异丁烯的产业链分析
2010-12-17
可调式电热板
异丁烯是一种重要的化工原料，可用于生产丁基橡胶、聚异丁烯、二异丁烯、三异丁烯、甲基丙烯酸甲酯、2,4-叔丁基甲酚、叔丁基硫醇、叔丁醇、叔丁基胺、甲代烯丙基氯、甲基丙烯酸、甲基丙烯睛、新戊醛和异戊二烯等深加工产品。异丁烯衍生产品众多，上下游产业链复杂，消费结构呈多元化趋势。合理发展异丁烯产业，对于我国石化行业把握市场变化，优化资源利用，提高综合竞争力具有现实意义。 生产异丁烯的原料主要来源于石脑油蒸汽裂解制乙烯装置的副产C4馏分、炼油厂流化催化裂解(FCC)装置的副产C4馏分和Halcon法环氧丙烷合成中的副产叔丁醇。
一、异丁烯生产现状
异丁烯工业生产方法主要有硫酸萃取法、吸附分离法、异丁烷丙烯共氧化联产法、甲基叔丁基醚(MTBE)裂解和正丁烯异构化法等。医院纯水系统
1.1 硫酸萃取法
工业上最早采用的异丁烯分离方法，利用正、异丁烯与硫酸反应的速度差来实现正、异丁烯的分离。异丁烯与硫酸发生酯化反应生成硫酸叔丁酯，硫酸叔丁酯水解生成叔丁醇，叔丁醇脱水生成异丁烯，最后可得纯度≥99%的异丁烯和纯度≥85%的叔丁醇产品。工业上具有代表性的工艺流程有美国埃克森美孚的60%硫酸法、法国CFR的50%硫酸法和德国巴斯夫的45%硫酸法。 接地母排
1.2 吸附分离法
利用正丁烯和异丁烯在分子筛上吸附能力的差异来实现生产异丁烯的工艺技术。美国UOP公司和UCC公司分别进行过研究，其中以UCC公司开发的工艺技术比较引人注目。但是由于该法工艺较为复杂，技术经济还不如传统的硫酸萃取法，故目前没有生产厂家使用。 1.3 异丁烷丙烯共氧化联产法-Halcon共氧化法
在以丙烯为原料，通过氧化法生产环氧丙烷时，使异丁烷与丙烯进行共氧化反应，以降
低反应的活化能，使丙烯更容易变成环氧丙烷，同时生成副产物叔丁醇。叔丁醇在活性氧化铝、磺酸和离子交换树脂等催化剂作用下脱水生成异丁烯。该方法具有能耗低、腐蚀性小、技术较为先进成熟和生产成本低等特点，美国Halcon公司曾采用该法进行生产。Arco化学公司拥有该技术的专利，并建有80kt/a异丁烯生产装置，但由于受环氧丙烷装置规模的限制，目前该法已很少使用。 1.4 异构化法
目前，异构化生产异丁烯的工艺技术主要有：在裂化催化剂中加入异构化组元，以提高裂解气中的异丁烯含量；异丁烷脱氢及正丁烯骨架异构化等3种方法。
手机ic (1)在裂化催化剂中加入异构化组元
这类技术是在催化裂化催化剂中加入择型分子筛等，提高裂解气中的异丁烯含量。此技术的开发虽然已经取得一定的进展，但由于与炼油厂的加工特点、整体布局密切相关，使实际应用受到一定的限制。UOP公司、格雷斯公司、安格公司分别开发出ZSM-5催化剂、P.FG催化剂和Isoplus系列催化剂，我国石油化工科学研究院开发出RMG催化剂，并对相关工艺进行了研究。
(2)异丁烷脱氢法
该法是一种富有竞争性的异丁烯生产工艺路线。利用油田气中含有的20%-40%的异丁烷，将分离出的异丁烷脱氢转化为异丁烯。但实际操作中为抑制结焦和清除积炭又需要临氢环境，故实现该过程有一定的难度。目前国外已经开发的工业化技术有UOP公司的Oleflex工艺、Lummus公司的Catofir1工艺、Phillips公司的STAR工艺、Snampro-get-ti公司的FBD-4工艺、Linde公司的Linde工艺。
(3)正丁烯异构化法
