中国热点化工产品市场分析363
乙烯副产C9资源综合利用前景看好
□ 中国石油化工股份有限公司科技开发部 袁霞光
裂解C9馏分是乙烯装置的副产物，是裂解石脑油或轻质柴油等液体原料经抽提分离出C5馏分、C6～C8馏分
(经加氢生产BTX )后的剩余馏分，通常占乙烯总产量的10%～20%。裂解C9馏分中含有大量的苯乙烯类、茚类、
环戊二烯 (CPD)、甲乙苯、偏三甲苯、均三甲苯和连三甲苯等，是发展精细化工的宝贵资源，具有很高的经济附
加值。目前，我国裂解C9馏分除少部分用来生产附加值较低的石油树脂和溶剂油外，其余绝大部分被用作汽油
的调和组分而烧掉，这不仅是资源的一大浪费，而且对环境造成了一定的污染。因此，如何综合利用C9资源，
将对乙烯装置的整体效益及乙烯深加工的发展产生较大影响。
裂解C9资源及综合利用水平有待提高
2010年，我国乙烯实际产量达到1072.2万t，裂解C9馏分达到100万t以上。根据有关机构预测，到2015
年，我国乙烯产能将达到1900万～2100万t/a，届时裂解C9资源将超过200万t，总量已相当可观，为规模化
利用提供了可靠的资源保证。表1列出了2009年我国部分乙烯企业C9资源产量及利用情况。
目前，裂解C9主要用来生产C9石油树脂、高纯度双环戊二烯（DCPD）、高品质芳烃溶剂，加氢轻质化增产
BTX芳烃和深加工生产精细化工产品等。近年来，国内C9石油树脂的生产已经取得很大进展，但大多规模较小，
生产技术落后，存在着产品品种单一、质量不稳定、污染严重、原料消耗高等缺点，与国际先进水平相比有很大
差距，产品的赢利能力较差。
裂解C9生产DCPD路线只能利用其中的单一组分，经济性往往受到DCPD产品纯度及下游产品市场的制约。
目前国内高芳溶剂油主要以重整重芳烃为原料生产，用裂解副产C9芳烃生产石油树脂的同时会联产一定数量的
高沸点芳烃溶剂油，但其气味和色度指标还有欠缺，需加氢处理，而直接以裂解C9馏分为原料生产芳烃溶剂油
难度更大，主要因为C9馏分原料成分复杂，其中活性组分芳烯烃含量高达50%～70%，加氢的难度非常大。
裂解C9分离和轻质化增产BTX芳烃已显现出较好的应用前景，相关的技术研发也比较活跃，有望成为裂解
C9的重要利用途径。
在裂解C9深加工生产精细化工产品方面，国外（如日本）研究机构已取得众多的研究成果，但我国在此领
域的研究投入非常不足。
表1 2009年我国部分乙烯企业C9资源产量及利用情况 万t
企业 乙烯产量 C9产量 占乙烯比例/% 裂解C9利用
A 20.58 1.17 5.68 石油树脂等
B 76.01 8.89 11.69 石油树脂
C 18.90 1.26 6.67 双环戊二烯等
D 92.77 9.50 10.24 石油树脂
E 79.60 9.92 12.46 石油树脂
F 87.53 10.30 11.77 石油树脂
G 106.06 9.96 9.39 石油树脂
H 69.82 9.93 14.22 溶剂油
I 22.50 2.35 10.44 加氢汽油
总计 573.77 63.28 11.03 -
裂解C9轻质化增产BTX芳烃技术值得关注
由于PX需求量日益增长，直接从重整油和裂解汽油中抽提和分离PX已远不能满足需求，目前工业上往往通
过甲苯与重整C9芳烃发生歧化和烷基转移反应以增加二甲苯的产量。但是裂解C9的组成极其复杂（约有150多
种）， 杂质含量高（胶质、硫氮以及茚满等毒物），而且其中可用于烷基转移的三甲苯含量较低，既无法通过简
单的一、二段加氢处理得到苯、甲苯和二甲苯（BTX）芳烃，也无法直接通过传统的烷基转移路线生产BTX芳烃。
国内上海石油化工研究院等单位开展了裂解C9馏分加氢轻质化生产BTX芳烃技术研究，南京师范大学进行了裂
解C9馏分分离和综合利用技术开发，可望成为裂解C9轻质化增产BTX芳烃的新途径。
１．加氢轻质化技术
如果将两段加氢的裂解汽油进行进一步的加氢处理，使部分重质芳烃轻质化并使烷烃、环烷烃等非芳烃加氢
裂解，得到的产物主要为轻质烷烃、BTX芳烃以及少量的重质芳烃，由于轻质烷烃和BTX芳烃很容易通过蒸馏进
行分离，从而避免溶剂抽提，产物轻质烷烃除少量用作燃料气以外，大部分可作为轻质裂解原料或者液化气，因
此对两段加氢的裂解汽油进行进一步加氢轻质化和裂解处理，是一举多得的措施，将会产生最大化的经济效益。
2003年前后，韩国SK公司开发的APU（Advanced Py-gas Upgrading）工艺实现了工业应用，目前正在全球
