关于利用异戊烷制异戊二烯的生产技术现状及市场分析

谢桂辉　缪淑琴　邵伟　王俊艳

摘 要：异戊二烯是生产橡胶的重要化工原料之一，在国内和国外对该产品的需求量较大。基于此，本文分别就利用异戊烷制异戊二烯生产技术现状及市场展开分析，论述分离法、两步脱氢法、一步脱氢法、国外市场、中国市场的需求等内容，以期通过研究，为后续异戊二烯生产等工作提供必要的参考。

关键词：异戊二烯;合成法;两步脱氢法;一步脱氢法

0 引言

异戊二烯（2-Methyl -1，3-butadiene）是一种有机物，是生产橡胶、合成树脂、SIS、液体聚异戊二烯橡胶等的单体。易燃易挥发，有强刺激性气味，在现代工业生产活动中不可或缺。我国和其他主要工业国家都较为重视异戊二烯的生产和应用。针对异戊烷制异戊二烯的生产技术以及异戊二烯的市场情况展开分析，具有明显的现实意义。

1 异戊二烯生产技术现状

1.1 分离法

随着我国近几年炼化一体化和煤制烯烃技术快速发展，乙烯产能持续扩大，生产过程中产生的碳五馏分随之迅猛增长，已经成为乙烯工业不可忽视的伴生资源。碳五馏分中，烯烃的含量比较高，目前我国有部分企业直接在碳五馏分中分离出异戊二烯以及其他烯烃，也有将异戊烷分离出来并用于下述方法制备异戊二烯，但分离法流程较复杂，且分离出的异戊二烯含量较低，一般该方法是用于分离碳五馏分中含量较高的烯烃。

1.2 两步脱氢法

异戊烷两步脱氢法制异戊二烯是目前用的比较广泛的工艺，已实现工业化，尤其在我国主要使用该法生产异戊二烯。该方法主要是采用异戊烷作为原料，第一步脱氢生成异戊烯，第二步脱氢生成异戊二烯。反应方式采用流化床+固定床的形式，在温度650℃-680℃，低压条件下进行反应。第一步采用状铬--铝型催化剂，第二步采用钨、铬等磷酸盐复合型催化剂。异戊二烯单程转化率为15%-16%。但该工艺存在的问题，一是流化床催化剂的磨损及含Cr粉尘造成的污染，二是副产物1，3-戊二烯的利用问题，同时工艺流程复杂、成本高。

1.3 一步脱氢法

一步脱氢法是在一个反应器内完成两个脱氢反应，相较于两步脱氢法，减少了一个反应器的投资。该方法目前已完成实验阶段。反应方式采用固定床的形式，在温度540℃-650℃，低压下进行反应。采用铬--铝型催化剂。异戊二烯单程转化率为15%-20%。该方法与两步脱氢法相比，该法因减少了一次脱氢过程和相应的分离回收设备估计投资会低20%-25%，能耗会相应降低。但一步脱氢法技术目前只在俄罗斯实现了工业化，在我国还并未实现工业化。

2 异戊二烯国内外市场分析

2.1 国外市场分析

异戊二烯可以从裂解过程产生的C5馏分中分离获取，也可通过异戊烯脱氢、异戊烷两步或一步脱氢等方法制取。2017年，世界各地的异戊二烯的产量为126万t/a。在国外，如美国和日本等国家，异戊二烯的来源主要来自裂解C5馏分中分离得到的;而部分国家，如俄罗斯则是通过异戊烯、异戊烷脱氢及异丁烯--甲醛合成法等获得的。目前，用于生产IIR、IR、SIS等的异戊二烯占异戊二烯总量的95%以上，剩余部分则用来生产香料、维生素、环氧硬化剂药物等精细化工产品。如今，美国和其他西欧国家等用于生产SIS的异戊二烯的量已超过异戊橡胶的量。

2.2 国内市场分析

截止到2018年11月底，我国异戊二烯生产企业共15家，总产能达到38.05万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国目前最大的异戊二烯生产厂家，生产能力为3万t/a，约占国内总生产能力的7.8%。

根据海关统计，2011-2014年我国异戊二烯出口基本稳定在6-7万t，而自2015年开始，连续三年的出口下降超过20%，2016年全年出口量下降至3.6万t，而与之相反的是，在2016年打破零进口的记录，进口量1.3万t，净出口（出口-进口）量高达2.3万t。从2017年开始，异戊二烯进出口出现极大变化，由净出口转为净进口。海关数据显示，出口量3.0万t，进口量3.2万t，净出口（出口-进口）为-0.2万t。2011-2014年我国异戊二烯出口基本稳定在6-7万t，而自2015开始，连续三年的出口下降超过20%，2016年全年出口量下降至3.6万t，而与之相反的是，在2016年打破零进口的记录，进口量1.3万t，净出口（出口-进口）量高达2.3万t。2017年，异戊二烯进出口上演“大反转”，由净出口转为净进口。海关数据显示，出口量3.0万t，进口量3.2万t，净出口（出口-进口）为-0.2万t。通过以上分析，我国采用增大产量、减少出口、增加进口的方式满足国内的需求。因此，我国对异戊二烯的需求量越来越大。如图1所示，为我国近年来异戊二烯需求量及进出口趋势。

3 总结

通过进行异戊烷制异戊二烯生产技术现状及市场分析，获得了相关理论，异戊烷制异戊二烯技术包括分离法、两步脱氢法、一步脱氢法等。从市场上看，欧美国家对异戊二烯的需求呈现缓慢上升的态势，生产能力也有所提升。我国目前对异戊二烯的需求量巨大，虽然生产技术上相对较为落后，但进步快且市场需求较大，后续工作中寻求生产能力的提升十分必要。

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作者简介：

谢桂辉（1998- ），男，汉族，籍贯：江西省瑞金市，本科，研究方向：异戊烷制异戊二烯制备方法及市场分析。