对正丁烯骨架异构生产异丁烯的技术开发始于20世纪70年代。目前已经开发成功的正丁烯骨架异构化生产工艺，依据催化剂的构成可分为氧化铝工艺与分子筛工艺两大类：
①氧化铝催化工艺氧化铝催化工艺的优点是催化剂价廉易得，但活性低，反应温度高，这在热力学上不利于异丁烯的生成，产品收率大都在30%左右，而且氧化铝催化剂失活较快也是其不足之处。目前国外已经开发的工业化技术有Snamprogetti公司的SISP-4工艺、IFP公司开发的IS0O-4工艺以及Texas Olefin公司开发的Skip工艺等。
②分子筛催化工艺分子筛催化剂活性较氧化铝催化剂有较大的提高，反应温度可以降低到350-400℃，收率可达到40%左右，其中BP-埃克森美孚合作开发的Isofin技术，异丁烯收率接近50%，几乎可以达到热平衡的极限，而且选择性大于95%，大大降低了产物的分离成本。
UOP公司开发的Butesom技术使用固定床反应器，与移动床工艺相比省去了大量的设备投资，且对催化剂的物理性能如耐磨强度、颗粒度等方面的要求均有所降低。
利安德、壳牌、德士古等多家公司开发的技术均采用镁碱类沸石作为催化剂的主要成分。该工艺选择性高，C3副产物少，可省去产物的C3分离装置。
利安德巴赛尔工业公司于2010年4月1日宣布，扩展其烯烃回收和转化技术业务的转让范围，按新的工艺名称Trans4m，创建该工艺的综合性业务。rans4m工艺技术为C4和C螺钉输送机4以上烯烃分离工艺提供了定制的解决方案，并包括异构化和抽提过程。该工艺的Trans4m业务包括催化技术，应用于来自裂解装置生产乙烯、丙烯和丁烯后低价值混合烯烃流的选择性转化。该工艺的Trans4m业务特征是，用于裂解装置操作C4和C5烯烃物流分离、提纯和异构化的技术综合。通过已确认的技术业务拓展，包括全范围的烯烃回收和转化工艺，利
安德巴赛尔可为简化的模块化途径提供技术转让，实现完整的解决方案。利用Trans4m工艺可更有效地发挥烯烃利用价值。Trans4mS技术的第一次技术转让已授于中国的化学公司。“S”代表丁烯骨架异构化转化为异丁烯，异丁烯可为甲基叔丁基醚(MTBE)装置生产高辛烷值汽油提供进料。Trans4m工艺使C4或C5烯烃异构化为异构烯烃，使用定制的高选择性催化剂，该催化剂具有使用周期长和催化剂寿命长的特点，并可有效地就地再生。作为全球领先的异丁烯生产商，利安德巴赛尔工业公司具有年产异丁烯能力70万吨/年，其技术在市场上得到公认。该Trans4m工艺配置特征是具有最少的投资成本，在简单而温和的操作条件下进行。此外，该工艺与MTBE/ETBE（乙基叔丁基醚）或异丁烯和丁烯-1装置或叔戊基甲基醚(TAME)装置组合成一体化，可大大提高生产量。
1.5 甲基叔丁基醚(MTBE)裂解法
混合C4咖啡机使用流程在强酸性阳离子交换树脂的催化作用下，异丁烯与甲醇进行选择性的醚化反应，生成MTBE。MTBE在155-245℃、压力628kPa条件下，催化裂解为异丁烯和甲醇，甲醇可循环使用。MTBE裂解生产异丁烯的单程收率可达97%-98%，甲醇的损耗为2%左右，异丁烯符合聚合级要求。该技术已由燕山石化公司研究院和吉化公司研究院开发成功。与其
他方法相比，该技术具有对设备无腐蚀，对环境无污染、工艺流程合理、操作条件缓和、能耗低、产品纯度高、装置规模灵活性大、可以根据市场需求生产MTBE或异丁烯等特点，自开发成功至今一直是国内外生产异丁烯最主要的方法之一。
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