C5资源综合利用系列报道①

中国热点化工产品市场分析234

    随着我国重大乙烯项目的陆续建成投产，到2010年国内乙烯产能将达到1800万t/a，届时副产裂解C5资源
量也将增加到210万t左右。C5资源的综合利用一直以来为大型石化公司所关注，国内C5资源量的迅速增加将进
一步推动中石油、中石化等集团公司C5资源综合利用的步伐，也吸引着更多企业的进入。2月19日国务院通过的
石化行业振兴规划特别指出，要抓紧组织实施在建炼油、乙烯重大项目，这无疑又为乙烯副产C5资源的综合利用
吹响了集结号。为此，我刊从本期开始推出C5资源综合利用系列报道，专题介绍国外C5资源利用经验、国内的
C5资源情况、C5分离技术，以及C5馏分在SIS、异戊橡胶、石油树脂和精细化工等领域的综合利用，以供国内企
业借鉴。

国内C5产品链正在快速形成
□   中国石化股份有限公司北京化工研究院 胡競民
　　C5馏分是石油化工炼油装置、催化裂化装置以及重质烃裂解装置裂解制乙烯过程中的副产物，其中裂解C5馏
分是一种具有潜在价值的基本原料，可生产一系列高附加值化工产品,从而降低乙烯生产成本，提高企业经济效益
和竞争力。随着乙烯工业的发展，C5资源量不断增加。2005年世界C5资源总量约为870万t，预计到2010年将
超过1000万t，C5馏分及其衍生物的综合利用成为一种新的全球性商机。国外在C5资源利用方面做了大量工作，
目前美国、日本裂解C5的利用率已达到相当高的水平，分别达到了70%和80%。

C5利用蓬勃发展
    20世纪90年代以前，国内的乙烯副产C5主要用作燃料，C5的化工利用率不到10%。随着石油树脂、双环戊
二烯改性不饱和聚酯树脂等装置的相继投产，国内C5化工利用水平不断提高，目前C5利用率约为40%。
    上海石油化工公司是国内最早建设裂解C5馏分分离工业试验装置的企业，也是目前国内C5利用最好的企业。
该公司建有6.5万t/a裂解C5馏分分离工业试验装置，可分离异戊二烯、间戊二烯和双环戊二烯3种双烯烃，并
配套建有2.5万t/a间戊二烯石油树脂（与美国Exxon公司合资）、1200t/a甲基庚烯酮、400t/a二氯菊酸乙酯、
1000t/a甲基四氢苯酐以及1800t/a二氧化双环戊二烯、3000t/a异戊烯、7000t/a戊烷等生产装置。最近该公司
还完成了15万t/a C5分离、1万t/a异戊烯、5万t/a戊烷以及2500t/a芳樟醇等多项成套技术工艺的开发，C5
馏分的利用深度接近90%，产品出口比例约占总销售量的30%。
    2001年3月，南京扬子石油化工实业公司与美国伊斯曼公司合资，投资2950万美元的1.8万t/a C5石油树
脂装置建成投产，可以生产高粘度石油树脂产品；2003年，兰州石油化工公司建成一套8000t/a C5加氢石油树脂
生产装置；同年，齐鲁石油化工公司建成一套6万t/a的C5利用装置。
    上海石化研究院与原丹阳化肥厂联合开发的“芳构化”工艺在低分子烯烃转化为芳烃方面取得可喜进展，并已
经建成60t/a的固定床模式试验装置。目前C5馏分芳构化技术已经基本成熟，开发的BTX产品具有广阔的市场前
景。
    此外，我国还开发出以乙醇为溶剂，由环戊二烯连续电解合成二茂铁和用醇钠法将戊二烯合成二茂铁的新工艺，
转化率均在60%以上。目前兰州石油化工公司已经用二茂铁调制出93#汽油，二茂铁及其衍生物的生产也正在逐步
发展，目前国内生产企业有丹阳金象化工厂、扬州天发材料厂等。
    当前，国内固化剂的产能已经达到约2000t/a，技术来源于上海石油化工公司；西南化工研究院开发出维生素
E合成技术，并建成工业生产装置；齐鲁石油化工公司研制开发出戊二醛生产技术，并建成生产装置。除此之外，
我国还对阻燃剂、香料以及杀虫剂等中间体进行过技术开发，有些品种已经建有小规模生产装置。
    大庆华科股份公司采用大连化物所的技术，生产出高纯度双环戊二烯（99.5%），目前的生产规模已经达到
4000t/a。
　　　 近年来，由于国内市场对以C5资源为原料的各种高附加值产品的需求迅速增加，许多石化企业正在积极扩
大规模或建设新装置，见表1。
　　　　表1  国内现有C5利用装置及其拟建设项目               万t/a
    项目　             生产单位　　     　　                    产能
C5全分离            上海石化                            6.5（正建15万t/a）
　                    山东东明石化                                 10
　　                山东鲁华                                       6
                       南京金浦                                    拟建10
                       兰州石化                                    正建26
                       燕山石化                                    拟建20
                       镇海石化                                    拟建15
C5部分分离            扬子-伊士曼                                      1
双环戊二烯            中原瑞森                                     0.6
                       大庆华科                                     0.5
                       杭州杨利                                 0.45
                       上海金森                                  0.4
                       兰州石化                                  0.4
                       宁波天利                                  0.35
                       辽化金兴                                0.6～0.8
                    茂名石化                                   10
C5石油树脂            茂名华粤                           拟建4（加氢树脂）
                    兰州石化                    1.8，拟扩大至5.4（加氢树脂）
                    扬子-伊士曼                    1.8，拟扩大至2.3（加氢树脂）
                    大庆华科                    1.0，拟扩大至2.8（加氢树脂）
                    其他                                        约6.5
乙叉降冰片烯        吉林大学                                  0.2
双环戊二烯改性树脂    江苏亚邦、天津合成材料树脂厂等20家          ≥20
C5加氢成烷烃        北京东方                                  2.2
固化剂                上海金山地区                              0.4

