混合碳四產(chǎn)物仍是生產(chǎn)MTBE的主要原料。近年來隨著煤炭制造烯烴產(chǎn)業(yè)的新興與崛起，該產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)乙烯丙烯核心工藝中也會附加的產(chǎn)生煤基混合碳四這一原料，相應(yīng)的這部分原料如果被用于MTBE的聯(lián)產(chǎn)過程中，就會創(chuàng)造出意想不到的經(jīng)濟效益。

(2)烷基化 由于環(huán)境污染越來越嚴(yán)重，為了降低汽車尾氣等有害物質(zhì)的排放量，人們對清潔環(huán)保、高辛烷值的汽油成分的需求越來越高。烷基化油，作為現(xiàn)在汽油的調(diào)和成分，它已被人們稱為“綠色環(huán)保的汽油調(diào)和成分”。它的主要成分是經(jīng)過異丁烷與丁烯進行烷基化學(xué)反應(yīng)得到的，而這一反應(yīng)主要是在酸性催化劑的基礎(chǔ)上進行的，在此基礎(chǔ)上得到生成三甲基戊烷、二甲基己烷和甲基庚烷等重要組分化合物。因此烷基化油就會具有很高的辛烷值，同時含有非常低的烯烴和芳烴，經(jīng)過燃燒后清潔性能非常好。當(dāng)然，催裂化裝置中的混合碳四餾的成分中也含有很多的異丁烷成分，這些異丁烷成分也可以作為聯(lián)產(chǎn)烷基化的重要原料物。目前烷基化的工藝技術(shù)主要分為液體和固體兩種形式，具體的液體工藝包含氫氟酸法和硫酸法，在這兩種液體工藝中，相比較氫氟酸，硫酸烷基化中的濃硫酸催化劑不容易揮發(fā)，而且安全性高。雖然硫酸法工藝有一定的優(yōu)勢條件，但它對設(shè)備的腐蝕性及酸渣造成環(huán)境污染等缺點仍然不能被忽視。

(3)芳構(gòu)化 芳構(gòu)化，也可以成為芳烴，它是由烯烴在酸性物質(zhì)的催化作用下，經(jīng)過裂變、聚合及環(huán)化等化學(xué)反應(yīng)過程中生成的。如果將碳四烯烴通過芳構(gòu)化反應(yīng)后，一方面會生產(chǎn)出如苯、甲苯和二甲苯(BTX)等芳烴，同時還可以制造出具有高辛烷值的汽油。但是特別要注意的是在芳構(gòu)化的過程中，要依據(jù)生產(chǎn)不同的目標(biāo)產(chǎn)物采用合理有效的生產(chǎn)工藝條件，這樣才能實現(xiàn)工藝的化工應(yīng)用價值。比如要生產(chǎn)高辛烷值的汽油成分時，就要嚴(yán)格控制原料中苯的含量，工藝過程中就要選用合適的異構(gòu)化功能的催化劑限制苯的含量，從而得到的汽油才能符合綠色環(huán)保要求。

2 增產(chǎn)乙烯和丙烯

隨著全球經(jīng)濟的快速發(fā)展，作為石油化工業(yè)的基礎(chǔ)原料乙烯和丙烯的需求量，在世界范圍內(nèi)越來越高，所以提高乙烯和丙烯的產(chǎn)量迫在眉睫。如何快速的提高乙烯和丙烯的產(chǎn)量呢？如果在裂解原料物種增加碳四烴，工藝生產(chǎn)過程中不僅可以交換出一些石腦油，同時還可以提升含有高附加值如丁二烯等產(chǎn)品的收率，隨之增加丙烯收率，此過程中乙烯的收率稍微弱，三烯的收率也提高了，這樣就能得到很好的經(jīng)濟發(fā)展效益。同時碳四烴主要是通過催化裂解與催化歧化兩種工藝技術(shù)提高乙烯和丙烯產(chǎn)量的。

3 化工利用

將碳四烴中的化學(xué)成分丁二烯經(jīng)過分離后得到的碳四，或者將煉廠混合碳四中的成分分離，利用不同的方法從而生產(chǎn)出許多含有高附加值的化工產(chǎn)品，這就是碳四烴的化工應(yīng)用技術(shù)原理。下面為大家重點介紹三種化學(xué)工藝在生產(chǎn)實踐過程中的應(yīng)用，即為丁二烯、丁烯以及丁烷。合成橡膠的重要成分是丁二烯，工業(yè)生產(chǎn)中90%的丁二烯都被用于合成橡膠。有所不知的是裂解碳四的主要成分就是丁二烯，它是生產(chǎn)丁二烯非常廉價的原料。工藝過程中通常采用抽提法將丁二烯從裂解碳四中分離出來。隨著石油煉化企業(yè)經(jīng)濟的飛速發(fā)展，我國國內(nèi)市場上丁二烯出現(xiàn)了供不應(yīng)求的局面，導(dǎo)致丁二烯的價格漲幅非常高，這就使得人們對丁烯脫氫制造丁二烯這一工藝技術(shù)也越來越關(guān)注?？梢酝ㄟ^丁烯的齊聚反應(yīng)在化工企業(yè)生產(chǎn)中得到齊聚汽油和柴油，齊聚汽油不僅擁有很高的辛烷值，而且所含有芳烴的量特別低。另一方面C8和C12烯烴則是丁烯齊聚的主要產(chǎn)品，這些產(chǎn)物已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用于日常生活的工業(yè)生產(chǎn)中。

4 結(jié)語

隨著國內(nèi)外大型石油煉化企業(yè)全球一體化進程的快速發(fā)展，充分利用碳四烴實現(xiàn)企業(yè)更多的經(jīng)濟效益這一現(xiàn)狀，也得到了越來越多的企業(yè)的關(guān)注，這些為烴的綜合利用的相關(guān)研究技術(shù)奠定了很好的基礎(chǔ)與支持。

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