推广。APU工艺采用贵金属/分子筛催化剂，对经两段加氢的裂解汽油进行进一步加氢转化。经过该工艺处理，裂
解汽油中的非芳烃（烷烃和环烷烃等）通过加氢裂化反应转化为LPG和燃料气，而乙苯与C9+重质芳烃等则通过
加氢脱烷基过程转化为BTX、燃料气等，反应过程中生产的少量C9及以上芳烃（C9+A）还作为APU操作单元的进
料。该工艺具有相当的加工灵活性，其原料不仅可以是裂解汽油，而且可以加工催化重整汽油，对常规难以加工
的重质C9芳烃组分有着很高的转化效率并增产BTX芳烃。
中国石化上海石油化工研究院进行了C6+裂解汽油加氢轻质化增产BTX芳烃的技术研究，成功开发了高活性
和高选择性的双功能催化剂。工业侧线试验结果表明，采用二段加氢C6+裂解汽油为原料，C9+A大部分发生转化，
C9芳烃转化率大于85%，乙苯和C6～C8非芳烃具有较好的转化效果，芳烃损失较小。该技术与传统的芳烃抽提
及C9＋A利用路线相比具有较好的经济性和市场前景。
概括来说，裂解C9+A加氢轻质化工艺可利用廉价裂解C9+A增产BTX，实现高附加值应用，具有良好的经济
效益；采用该工艺可降低BTX芳烃中的乙苯含量，分离C8芳烃中乙苯含量低，有利于降低PX吸附分离单元的处
理难度，这对裂解C9芳烃增值利用和改善PX吸附分离进料具有重要意义。
2．分离及烷基转移技术
南京师范大学开发了裂解C9分离技术，采用多股连续侧线出料精馏和萃取精馏相结合的方法得到了高纯度
的轻C9馏分，其优选的溶剂可以大幅度增加组分之间的相对挥发度，而且溶剂的沸点与加氢裂解C9各组分的沸
点相差很大，回收较为容易。其主要的工艺过程为：首先通过连续精馏预处理加氢裂解C9芳烃，将较重的组分
切除，将轻C9芳烃的含量由30％左右提高到90％左右；然后通过萃取精馏的方法切除茚满和双环戊烷，轻C9
芳烃的含量进一步提高到98％左右。高纯度的轻C9芳烃馏分可以作为传统甲苯歧化与烷基转移装置的进料，和
甲苯发生歧化与烷基转移反应生产二甲苯，茚满和双环戊烷可作为发展精细化工的原料，该技术可望为加氢裂解
C9馏分的化工利用开辟一条新的途径。
甲苯歧化和C9芳烃烷基转移技术是将甲苯与C9芳烃转化为苯和二甲苯的重要手段，是充分利用工业上廉价
的甲苯和C9＋A转化为混二甲苯和苯的有效途径，芳烃联合装置50%以上的混二甲苯由该技术生产。目前，甲苯
歧化与烷基转移催化剂及技术已相对成熟。国外主要的技术供应商有：（1）美国UOP公司（Tatoray工艺），其新
开发的TA-20催化剂具有加氢裂解功能，提高了催化剂的重芳烃处理能力，能够加工C9＋A质量分数超过70%的
混合进料；（2）美国ExxonMobil公司（TransPlus工艺），其开发的催化剂可加工C9＋A质量分数更高的混合进
料；（3）中国石化上海石油化工研究院（S-TDT工艺），其最新一代的催化剂可加工C9＋A质量分数超过70%的混
合进料。但是，对目前的生产装置而言，C9＋A原料往往不足，其在甲苯歧化与烷基转移原料中的比例通常低于
60％，难以充分发挥工业催化剂的重芳烃处理能力。因此，利用裂解C9增产歧化与烷基转移的原料具有较为现
实的意义。
存在的问题及发展建议
随着全国乙烯生产能力的迅速增长，裂解汽油产量大幅度增长，其中的中间馏分通常经过两段加氢后抽提BTX
芳烃，但是重质C9除少部分用来生产附加值较低的石油树脂和溶剂油外，其余绝大部分被用作燃料，利用途径
单一，而且生产技术较为落后，所生产的石油树脂和芳烃溶剂油品质较低，生产过程中物耗高、环境污染大，产
品市场竞争力不强。为提升裂解C9综合利用的技术水平和市场竞争力，生产企业应根据自身的原料情况和区域
市场需求，选择适宜的裂解C9馏分利用途径，生产适销对路的高附加值产品，形成与区域经济相协调的基本格
局。同时，提高工艺技术水平和资源利用率，推进节能降耗，加强回收和循环利用，实现清洁生产。第一，要加
大裂解C9下游高端产品技术的开发力度，根据裂解C9馏分的组成和特点，集中区域资源，生产差别化产品（如
高端石油树脂和高芳溶剂油等），参与国际市场竞争；第二，裂解C9馏分轻质化增产BTX芳烃已显现较好的应用
前景，应加快相关技术开发，积极推进产业化，缓解混合二甲苯生产原料不足的局面；第三，要加大科技投入，
尤其是要加强裂解C9馏分精细分离和深加工技术的开发力度，为裂解C9单组分精细化利用提供技术支持。