C5资源量充足
   　随着我国乙烯工业的发展，C5资源量不断增加，2010年国内乙烯产能将达到1844万t/a,C5资源量可达218
万t/a（详见表2）。
   　国内对于以C5资源为原料的各种高附加值产品的需求正在迅速增长，有关资料显示：2004年，国内双环戊
二烯和间戊二烯的年消费量为18万t，预计2010年将达到32万t；异戊二烯2004年为6.2万t，2010年将达到
10万t；C5石油树脂2004年消费量为11万t，预计2010年为20万t；双环戊二烯改性不饱和聚酯树脂2004年
为20万t，预计2010年消费量为37万t。
    另外，异戊二烯衍生产品如苯乙烯聚合物、异戊橡胶、丁基橡胶等的消费量都会有较大幅度的增长，在一定程
度上会拉动对C5资源的需求。
　　　　　 表2  2010年我国乙烯产能及C5资源量预测   万t/a
企业名称     乙烯产能     C5资源处理量（万t）     C5资源用途
中石化            1091           132.8
  燕山石化          80            16.0    部分加氢做裂解料或者分
                                              离成C5烷烃，用作发
                                              泡剂，大部分拟进行C5
                                              全分离
  上海石化        140                15.0    C5全分离
  扬子石化          65                 9.6    做石油树脂，部分出售
  齐鲁石化       72                10.0    C5全分离, 石油树脂
  广州石化        100                11.0    C5石油树脂
  天津石化        120                12.5    出售
  中原石化         18                 2.5    出售
  茂名石化        100                 8.0    拟做石油树脂
  上海赛科        120                10.8    出售
  扬子-BASF         60                 7.2    石油树脂
  福建乙烯         80                 9.6    自用
  武汉石化         80                 9.6    —
  镇海炼化        100                11.0    拟C5全分离
中石油            591                81.6
  大庆石化        120                10.8    石油树脂，高纯度双环戊二烯
  兰州石化         70                12.0    C5全分离,石油树脂
  辽阳石化         36                6.0        C5部分分离
  抚顺石化        100                10.0    C5部分分离，出售
  独山子石化    120                10.8    自用，出售
  吉林石化         75                10.0    自用
  成都乙烯         80                10.0    拟C5部分分离
  惠州乙烯         80                10.0    自用
  盘锦乙烯         20                2.0        自用
其他            100                3.3        —
合计         1844.5              217.7

发展建议
  　国内十分重视C5资源的研究和利用，目前相关分离装置日趋大型化，处理能力规模化（已达15万～25万t/a），
利用途径趋于多元化（分离后的产品可单组分利用或多组分利用，可就地利用也可区域集中利用）。高纯度双环戊
二烯、SIS、异戊橡胶、丁基橡胶等下游产品的需求量正在日益增长。同时，C4/C5烯烃催化裂解生产丙烯和乙烯
的技术日益成熟，这些都为C5的发展提供了广阔机会和价值提升空间。
    1．提高资源利用率、产品附加值  
　  加快SIS、丁基橡胶、异戊橡胶等高附加值产品的研究开发和项目建设进程；从市场出发，开拓石油树脂高端
产品，如高软化点低色相的耐候性树脂、低粘度树脂、共聚树脂，尤其是性能优良的无色加氢树脂市场需求量大，
利润较高，是石油树脂未来的发展方向；双环戊二烯不饱和聚酯树脂产品品种多，市场潜力大，要采用先进设备和
技术工艺，降低成本，节约能耗，以获得更多收益。另外，要积极开发精细化工产品，如维生素E、农药、香料，
以及用于电子行业的固化剂等。
    2．开发新技术、新工艺
    目前，我国已拥有多种C5馏分全分离工艺，如上海石化的二甲基甲酰胺（DMF）萃取技术、兰州石化的乙腈萃
取技术、南京金浦的共沸结合萃取技术，以及齐鲁和天津大学的采用环戊二烯热二聚反应器、循环溶剂共沸脱水、
精异戊二烯降温循环以及强制泵循环再沸器加热等方法，解决了C5萃取馏分过程中组分复杂、分离困难、易自聚
以及流程相对复杂等问题，极大地推动了C5综合利用的发展。另外，还要进一步提高C5芳构化和C4／C5烯烃催
化裂解技术，实现C5资源的多元化利用。
    3.按地区进行集中和分散利用
    随着我国石化工业的迅速发展，目前C5资源的利用遍地开花，中石化已经形成长三角、珠三角、杭州湾和环
渤海地区的大型C5分离综合利用基地；中石油也形成了西北、东北、大庆等大型C5分离综合利用基地，正在发展
各具特色的C5经济。对于C5资源比较分散的地区，应采用简单分离和浓缩部分C5烃集中再分离相结合的模式。
　  综上所述，我国发展C5资源分离和利用项目的原料、技术、市场等条件均已具备，但与国外综合利用水平仍
有一定差距，发展空间较大。我们要加快C5资源的综合利用步伐，打造一个新的产业链——C5化学链，使其成为
我国石化经济效益的一个新增长点。