碳四烃综合应用技术的进展

王晓峰(大连华油工程项目管理有限公司, 辽宁 大连 116000)

碳四烃综合应用技术的进展

王晓峰(大连华油工程项目管理有限公司, 辽宁 大连 116000)

对碳四烃的资源利用时，可以作为生产燃料油以及增产乙烯和丙烯的原材料，然后通过深加工进行生产高附加值的化工产品方面进行有效的利用。本文对于其在进行生产燃料油时产生的谜化、烷基化以及为芳构化等技术进行了介绍；同时介绍了碳四烃作为蒸汽裂解的原材料之一，在生产中将其进行催化裂解以及催化歧化从而可以对乙烯以及丙烯进行增产的技术以及其他化工利用的技术，以期为同行利用碳四烃资源提供参考。

碳四烃；综合利用

1 燃料油方面

(1)醚化 作为碳四烃重要的一种衍生物甲基叔丁基醚(MTBE)，其辛烷值为110，主要就是作为抗爆剂以及高辛烷值运用，对于汽油的辛烷值其具有有效的调节作用。虽然某些专家认为MTBE在进行制作时对环境具有一定的影响，但是我国汽车用油其辛烷值比较低，根据当前的情况来看，在今后的几年里，我国汽油产业高辛烷值的重要调和成分仍是MTBE。MTBE的生成来源于碳四烯烃的醚化，此过程主要是促使不同的丁烯与甲醇发生化学反应。现在，我国生产MTBE的工艺主要采用的都是混相床-催化精馏工艺，这种工艺是将发生反应的材料经过预反应器到混相床反应器，促使不同的丁烯转化率可达到80%～90%，最后经过催化精馏塔使之达到99%。在当前社会环境下，传统的裂解和炼厂混合碳四产物仍是生产MTBE的主要原料。近年来随着煤炭制造烯烃产业的新兴与崛起，该产业生产乙烯丙烯核心工艺中也会附加的产生煤基混合碳四这一原料，相应的这部分原料如果被用于MTBE的联产过程中，就会创造出意想不到的经济效益。

(2)烷基化 由于环境污染越来越严重，为了降低汽车尾气等有害物质的排放量，人们对清洁环保、高辛烷值的汽油成分的需求越来越高。烷基化油，作为现在汽油的调和成分，它已被人们称为“绿色环保的汽油调和成分”。它的主要成分是经过异丁烷与丁烯进行烷基化学反应得到的，而这一反应主要是在酸性催化剂的基础上进行的，在此基础上得到生成三甲基戊烷、二甲基己烷和甲基庚烷等重要组分化合物。因此烷基化油就会具有很高的辛烷值，同时含有非常低的烯烃和芳烃，经过燃烧后清洁性能非常好。当然，催裂化装置中的混合碳四馏的成分中也含有很多的异丁烷成分，这些异丁烷成分也可以作为联产烷基化的重要原料物。目前烷基化的工艺技术主要分为液体和固体两种形式，具体的液体工艺包含氢氟酸法和硫酸法，在这两种液体工艺中，相比较氢氟酸，硫酸烷基化中的浓硫酸催化剂不容易挥发，而且安全性高。虽然硫酸法工艺有一定的优势条件，但它对设备的腐蚀性及酸渣造成环境污染等缺点仍然不能被忽视。

(3)芳构化 芳构化，也可以成为芳烃，它是由烯烃在酸性物质的催化作用下，经过裂变、聚合及环化等化学反应过程中生成的。如果将碳四烯烃通过芳构化反应后，一方面会生产出如苯、甲苯和二甲苯(BTX)等芳烃，同时还可以制造出具有高辛烷值的汽油。但是特别要注意的是在芳构化的过程中，要依据生产不同的目标产物采用合理有效的生产工艺条件，这样才能实现工艺的化工应用价值。比如要生产高辛烷值的汽油成分时，就要严格控制原料中苯的含量，工艺过程中就要选用合适的异构化功能的催化剂限制苯的含量，从而得到的汽油才能符合绿色环保要求。

2 增产乙烯和丙烯

随着全球经济的快速发展，作为石油化工业的基础原料乙烯和丙烯的需求量，在世界范围内越来越高，所以提高乙烯和丙烯的产量迫在眉睫。如何快速的提高乙烯和丙烯的产量呢？如果在裂解原料物种增加碳四烃，工艺生产过程中不仅可以交换出一些石脑油，同时还可以提升含有高附加值如丁二烯等产品的收率，随之增加丙烯收率，此过程中乙烯的收率稍微弱，三烯的收率也提高了，这样就能得到很好的经济发展效益。同时碳四烃主要是通过催化裂解与催化歧化两种工艺技术提高乙烯和丙烯产量的。

3 化工利用

将碳四烃中的化学成分丁二烯经过分离后得到的碳四，或者将炼厂混合碳四中的成分分离，利用不同的方法从而生产出许多含有高附加值的化工产品，这就是碳四烃的化工应用技术原理。下面为大家重点介绍三种化学工艺在生产实践过程中的应用，即为丁二烯、丁烯以及丁烷。合成橡胶的重要成分是丁二烯，工业生产中90%的丁二烯都被用于合成橡胶。有所不知的是裂解碳四的主要成分就是丁二烯，它是生产丁二烯非常廉价的原料。工艺过程中通常采用抽提法将丁二烯从裂解碳四中分离出来。随着石油炼化企业经济的飞速发展，我国国内市场上丁二烯出现了供不应求的局面，导致丁二烯的价格涨幅非常高，这就使得人们对丁烯脱氢制造丁二烯这一工艺技术也越来越关注。可以通过丁烯的齐聚反应在化工企业生产中得到齐聚汽油和柴油，齐聚汽油不仅拥有很高的辛烷值，而且所含有芳烃的量特别低。另一方面C8和C12烯烃则是丁烯齐聚的主要产品，这些产物已经被广泛的应用于日常生活的工业生产中。

4 结语

随着国内外大型石油炼化企业全球一体化进程的快速发展，充分利用碳四烃实现企业更多的经济效益这一现状，也得到了越来越多的企业的关注，这些为烃的综合利用的相关研究技术奠定了很好的基础与支持。

[1]杨为民.碳四烃转化与利用技术研究进展及发展前景[J].化工进展,2015,01:1-9.

[2]李涛.碳四馏分中异丁烷的利用方案研究[J].石油化工技术与经济,2015,02:1-6.

[3]黄明武.碳四现状及深加工利用新技术[J].广州化工,2015,23:212-214.