○ 文／干道龍

碳五分離應(yīng)用應(yīng)在產(chǎn)業(yè)布局上綜合考慮，開(kāi)發(fā)新利用途徑，消除產(chǎn)業(yè)發(fā)展瓶頸。

●雖然障礙重重，但碳五分離產(chǎn)業(yè)的未來(lái)是光明的。 供圖/視覺(jué)中國(guó)

1982年上海石化組織開(kāi)展碳五綜合利用聯(lián)合攻關(guān)以來(lái)，經(jīng)過(guò)研發(fā)、工業(yè)化試驗(yàn)、市場(chǎng)培育，30多年來(lái)碳五餾分綜合利用取得了長(zhǎng)足發(fā)展。目前我國(guó)共有14家公司16套全分離裝置，碳五加工能力2025千噸，見(jiàn)表。

碳五分離產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于合成橡膠、合成材料及精細(xì)化工產(chǎn)品。隨著國(guó)內(nèi)碳五分離的產(chǎn)業(yè)化，為下游產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了充足廉價(jià)的原料，先后實(shí)現(xiàn)了異戊橡膠、SIS、丁基橡膠、石油樹(shù)脂、酸酐類固化劑、菊酯類殺蟲(chóng)劑、不飽和樹(shù)脂UPR及其他精細(xì)化工產(chǎn)品，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白。在滿足國(guó)內(nèi)產(chǎn)業(yè)需求的同時(shí)，1996年實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品的出口，實(shí)現(xiàn)內(nèi)外一體化發(fā)展。

三方面挑戰(zhàn)

碳五資源大幅增加。公開(kāi)資料顯示，下階段中國(guó)乙烯產(chǎn)業(yè)將有快速的增長(zhǎng)。浙江舟山石化、大連恒力、中科煉化等企業(yè)的介入和中石化、中化國(guó)際、中海油等央企新一輪發(fā)展，預(yù)計(jì)2021年乙烯產(chǎn)能新增7000千噸，碳五資源將有大幅度的增加，每年增加碳五資源700千噸～800千噸。根據(jù)全球乙烯分布和原料結(jié)構(gòu)分析，東北亞、北美、中東、西歐產(chǎn)能占全球產(chǎn)能70%，東北亞及西歐為重質(zhì)原料，北美及中東為輕質(zhì)原料，預(yù)計(jì)未來(lái)全球碳五資源仍集中在亞太，亞太的中心仍看中國(guó)產(chǎn)業(yè)。

國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈。國(guó)內(nèi)碳五分離的雙烯烴在滿足國(guó)內(nèi)的同時(shí)走向了國(guó)際化。其中，異戊二烯從1996年實(shí)現(xiàn)出口后，因異戊橡膠、SIS等橡膠發(fā)展緩慢，一直依賴出口平衡。但近幾年中國(guó)出口量呈逐步下降的趨勢(shì)。一方面，周邊臺(tái)灣臺(tái)塑、韓國(guó)樂(lè)天和YNCC先后新建了碳五分離裝置。相對(duì)于成熟的日本市場(chǎng)和中國(guó)的完整產(chǎn)業(yè)鏈，韓國(guó)等除臺(tái)橡的SIS和科龍的石油樹(shù)脂外，沒(méi)有配套的下游應(yīng)用，在擠占國(guó)際市場(chǎng)份額的同時(shí)向中國(guó)輸出形成了競(jìng)爭(zhēng)。另一方面，受出口退稅政策的影響，中國(guó)出口產(chǎn)品的成本不占優(yōu)勢(shì)，喪失了部分國(guó)際市場(chǎng)份額。

天然橡膠持續(xù)不景氣。眾所周知，原油及大宗化工品的市場(chǎng)情況對(duì)石油化工有直接影響。根據(jù)筆者對(duì)市場(chǎng)的跟蹤情況，對(duì)碳五產(chǎn)業(yè)來(lái)說(shuō)，影響最直接最大的大宗商品是天然橡膠。2010年天然橡膠市場(chǎng)價(jià)格達(dá)到43000元/噸左右，國(guó)內(nèi)新建大量的合成橡膠裝置，造成合成橡膠產(chǎn)能過(guò)剩，開(kāi)工率不足70%，也是近年丁二烯價(jià)格劇烈波動(dòng)的主要因素。同樣，國(guó)內(nèi)青島伊科思、淄博魯華、撫順伊科思、北京燕山、寧波金海等先后建設(shè)了異戊橡膠裝置，總產(chǎn)能達(dá)到了255千噸/年，但開(kāi)工率較低，大概為5%～25%。

面對(duì)嚴(yán)重的產(chǎn)能過(guò)剩，國(guó)內(nèi)碳五綜合利用應(yīng)在產(chǎn)業(yè)布局上綜合考慮，加大研發(fā)投入，開(kāi)發(fā)特種橡膠、PDCPD等新的利用途徑，消除產(chǎn)業(yè)發(fā)展瓶頸。

產(chǎn)業(yè)布局不走獨(dú)木橋

碳五分離是乙烯副產(chǎn)物利用的一個(gè)較好的途徑，由于前期產(chǎn)能擴(kuò)張迅猛，加上我國(guó)臺(tái)灣和韓國(guó)新建分離裝置、消費(fèi)稅政策的影響，碳五分離效益逐步下滑。據(jù)我們測(cè)試，目前每噸原料加工效益為0～300元，抗風(fēng)險(xiǎn)能力較弱。如再大幅度擴(kuò)容產(chǎn)能，既形成階段性的平衡困難，也使產(chǎn)業(yè)出現(xiàn)虧損。

