石油工程
化 工 设 计 通 讯
Petroleum Engineering
Chemical Engineering Design Communications
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第42卷第9期
2016年9月
随着石油树脂产品趋于系列化和精细化发展，石油树脂加氢已经成为提高产品质量和附加值的重要手段。近几年，石油树脂在特种粘接剂、新型涂料及油墨等领域中得到广泛的应用。 陈和平
兰州石化公司8 000t/a 碳五加氢石油树脂装置自正常开车以来，经过多次技术攻关和改进，对工艺和影响产品质量及收率的因素认识逐步加深，对于原料的配置要求也积累了一定的生产实践经验，产品质量日益稳定，逐步在高档石油树脂市场占有了一席之地。然而受制于没有碳五粗分离装置，碳五加氢石油树脂关键技术之一的原料优化研究工作一直未能展开，装置只能根据上游原料的来源情况，以积累的生产经验来进行有限的调节，装置的能耗、物耗以及产品质量的稳定都存在进一步挖潜的空间。 本研究在前期碳五分离工艺研究的基础上，首先按照分离原则对三种双烯烃进行比较彻底地分离，然后结合增加的再脱间戊二烯塔底物料以及萃取精馏后单烯烃和烷烃为主的剩余物料，根据积累的生产经验，进行碳五加氢石油树脂装置的原料配比优化调和，结果优化后三种双烯烃的比例近似为1∶1∶1，单双烯比提高约20%。1 原料情况
根据生产计划，45万t/a 乙烯装置乙烯产量为46万t/a ，乙烯料约为143万t/a ，其中裂解汽油占裂解料的收率为22.5%，约为32.2万t/a ；24万t/a 乙烯装置乙烯产量为24万t/a ，乙烯料约为74万t/a ，其中裂解汽油占裂解料的收率为20.5%，约为15.1万t/a 。两套乙烯装置合计裂解汽油总量为47.4万t/a ，其中裂解碳五约占裂解汽油总量的17.26%，即8.2万t/a 。
目前，正在开展24万t/a 乙烯装置的节能改造项目，将可能使得该装置的乙烯产量规模提高至30万t/a ，如果这一目标能够实现，该装置裂解料将增至约92万t/a ，裂解汽油将达到约19万t/a ，届时两套乙烯装置合计的裂解碳五总量将达到约8.8万t/a 。
根据公司碳五资源综合利用的总体规划，将在目前8000t/a 碳五加氢石油树脂形成的技术的基础上，再上一套2万t/a 碳五加氢石油树脂装置，真正形成公司在该领域的产业化规模，提高公司该产品在国
内市场的占有率。
2 原料优化方案
2.1 原料优化初步预测
中板厂将3种双烯烃进行比较彻底地分离，分离原则为：
（1）为保证其进入萃取精馏能够生产出满足聚合级异戊二烯质量要求的产品，碳五粗分离出的异戊二烯，其间戊二烯浓度须控制在10×10-6以下，因此在异戊二烯和间戊二烯一次分离的基础上，又增加了再脱间戊二烯塔；
（2）根据生产经验，分离出的间戊二烯的浓度越高越好，因此计算时我们将C 6主要切入双环戊二烯部分，并且将异戊二烯的浓度控制在0.5%以下，这同时保证了异戊二烯的收率；
（3）分离出的双环戊二烯，其间戊二烯的浓度控制在0.1%以下，以保证可用资源的全部回收利用。
通过积累的生产经验，加氢石油树脂装置在原料的三种双烯烃——异戊二烯、间戊二烯和环戊二烯的浓度近似为1∶1∶1时，树脂的生产处于比较好的状态。其中，单双烯的比例可以参照进预加氢前脱C 4后C 5的活性单烯烃浓度，用一定量萃取精馏后剩余C 5进行调和来保持与目前进料相当的活性单烯浓度，优化加氢石油树脂装置进料。
2.2 原料优化方案估算
通过根据分离原则分离出的3种双烯烃物料，以及进一步再脱间戊二烯时形成的塔底物料和经过萃取精馏后产生的以单烯烃和烷烃为主的剩余物料，进行碳五加氢石油树脂装置的原料配比优化调和，以3种双烯烃按约1∶1∶1的配比以及适当调入活性单烯烃的思路进行初步估算，将2.8万t/a 碳五加氢石油树脂装置原料混配后物料与目前8 000t/a 石油树脂装置进料脱碳四后混合碳五组成做对比分析见表1：
表1 2.8万t/a 碳五加氢石油树脂装置原料调和估算
物料名称一次分离后异戊二烯浓缩间戊二烯双环戊二烯+C 6再次脱除的间戊二烯萃取精馏剩余C 5总物料合计脱C 4
后裂解C 51-丁烯0.110.000.000.000.190.060.06异丁烯0.090.000.000.000.150.050.051，3-丁二烯 1.370.000.000.00 2.340.790.76正丁烷0.200.000.000.000.330.110.11乙烯基乙炔0.400.000.000.000.670.230.22反丁烯-2
0.650.000.000.00 1.200.220.361-丁炔0.130.000.000.000.220.080.07顺丁烯—2
1.05
0.00
0.00
0.00
1.78
0.61pnc
0.58
