謝桂輝　繆淑琴　邵偉　王俊艷

摘 要：異戊二烯是生產(chǎn)橡膠的重要化工原料之一，在國內(nèi)和國外對該產(chǎn)品的需求量較大?；诖耍疚姆謩e就利用異戊烷制異戊二烯生產(chǎn)技術(shù)現(xiàn)狀及市場展開分析，論述分離法、兩步脫氫法、一步脫氫法、國外市場、中國市場的需求等內(nèi)容，以期通過研究，為后續(xù)異戊二烯生產(chǎn)等工作提供必要的參考。

關(guān)鍵詞：異戊二烯;合成法;兩步脫氫法;一步脫氫法

0 引言

異戊二烯（2-Methyl -1，3-butadiene）是一種有機(jī)物，是生產(chǎn)橡膠、合成樹脂、SIS、液體聚異戊二烯橡膠等的單體。易燃易揮發(fā)，有強(qiáng)刺激性氣味，在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)活動中不可或缺。我國和其他主要工業(yè)國家都較為重視異戊二烯的生產(chǎn)和應(yīng)用。針對異戊烷制異戊二烯的生產(chǎn)技術(shù)以及異戊二烯的市場情況展開分析，具有明顯的現(xiàn)實(shí)意義。

1 異戊二烯生產(chǎn)技術(shù)現(xiàn)狀

1.1 分離法

隨著我國近幾年煉化一體化和煤制烯烴技術(shù)快速發(fā)展，乙烯產(chǎn)能持續(xù)擴(kuò)大，生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的碳五餾分隨之迅猛增長，已經(jīng)成為乙烯工業(yè)不可忽視的伴生資源。碳五餾分中，烯烴的含量比較高，目前我國有部分企業(yè)直接在碳五餾分中分離出異戊二烯以及其他烯烴，也有將異戊烷分離出來并用于下述方法制備異戊二烯，但分離法流程較復(fù)雜，且分離出的異戊二烯含量較低，一般該方法是用于分離碳五餾分中含量較高的烯烴。

1.2 兩步脫氫法

異戊烷兩步脫氫法制異戊二烯是目前用的比較廣泛的工藝，已實(shí)現(xiàn)工業(yè)化，尤其在我國主要使用該法生產(chǎn)異戊二烯。該方法主要是采用異戊烷作為原料，第一步脫氫生成異戊烯，第二步脫氫生成異戊二烯。反應(yīng)方式采用流化床+固定床的形式，在溫度650℃-680℃，低壓條件下進(jìn)行反應(yīng)。第一步采用狀鉻--鋁型催化劑，第二步采用鎢、鉻等磷酸鹽復(fù)合型催化劑。異戊二烯單程轉(zhuǎn)化率為15%-16%。但該工藝存在的問題，一是流化床催化劑的磨損及含Cr粉塵造成的污染，二是副產(chǎn)物1，3-戊二烯的利用問題，同時工藝流程復(fù)雜、成本高。

1.3 一步脫氫法

一步脫氫法是在一個反應(yīng)器內(nèi)完成兩個脫氫反應(yīng)，相較于兩步脫氫法，減少了一個反應(yīng)器的投資。該方法目前已完成實(shí)驗(yàn)階段。反應(yīng)方式采用固定床的形式，在溫度540℃-650℃，低壓下進(jìn)行反應(yīng)。采用鉻--鋁型催化劑。異戊二烯單程轉(zhuǎn)化率為15%-20%。該方法與兩步脫氫法相比，該法因減少了一次脫氫過程和相應(yīng)的分離回收設(shè)備估計投資會低20%-25%，能耗會相應(yīng)降低。但一步脫氫法技術(shù)目前只在俄羅斯實(shí)現(xiàn)了工業(yè)化，在我國還并未實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。

