新建乙烯裝置C5綜合利用

韓會君

（中國石油大連石化公司第五聯合車間，遼寧 大連 116032）

隨著石油石化行業發展，新建乙烯及配套裝置已成為單純煉油企業力求轉型升級、實現高質量發展的迫切需要。乙烯裝置副產的大量裂解C5的綜合利用既影響裝置的靈活先進性，也影響裝置的綜合經濟性，更直接關系到企業的綜合效益。

1 規劃裝置概況

某石化公司有煉油化工主體裝置37套，原油加工為2 050×104t/a。規劃建設150×104t/a乙烯及相關配套項目。乙烯裝置產出的C5隨裂解粗汽油經加氫裝置抽提分離出約18×104t/a的C5產品（混合物）。

2 裂解C5的潛在價值

規劃乙烯裝置產出18.48×104t/a的C5組分中富含大量異戊二烯、戊二烯和環戊二烯等高附加值產品及潛在的乙丙烯產量，從提高總收益率、提升競爭優勢以及助推產業技術提檔升級等方面，都應該著重考慮選用適當工藝路線，對裝置自產的C5組分加以綜合利用。

2.1 裂解C5的主要組成

裂解C5中富含50%以上的戊二烯和數量可觀的環戊烯、戊烯等較高附加值的物料。

2.2 裂解C5中主要成分的工業應用

（1）工業生產中，異戊二烯的用途十分廣泛，可以生產二氯菊酸乙酯等高效低毒農藥殺蟲劑；合成異戊橡膠、光刻膠原膠、丁基橡膠等高分子化合物；制取新型激素、化妝品和香料等基礎料。此外，異戊二烯還可以制備維生素E、芳樟醇、薰衣草醇等精細化學品［1、2］。

（2）間戊二烯是萜烯類樹脂、塑料、合成橡膠、尼龍和精細化工品的基礎原料，其最大宗的應用是制造高級脂肪族石油樹脂，同時被廣泛用于膠粘劑、路標漆、油墨和橡膠助劑等行業。高純度間戊二烯既可以用來制備高級石油樹脂，也可以用于順酐、環氧樹脂固化劑、涂料等方面。

（3）環戊二烯可生產合成橡膠和環戊烯丙菊酯等；制備消毒殺菌劑等精細化學品；生產高端樹脂，用于醫療衛生；作為生產三元乙丙橡膠的基礎單體。高純度雙環戊二烯還可以生產能夠替代某些工程塑料和金屬的高端樹脂，市場前景廣闊。

3 裂解C5的利用加工路線

通過C5分離裝置，利用各種烴類沸點的不同或在溶劑中相對揮發度相異而進行精餾、萃取精餾、共沸精餾等工藝，生產聚合級異戊二烯、間戊二烯和雙環戊二烯和抽余C5等產品，抽余C5可再結合需要采取“進入調和汽油”、“進行細分抽提純組分”等延伸路線進行相應利用，分離流程見圖1。

圖1 C5組分分離流程

3.1 環戊二烯（CPD）的分離

采用熱二聚路線：首先將CPD在反應器中經高溫自聚生成DCPD，然后將環戊二烯從裂解C5餾分中分餾出來。熱二聚反應溫度不能太高，否則DCPD易加速解聚而生成CPD。在保證CPD較高轉化率同時，還須考慮IP（異戊二烯）和PD（間戊二烯）因共聚反應的消耗。

3.2 異戊二烯（IP）的分離

溶劑萃取法又細分為DMF抽提法（又稱GPI法）、乙腈抽提法和N-甲基吡咯烷酮法等，應用最廣泛和技術最成熟的方法是乙腈抽提法。

3.3 間戊二烯（PD）的分離

間戊二烯是裂解C5餾分中性質活潑且商業價值較高的二烯烴之一［3］。通常在萃取精餾法分離IP的同時，進行PD的聯產，其純度可達70%~85%；其后，經過精餾精制可獲得純度達90%~99%的間戊二烯產品。

綜上，18.48×104t/a的裂解C5經分離后，可產2.55×104t/a戊二烯，2.77×104t/a異戊二烯，3.73×104t/a雙環戊二烯。剩余9.43×104t/a抽余C5經加氫后摻入輕石腦油作裂解料。經摻混，乙烯和苯的收率增加0.75%和0.24%，雙烯收率、三烯收率和高附收率增加0.73%、0.77%和1.03%［4］。

4 催化轉化路線

利用C5選擇加氫工藝，直接以裂解汽油加氫裝置副產的C5餾分為原料，在催化劑的作用下，將其中的烯烴轉化為乙烯和丙烯目的產物，并副產部分抽余油（6.7×104t/a）。該部分抽余油可混入輕石進裂解料增產乙丙烯高效產品（增產乙烯2.23×104t/a，丙烯1.21×104t/a）［5］。以烯烴轉化率為基準進行測算的雙烯產量見表1。

表1 裂解C5催化轉化產雙烯量

5 結束語

采用C5綜合利用加工路線，項目年產數量可觀的戊二烯等高附加值產品的同時，還可增產乙丙烯等產品。戊二烯等物料既可作為產品售出也可進行相應產業鏈的自我延伸。抽余C5可選擇進入汽油調和組分，也可進行純組分提取。