摘 要：兰州石化公司8 000t/a 碳五加氢石油树脂装置由于没有碳五粗分离装置，无法开展原料优化工作，本研究在前期碳五分离工艺研究的基础上，对3种双烯烃进行比较彻底地分离，结合再脱间戊二烯塔底物料和萃取精馏后单烯烃和烷烃为主的剩余物料，根据积累的生产经验，进行碳五加氢石油树脂装置的原料配比优化调和，结果优化后三种双烯烃的比例近似为1∶1∶1，单双烯比提高约20%。
关键词：碳五；加氢石油树脂；原料优化；异戊二烯；间戊二烯；环戊二烯
中图分类号：TQ326.82 文献标志码：A 文章编号：1003–6490（2016）09–0018–02
Optimization of the Raw Material for the c 5 Hydrogenated Petroleum Resin
Wang Chun-lei ，Wang Yu ，Wang Qi ，Liu Peng-ju
Abstract ：Because there is no C 5 crude separation plant ，8000t/a hydrogenated petroleum resin plant was unable to carry out the
optimization of raw materials.In this study ，based on the preliminary study of C 5 separation process ，three kinds of double olefins were completely separated ，combined with re-separation of M-pentadiene tower bottom material and the residual material of the extraction and rectification of single olefins and alkanes.According to the accumulation of production experience ，to carry out the optimization of raw material ration of C 5 hydrogenated petroleum resin ，the proportion of the three kinds of double olefins was approximately 1：1：1，monoethylene diene ration increased by about 20%.
Key words ：C 5；Hydrogenated petroleum resin ；Raw material Optimization ；Isoprene ；M-pentadiene ；Cyclopentadiene 碳五加氢石油树脂原料优化
王春磊，王 瑜，王 琪，刘鹏举
胸片数据库
（中国石油兰州石化公司研究院，甘肃兰州 730060）
收稿日期：2016–08–22作者简介： 王春磊（1982—），男，山东安丘人，工程师，主要从事
化学工艺及橡胶合成与应用方面的工作。
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物料名称一次分离后异戊二烯浓缩间戊二烯双环戊二烯+C 6再次脱除的间戊二烯萃取精馏剩余C 5总物料合计脱C 4
后裂解C 51，2-丁二烯0.840.000.000.00 1.440.490.462，2-二甲基丙烷0.330.000.000.000.570.190.183-甲基-1-丁烯
0.610.000.000.00 1.040.350.34异戊烷11.170.000.000.1719.76 6.57 6.171，4-戊二烯 3.900.000.000.02 6.64 2.26 2.16丁炔-2 1.710.000.000.00 2.920.990.941-戊烯 5.240.000.000.598.82 3.07 2.892-甲基-1-丁烯
8.010.000.000.6113.54 4.67 4.45正戊烷17.33 1.830.0020.3026.0411.819.95异戊二烯37.280.510.0018.19 4.8315.2520.68反戊烯-2 3.120.450.008.87 3.80 2.52 1.81顺戊烯-2 1.810.540.009.28 1.49 1.81 1.112-甲基-2-丁烯 2.44 3.460.0020.890.61 3.56 2.05反间戊二烯 1.6143.720.0316.140.0010.479.161-戊炔0.110.360.000.18 1.590.340.132-戊炔0.000.330.640.000.000.210.231-戊烯3-炔0.000.12 1.020.000.000.260.27环戊二烯0.090.190.000.940.000.160.09顺间戊二烯0.0924.940.050.860.00 4.91 4.761-戊烯4-炔0.01 1.050.000.000.030.210.212，3-戊二烯0.000.220.000.000.000.040.04环戊烯0.3015.700.01 2.960.00 3.40 3.124-甲基-1-戊烯0.000.160.150.000.000.070.073-甲基-1-戊烯