2 異戊二烯國內(nèi)外市場分析

2.1 國外市場分析

異戊二烯可以從裂解過程產(chǎn)生的C5餾分中分離獲取，也可通過異戊烯脫氫、異戊烷兩步或一步脫氫等方法制取。2017年，世界各地的異戊二烯的產(chǎn)量為126萬t/a。在國外，如美國和日本等國家，異戊二烯的來源主要來自裂解C5餾分中分離得到的;而部分國家，如俄羅斯則是通過異戊烯、異戊烷脫氫及異丁烯--甲醛合成法等獲得的。目前，用于生產(chǎn)IIR、IR、SIS等的異戊二烯占異戊二烯總量的95%以上，剩余部分則用來生產(chǎn)香料、維生素、環(huán)氧硬化劑藥物等精細(xì)化工產(chǎn)品。如今，美國和其他西歐國家等用于生產(chǎn)SIS的異戊二烯的量已超過異戊橡膠的量。

2.2 國內(nèi)市場分析

截止到2018年11月底，我國異戊二烯生產(chǎn)企業(yè)共15家，總產(chǎn)能達(dá)到38.05萬t/a，而其中的中石化燕山石化公司、中石化上海石化公司等是我國目前最大的異戊二烯生產(chǎn)廠家，生產(chǎn)能力為3萬t/a，約占國內(nèi)總生產(chǎn)能力的7.8%。

根據(jù)海關(guān)統(tǒng)計，2011-2014年我國異戊二烯出口基本穩(wěn)定在6-7萬t，而自2015年開始，連續(xù)三年的出口下降超過20%，2016年全年出口量下降至3.6萬t，而與之相反的是，在2016年打破零進(jìn)口的記錄，進(jìn)口量1.3萬t，凈出口（出口-進(jìn)口）量高達(dá)2.3萬t。從2017年開始，異戊二烯進(jìn)出口出現(xiàn)極大變化，由凈出口轉(zhuǎn)為凈進(jìn)口。海關(guān)數(shù)據(jù)顯示，出口量3.0萬t，進(jìn)口量3.2萬t，凈出口（出口-進(jìn)口）為-0.2萬t。2011-2014年我國異戊二烯出口基本穩(wěn)定在6-7萬t，而自2015開始，連續(xù)三年的出口下降超過20%，2016年全年出口量下降至3.6萬t，而與之相反的是，在2016年打破零進(jìn)口的記錄，進(jìn)口量1.3萬t，凈出口（出口-進(jìn)口）量高達(dá)2.3萬t。2017年，異戊二烯進(jìn)出口上演“大反轉(zhuǎn)”，由凈出口轉(zhuǎn)為凈進(jìn)口。海關(guān)數(shù)據(jù)顯示，出口量3.0萬t，進(jìn)口量3.2萬t，凈出口（出口-進(jìn)口）為-0.2萬t。通過以上分析，我國采用增大產(chǎn)量、減少出口、增加進(jìn)口的方式滿足國內(nèi)的需求。因此，我國對異戊二烯的需求量越來越大。如圖1所示，為我國近年來異戊二烯需求量及進(jìn)出口趨勢。

3 總結(jié)

通過進(jìn)行異戊烷制異戊二烯生產(chǎn)技術(shù)現(xiàn)狀及市場分析，獲得了相關(guān)理論，異戊烷制異戊二烯技術(shù)包括分離法、兩步脫氫法、一步脫氫法等。從市場上看，歐美國家對異戊二烯的需求呈現(xiàn)緩慢上升的態(tài)勢，生產(chǎn)能力也有所提升。我國目前對異戊二烯的需求量巨大，雖然生產(chǎn)技術(shù)上相對較為落后，但進(jìn)步快且市場需求較大，后續(xù)工作中尋求生產(chǎn)能力的提升十分必要。

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作者簡介：

謝桂輝（1998- ），男，漢族，籍貫：江西省瑞金市，本科，研究方向：異戊烷制異戊二烯制備方法及市場分析。