過剩的碳五銷往何處

○ 文／干道龍

碳五分離應用應在產業布局上綜合考慮，開發新利用途徑，消除產業發展瓶頸。

●雖然障礙重重，但碳五分離產業的未來是光明的。 供圖/視覺中國

1982年上海石化組織開展碳五綜合利用聯合攻關以來，經過研發、工業化試驗、市場培育，30多年來碳五餾分綜合利用取得了長足發展。目前我國共有14家公司16套全分離裝置，碳五加工能力2025千噸，見表。

碳五分離產品廣泛應用于合成橡膠、合成材料及精細化工產品。隨著國內碳五分離的產業化，為下游產業的發展提供了充足廉價的原料，先后實現了異戊橡膠、SIS、丁基橡膠、石油樹脂、酸酐類固化劑、菊酯類殺蟲劑、不飽和樹脂UPR及其他精細化工產品，填補了國內空白。在滿足國內產業需求的同時，1996年實現了產品的出口，實現內外一體化發展。

三方面挑戰

碳五資源大幅增加。公開資料顯示，下階段中國乙烯產業將有快速的增長。浙江舟山石化、大連恒力、中科煉化等企業的介入和中石化、中化國際、中海油等央企新一輪發展，預計2021年乙烯產能新增7000千噸，碳五資源將有大幅度的增加，每年增加碳五資源700千噸～800千噸。根據全球乙烯分布和原料結構分析，東北亞、北美、中東、西歐產能占全球產能70%，東北亞及西歐為重質原料，北美及中東為輕質原料，預計未來全球碳五資源仍集中在亞太，亞太的中心仍看中國產業。

國際競爭日趨激烈。國內碳五分離的雙烯烴在滿足國內的同時走向了國際化。其中，異戊二烯從1996年實現出口后，因異戊橡膠、SIS等橡膠發展緩慢，一直依賴出口平衡。但近幾年中國出口量呈逐步下降的趨勢。一方面，周邊臺灣臺塑、韓國樂天和YNCC先后新建了碳五分離裝置。相對于成熟的日本市場和中國的完整產業鏈，韓國等除臺橡的SIS和科龍的石油樹脂外，沒有配套的下游應用，在擠占國際市場份額的同時向中國輸出形成了競爭。另一方面，受出口退稅政策的影響，中國出口產品的成本不占優勢，喪失了部分國際市場份額。

天然橡膠持續不景氣。眾所周知，原油及大宗化工品的市場情況對石油化工有直接影響。根據筆者對市場的跟蹤情況，對碳五產業來說，影響最直接最大的大宗商品是天然橡膠。2010年天然橡膠市場價格達到43000元/噸左右，國內新建大量的合成橡膠裝置，造成合成橡膠產能過剩，開工率不足70%，也是近年丁二烯價格劇烈波動的主要因素。同樣，國內青島伊科思、淄博魯華、撫順伊科思、北京燕山、寧波金海等先后建設了異戊橡膠裝置，總產能達到了255千噸/年，但開工率較低，大概為5%～25%。

面對嚴重的產能過剩，國內碳五綜合利用應在產業布局上綜合考慮，加大研發投入，開發特種橡膠、PDCPD等新的利用途徑，消除產業發展瓶頸。

產業布局不走獨木橋

碳五分離是乙烯副產物利用的一個較好的途徑，由于前期產能擴張迅猛，加上我國臺灣和韓國新建分離裝置、消費稅政策的影響，碳五分離效益逐步下滑。據我們測試，目前每噸原料加工效益為0～300元，抗風險能力較弱。如再大幅度擴容產能，既形成階段性的平衡困難，也使產業出現虧損。

為此，筆者認為，新增資源不適宜走分離利用獨木橋。我國新增乙烯大部分是石腦油作為裂解原料，對石腦油的需求增加增大了石腦油的缺口，進口量進一步加大。通過對碳五加氫返回乙烯裂解原料是后階段解決碳五資源平衡較好的途徑。

前文提到，異戊二烯凈出口量的減少，除了周邊我國臺灣地區和韓國新建產能影響外，受出口退稅政策的影響，中國出口產品的成本不占優勢。目前異戊二烯的退稅率是9%，雙環戊二烯的退稅率在5%～9%，間戊二烯因含量低無退稅。應當積極爭取政策支持，提高退稅率，提高國際競爭力。

開發下游應用

碳五分離產品相對來說是比較小眾而特殊的產品，要充分利用這些獨特的性能開發新的應用領域才是最重要的應對之道。

異戊二烯加大碳鏈結構廣泛地存在，植物中天然化學品，非脂肪油的植物油中就含有異構碳五結構，如大量醫藥和香料起始原料松節油、山倉子油等。異戊橡膠是性能最接近天然橡膠的合成橡膠品種，可直接替代天然橡膠。SIS相對于SBS有更好的柔軟性和膠黏性。采用DCPD部分替代苯酐改性不飽和聚酯樹脂既可降低生產成本，又可改善樹脂的耐熱耐腐蝕性能，特別是氣干性和彎曲強度得到很大提高。用DCPD改性的不飽和聚酯樹脂比傳統的不飽和聚酯樹脂所使用的苯乙烯量減少10%，可有效降低苯乙烯的揮發量，減少環境污染。間戊二烯與順酐合成的甲基四氫苯酐具有較低的凝固點（一般在-15℃左右），相較于固體的四氫苯酐與環氧樹脂相容性，更有利于現代化的流水生產。

表 國內碳五裝置 （千噸/年）

發展特種橡膠和精細化工產品是平衡異戊二烯的主要方向。在雙環戊二烯消費結構中，各地區消費結構差異較大，中國約有80%在不飽和樹脂、北美約50%、日本約50%在聚雙環戊二烯PDCPD和環烯共聚物COC/COP，西歐40%在石油樹脂。從結構看，中國的雙環戊二烯應用相對在低端領域。近兩年陸續有企業開始生產脂環族加氫樹脂。該樹脂品種主要用于高端膠黏劑，但市場容量有限。利用DCPD改性不飽和樹脂的獨特性能，開發不飽和樹脂新品種也是一種方向。在碳五雙烯烴中間戊二烯的應用領域相對較窄，主要是石油樹脂、酸酐類固化劑及少量精細化工產品。在國外大部分企業未單獨分離間戊二烯產品，在分離DCPD、異戊二烯后直接用于生產脂肪族石油樹脂，用于橡膠改性、膠黏劑、路標漆等。間戊二烯生產的酸酐類固化劑在中國發展迅速，增長率穩定，目前已形成了120千噸～150千噸的產業規模。

甲基四氫苯酐加氫后的甲基六氫苯酐有更好的穩定性和光學性能，在電子、新光源有更好的發展前景。目前中國的石油樹脂年產能約為530千噸，已趨于過剩，不宜再新增配套的石油樹脂產品。間戊二烯石油樹脂與以松節油為原料的萜烯樹脂性能接近，可以通過改性和共聚等方式生產高端、特殊的樹脂新品種。在精細化工方面主要考慮醫藥、香料等，如葉醇、大馬酮。能否嫁接SIS/SBS技術生產苯乙烯——間戊二烯——苯乙烯嵌段共聚物，有待于進一步研究。