C5馏分作为石油裂解制乙烯的副产物,产量一般为乙烯产量的10%~20%。其中,间戊二烯(PIPS)含量约占C5馏分的15%~20%,是一种重要的有机化工中间体。伴随国内市场对乙烯的强劲需求,中国和中东地区大量新建乙烯裂解装置将陆续投产,C5馏分及其分离出的间戊二烯供应量将有较大增幅,避免陷入同质化竞争的泥潭是摆在每家C5利用企业面前的重要课题。
资源丰富但利用不足
间戊二烯是一种共轭二烯烃,因含有共轭双键,化学性质活泼,易进行加成、均聚和共聚反应。间戊二烯可以聚合生成脂肪族石油树脂,也可同其他单体进行共聚。其最主要的用途是制造C5脂肪族石油树脂,间戊二烯的液体低聚物可用于环氧树脂和热硬化丙烯酸粉末涂料、酚醛树脂、胶粘剂、环氧树脂、油墨、堵缝材料、水性涂料、路标漆原料、润滑脂及合成油,间戊二烯与苯乙烯及丙烯腈的三元共聚物与SBR混用可制造多孔性合成革。
在我国,从C5馏分中分离出来的间戊二烯一般含量在65%以上,其中,约80%直接用于聚合,生产间戊二烯石油树脂、改性石油树脂和加氢石油树脂;约10%用于生产甲基四氢苯酐、甲基六氢苯酐环氧树脂固化剂;约10%用于生产涂料、油墨、香料等其他精细化工产品。
我国间戊二烯资源虽然丰富,但利用不足。间戊二烯技术落后,规模化和产品系列化是重要瓶颈。其次是间戊二烯分离提纯工艺、技术水平与国外相比仍有较大的差距,如:欧美日等国家可将间戊二烯提纯至95%以上,而我国目前还没有在工业上实现该技术的突破,这样就大幅限制了下游应用。另外,国内产品档次低,中高档产品需进口,因此需要通过不断调整产品结构,创新提高产品技术含量,挖潜增效,加大市场推广等多种手段来增加间戊二烯下游应用领域。
国内供应量将领跑全球
2010年以前,世界间戊二烯产能48.4万吨,生产主要集中在ExxonMobil,Goodyear、Shell、日本瑞翁等公司。其中美国ExxonMobil是全球最大的间戊二烯生产企业,共有4个生产工厂,其中美国工厂产能4万吨、日本工厂产能1万吨、欧洲工厂产能2.5万吨及亚洲工厂产能2.5万吨。其次是日本瑞翁公司,日本工厂产能7万吨,其他亚洲工厂产能2.5万吨。
随着中国市场对乙烯的强劲需求,在中国和中东地区大量新建乙烯裂解装置陆续投产。由于世界乙烯工业的快速发展,作为乙烯副产品,C5馏分及其分离出的间戊二烯供应量将会较快增长。
据统计,至2020年我国间戊二烯产量将可能超过60万吨,成为世界最大的间戊二烯原料生产基地,其中产能超过1万吨的国内企业有新疆天利石化控股有限公司、金海晨光、上海金森、鲁化等少数企业,目前国内拥有间戊二烯资源的企业超过20家,但对其进行分离提纯利用的厂家并不是很多。与国外发达国家相比,中国间戊二烯技术落后,规模化和产品系列化较差。
同质化难题待解
笔者通过调研了解到,目前国内间戊二烯主要用于生产石油树脂,仅2017年国内C5石油树脂需求量约20万吨,产能超过50万吨,供大于求矛盾突出。目前市场流通的C5石油树脂主要有两种用途,即热熔路标涂料和热熔胶及压敏胶行业。产品同质化非常严重,缺乏产品创新和市场推广能力。
随着技术的发展、行业的垂直分工,产品的同质化在所难免,如何通过寻求产品差异化,来提高企业经济效益和竞争力,是摆在每一个企业面前的一个重要课题。技术创新当然重要,但通过挖掘产品自身的功能性卖点也一样可让产品身价陡增:当一件普通的产品附加了某项功能后,立即会在市场中脱颖而出,企业借此不必陷入价格战泥潭,而渠道也会因产品附加值的提高而收益,如生产改性石油树脂、加氢石油树脂等。
此外,还可以通过不断改进C5分离技术,提高间戊二烯的纯度(95%以上纯度),作为合成橡胶的原料,大大提高其价值。另外,可推广间戊二烯在其他精细化工方面的应用,如:用于生产名贵香料叶醇,叶醇及其衍生物是世界非常流行的清香型名贵香料之一;以聚合级间戊二烯为原料还可生产β-大马酮,作为香气极重要的成分,主要用于调配高级化妆品和食品香料等,具有极高的附加值。