為此，筆者認(rèn)為，新增資源不適宜走分離利用獨(dú)木橋。我國(guó)新增乙烯大部分是石腦油作為裂解原料，對(duì)石腦油的需求增加增大了石腦油的缺口，進(jìn)口量進(jìn)一步加大。通過(guò)對(duì)碳五加氫返回乙烯裂解原料是后階段解決碳五資源平衡較好的途徑。

前文提到，異戊二烯凈出口量的減少，除了周邊我國(guó)臺(tái)灣地區(qū)和韓國(guó)新建產(chǎn)能影響外，受出口退稅政策的影響，中國(guó)出口產(chǎn)品的成本不占優(yōu)勢(shì)。目前異戊二烯的退稅率是9%，雙環(huán)戊二烯的退稅率在5%～9%，間戊二烯因含量低無(wú)退稅。應(yīng)當(dāng)積極爭(zhēng)取政策支持，提高退稅率，提高國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。

開(kāi)發(fā)下游應(yīng)用

碳五分離產(chǎn)品相對(duì)來(lái)說(shuō)是比較小眾而特殊的產(chǎn)品，要充分利用這些獨(dú)特的性能開(kāi)發(fā)新的應(yīng)用領(lǐng)域才是最重要的應(yīng)對(duì)之道。

異戊二烯加大碳鏈結(jié)構(gòu)廣泛地存在，植物中天然化學(xué)品，非脂肪油的植物油中就含有異構(gòu)碳五結(jié)構(gòu)，如大量醫(yī)藥和香料起始原料松節(jié)油、山倉(cāng)子油等。異戊橡膠是性能最接近天然橡膠的合成橡膠品種，可直接替代天然橡膠。SIS相對(duì)于SBS有更好的柔軟性和膠黏性。采用DCPD部分替代苯酐改性不飽和聚酯樹(shù)脂既可降低生產(chǎn)成本，又可改善樹(shù)脂的耐熱耐腐蝕性能，特別是氣干性和彎曲強(qiáng)度得到很大提高。用DCPD改性的不飽和聚酯樹(shù)脂比傳統(tǒng)的不飽和聚酯樹(shù)脂所使用的苯乙烯量減少10%，可有效降低苯乙烯的揮發(fā)量，減少環(huán)境污染。間戊二烯與順酐合成的甲基四氫苯酐具有較低的凝固點(diǎn)（一般在-15℃左右），相較于固體的四氫苯酐與環(huán)氧樹(shù)脂相容性，更有利于現(xiàn)代化的流水生產(chǎn)。

表 國(guó)內(nèi)碳五裝置 （千噸/年）

發(fā)展特種橡膠和精細(xì)化工產(chǎn)品是平衡異戊二烯的主要方向。在雙環(huán)戊二烯消費(fèi)結(jié)構(gòu)中，各地區(qū)消費(fèi)結(jié)構(gòu)差異較大，中國(guó)約有80%在不飽和樹(shù)脂、北美約50%、日本約50%在聚雙環(huán)戊二烯PDCPD和環(huán)烯共聚物COC/COP，西歐40%在石油樹(shù)脂。從結(jié)構(gòu)看，中國(guó)的雙環(huán)戊二烯應(yīng)用相對(duì)在低端領(lǐng)域。近兩年陸續(xù)有企業(yè)開(kāi)始生產(chǎn)脂環(huán)族加氫樹(shù)脂。該樹(shù)脂品種主要用于高端膠黏劑，但市場(chǎng)容量有限。利用DCPD改性不飽和樹(shù)脂的獨(dú)特性能，開(kāi)發(fā)不飽和樹(shù)脂新品種也是一種方向。在碳五雙烯烴中間戊二烯的應(yīng)用領(lǐng)域相對(duì)較窄，主要是石油樹(shù)脂、酸酐類固化劑及少量精細(xì)化工產(chǎn)品。在國(guó)外大部分企業(yè)未單獨(dú)分離間戊二烯產(chǎn)品，在分離DCPD、異戊二烯后直接用于生產(chǎn)脂肪族石油樹(shù)脂，用于橡膠改性、膠黏劑、路標(biāo)漆等。間戊二烯生產(chǎn)的酸酐類固化劑在中國(guó)發(fā)展迅速，增長(zhǎng)率穩(wěn)定，目前已形成了120千噸～150千噸的產(chǎn)業(yè)規(guī)模。

甲基四氫苯酐加氫后的甲基六氫苯酐有更好的穩(wěn)定性和光學(xué)性能，在電子、新光源有更好的發(fā)展前景。目前中國(guó)的石油樹(shù)脂年產(chǎn)能約為530千噸，已趨于過(guò)剩，不宜再新增配套的石油樹(shù)脂產(chǎn)品。間戊二烯石油樹(shù)脂與以松節(jié)油為原料的萜烯樹(shù)脂性能接近，可以通過(guò)改性和共聚等方式生產(chǎn)高端、特殊的樹(shù)脂新品種。在精細(xì)化工方面主要考慮醫(yī)藥、香料等，如葉醇、大馬酮。能否嫁接SIS/SBS技術(shù)生產(chǎn)苯乙烯——間戊二烯——苯乙烯嵌段共聚物，有待于進(jìn)一步研究。