0.000.140.210.000.000.080.08环戊烷0.00 4.940.140.000.000.980.972，3-二甲基丁烷0.000.070.470.000.000.120.132-甲基戊烷0.000.577.880.000.00 1.94 2.082，3-二甲基0.000.02 3.5
羰基铁粉
30.000.000.830.891，2-戊二烯0.000.400.000.000.000.080.081，5-己二烯0.000.15 1.480.000.000.370.413-甲基戊烷0.000.07 2.720.000.000.650.702-甲基-1-戊烯
0.000.020.480.000.000.120.131-己烯0.000.010.530.000.000.130.142，4-己二烯0.000.000.240.000.000.060.05正己烷0.000.03 5.750.000.00 1.34 1.493-甲基环戊烷
0.00
0.00
0.20
0.00
0.00
0.05
0.05
gsi
物料名称一次分离后异戊二烯浓缩间戊二烯双环戊二烯+C 6再次脱除的间戊二烯萃取精馏剩余C 5总
物料合计脱C 4
后裂解C 51，4-己二烯0.000.000.350.000.000.080.09甲基环戊烷
0.000.000.930.000.000.220.23苯0.000.00 6.780.000.00 1.58 1.65甲苯0.000.000.210.000.000.050.05双环戊二烯0.00
0.00
66.20
0.000.00
15.42
17.30
合计100.00100.00100.00100.00100.0099.83100.00总量/（万t/a
-1
） 2.50 1.40 1.700.69 1.01
7.30
占总进料比例，%34.25
19.18
23.29
9.45
13.84100.00
总双烯烃浓度，%46.0551.9总活性单烯浓度，%
9.08
8.51
注：活性单烯为：1-戊烯、3-甲基-1-丁烯、1，4-戊二烯、环戊烯。
从表1可以看出，优化前三种双烯烃的比例为异戊二烯∶间戊二烯∶（环戊二烯+双环戊二烯）=20.68
∶13.92∶17.3，间戊二烯浓度偏低；优化后三种双烯烃的比例为15.25∶15.38∶15.58。优化前单双烯的比例（俗称O/D 值）=0.164，优化后O/D=0.197，提高约20%。一次分离异戊二烯物料约占34.25%，浓缩间戊二烯物料约占19.18%，双环戊二烯物料约占23.29%，再脱除间戊二烯物料约占9.45%，萃取精馏剩余C 5约占13.84%。3 结束语
根据三种双烯烃按约1∶1∶1的配比以及适当调入活性单烯烃的思路进行初步估算，异戊二烯∶间戊二烯∶（环戊二烯+双环戊二烯）约为1∶1∶1，优化前单双烯的比例（俗称O/D 值）=0.164，优化后O/D=0.197，提高约20%。一次分离异戊二烯物料约占34.25%，浓缩间戊二烯物料约占19.18%，双环戊二烯物料约占23.29%，再脱除间戊二烯物料约占9.45%，萃取精馏剩余C 5约占13.84%。
参考文献
[1] 朱明慧，蒲延芳.国内外加氢石油树脂的技术进展[J].石油化工动态，1996，（4）.[2] 黄云翔.石油树脂和加氢石油树脂的制造与应用[J].广州化工1995，（23）.[3] 李涛.国内外碳五石油树脂的生产及应用[J].精细石油化工进展，2004，（5）.[4] 邓延昌，曹耀强，许翠红，等.C 5石油树脂加氢技术[J].石化技术与应用，2007，（25）.[5] 吴海君，郭世卓.裂解碳五综合利用发展趋势[J].当代石油石化，2004，（12）.
续表
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《化工设计通讯》杂志系经国家新闻出版广电总署批准国内外公开发行的全国性石油化工科技类学术期刊，创刊于1975年，
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《化工设计通讯》杂志被中国知网、万方数据、中文科技期刊数据库全文收录，为石油化工行业科研院所专家、石油化工大学教授、老师、学生，以及石油化工行业科技工作者刊载、交流学术成果、发表科研成果、发表学位论文、申报课题、申报中高级职称提供一个重要平台。
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