丁二烯生产技术进展及国内市场展望

徐忠诚 田阳

摘 要：丁二烯在石油化工原材料中占据着十分重要的地位，本文作者根据自身工作经验和查阅相关资料，简要介绍国内外丁二烯生产技术情况，并根据实际情况对国内当前丁二烯产能产能进行了预测，希望能给同行与借鉴。

关键词：丁二烯；生产技术；供需关系；远景展望

丁二烯是C4馏分中最重要的组分之一，在石油化工烯烃原料中的地位仅次于乙烯和丙烯，主要用于合成聚丁二烯橡胶（BR）、丁苯橡胶（SBR）、丁腈橡胶（NBR）等产品，此外还可用于生产己二腈、己二胺、尼龙66、1，4-丁二醇等有机化工产品以及用作粘接剂、汽油添加剂等，用途十分广泛。

1 丁二烯生产技术及其进展

1.1 乙腈法

乙腈法（ACN法）以日本JRS公司工艺为代表，其技术的特点是：沸点低，萃取、汽提操作温度低，易防止丁二烯自聚；汽提可在高压下操作，省去了丁二烯气体压缩机，减少了投资；粘度低，塔板效率高，实际塔板数少；微弱毒性，在操作条件下对碳钢腐蚀性小；分别与正丁烷、丁二烯二聚物等形成共沸物，致使溶剂精制过程较为复杂，操作费用高；蒸汽压高，随尾气排出的溶剂损失大；用于回收溶剂的水洗塔较多，相对流程长。

1.2 二甲基甲酰胺法

二甲基甲酰胺（DMF）法以日本瑞翁（Zeon）公司开发的工艺为代表。其技术特点是：对原料C4的适应性强，生产能力大，成本低，工艺成熟，安全性好，节能效果较好，产品、副产品回收率高达97%；循环溶剂量较小，溶剂消耗量低；无水DMF可与任何比例的C4馏分互溶，因而避免了萃取塔中的分层现象；DMF与任何C4馏分都不会形成共沸物，有利于烃和溶剂的分离；但由于其沸点较高，易引起双烯烃和炔烃的聚合；DMF在水分存在下会分解生成甲酸和二甲胺，因而有一定的腐蚀性。

1.3 N-甲基吡咯烷酮法

N-甲基吡咯烷酮（NMP）法由德国BASF公司开发成功。其技术特点是：溶剂性能优良，毒性低，可生物降解，腐蚀性低；原料范围较广，可得到高质量的丁二烯，产品纯度可达99.7%～99.9%；C4炔烃无需加氢处理，流程简单，投资低，操作方便，经济效益高；NMP具有优良的选择性和溶解能力，沸点高，蒸汽压低，因而运转中溶剂损失小；它热稳定性和化学稳定性极好，即使发生微量水解，其产物也无腐蚀性，因此装置可全部采用普通碳钢；为了降低其沸点，增加选择性，降低操作温度，防止聚合物生成，利于溶剂回收，可在其中加入适量的水，并加入亚硝酸钠作阻聚剂。

1.4 丁二烯抽提联合工艺

美国UOP和德国BASF公司共同开发出丁二烯抽提联合工艺，即选择加氢与一段萃取精馏组合技术，即将UOP的炔烃选择加氢工艺（KLP工艺）与BASF公司的丁二烯抽提蒸馏工艺结合在一起，先将C4馏分中的炔烃选择加氢，然后采用抽提蒸馏技术从丁烷和丁烯中回收1，3-丁二烯。在加氢工序中，原料C4馏分与一定计量的氢气混合，进入装有KLP-60催化剂的固定床反应器中，并采用足够高的压力使反应混合物保持液相。随后KLP反应器流出物进入蒸馏塔中进行汽化，并作为抽提工序的原料，同时移除工艺过程中形成的少量重质馏分。在丁二烯抽提工序中，从蒸发器顶部出来的蒸汽进入主洗涤塔，并用NMP进行抽提蒸馏。塔底富含丁二烯的物流进入精馏塔，然后再进入最后一个蒸馏塔，可产出纯度大于99.6%的1，3-丁二烯。

2 我国丁二烯的供需现状及发展前景

2.1 生产现状

截止到2010年底，我国丁二烯的总生产能力已经达到243.9万t/a，同比增长23.24%，生产装置主要集中在中石化和中石油两大集团公司所属企业，其中中石化的生产能力为144.8万t/a（含合资企业），占总生产能力的59.37%；中石油的生产能力为67.6万t/a，占总生产能力的27.72%；中海油的生产能力为15.5万t/a，占总生产能力的6.35%；其他地方企业的生产能力为16.0万t/a，占总生产能力的6.56%。

2.2 供需关系

近年来，随着我国合成橡胶等行业的迅速发展，丁二烯的表观消费量不断增加。2005—2010年表观消费量的年均增长率为13.12%，相应产品的自给率也由2009年的85.39%提高到2010年的94.58%。

2.3 需求预测

在今后几年，由于我国仍将有福建湄州湾氯碱工业公司的10.0万t/a丁苯橡胶项目、中国兵器工业集团公司二四五厂的10.0万t/a溶聚丁苯橡胶（SSBR）生产裝置、中石油抚顺石化公司的20.0万t/a乳聚丁苯橡胶（ESBR）项目、山东华懋新材料有限责任公司拟建设的10.0万t/aSSBR装置等多套装置建成投产，加上在其他方面的需求量，预计未来几年，国内生产能力将出现生产过剩，装置产能已经过剩，未来竞争将更加激烈。

3 结束語

我国合成橡胶主要品种丁苯橡胶、聚丁二烯橡胶的生产能力虽然也大幅度增长，但是不能完全消化丁二烯产量的增长，国内丁二烯产能将出现过剩。因此，有关企业应该加大新技术的开发力度，逐步完成现有装置的技术改造，进一步降低能耗和物耗。此外，还应积极扩大出口，增加丁二烯在其他方面的应用，如将其转化为丙烯，或用于生产己二腈等化工产品，以开拓其消费领域、增加消费量，确保我国丁二烯行业健康稳步发展。

参考文献：

[1]张晓军，马东升，任建梅，吴晓辉，王玉东等.综述丁二烯生产技术及发展趋势研究[J].军民两用技术与应用，2012，12（16）：20-25.