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异戊二烯的发展

异戊二烯的发展
异戊二烯的发展

异戊二烯应用市场前景及其生产技术进展

牟克云

(中石化长岭分公司技术开发处)

摘要:异戊二烯是合成橡胶的重要单体。主要用于合成异戊橡胶、SIS。其次,用作合成丁基橡胶的一种共聚单体,以改进丁基橡胶的硫化性能,异戊二烯还用于制造农药、医药、香料及黏结剂等。本文对异戊二烯国内外应用现状及应用前景进行了分析。同时还介绍了目前生产异戊二烯的几种方法,并进行了对比。文章结尾就本公司发展该项目提出自己的看法和建议。

关键词:异戊二烯市场生产技术工业化

1 异戊二烯性质及应用领域

异戊二烯﹙2-methylbutadiene﹚别名异戊间二烯、2-甲基-1,3-丁二烯,分子式为C5H8,分子量为68.12。CAS号:78-79-5。

异戊二烯在常温下是一种无色易挥发、刺激性油状液体。不溶于水、溶于苯,易溶于乙醇、乙醚、丙酮。与空气形成爆炸性混合物,爆炸极限>1.6%。异戊二烯因含有共扼双键,化学性质活泼,易发生均聚和共聚反应,能与许多物质发生反应生成新的化合物。

表1 异戊二烯性质

性质指标

分子量68.12

化学结构式C5H8

外观无色易挥发、刺激性油状液体

相对密度D20200.681

折光率N20D 1.4216

沸点(101.3kPa)/℃34.07

凝固点/℃-145.96

闪点/℃-48

自燃点/℃220

溶解性不溶于水、溶于苯,易溶于乙醇、乙醚、丙酮

异戊二烯是合成橡胶﹙SR﹚的重要单体。主要用于合成异戊橡胶﹙IR﹚、SIS﹙苯乙烯—异戊二烯—苯乙烯嵌段共聚物的简称﹚。其次,用作合成丁基橡胶﹙IIR﹚的一种共聚单体,以改进IIR的硫化性能,异戊二烯还用于制造农药、医药、香料及黏结剂等。

2 国内外异戊二烯应用领域及市场情况

异戊二烯可从裂解C5馏分中分离获得,也可通过异戊烯、异戊烷脱氢或异丁烯和甲醛反应制取。在美国和日本,异戊二烯主要是从裂解C5馏分中分离获得的;而在俄罗斯则是通过异戊烯、异戊烷脱氢及异丁烯—甲醛合成法获得的。目前,用于生产SIS、IR、IIR的异戊二烯占异戊二烯总量的95%以上,其余部分用于生产维生素、药物、香料、环氧硬化剂等精细化工产品。目前,美国、西欧用于生产SIS的异

戊二烯的量已超过异戊橡胶的量。目前我国异戊二烯还大部分应用在精细化工领域。

2.1 国外异戊二烯利用状况

2. 1. 1 美国异戊二烯的利用情况

表2为美国异戊二烯的消费情况。

表2 美国异戊二烯的消费情况(单位:万吨/年)

用途2000年2001年2002年2003年2004年预计2009年

异戊橡胶 6.6 5.9 6.1 5.8 6.2 6.7

SIS 6.3 6.0 6.3 6.5 6.7 8.0

丁基橡胶0.5 0.5 0.5 0.5 0.6 0.6

其它0.31 0.30 0.33 0.35 0.35 0.40

总计16.5 15.4 16.2 16.3 17.0 19.3

从表2可看出,美国异戊二烯主要用于SIS和IR的消费,少量用于生产IIR产品。

2.1.2 西欧异戊二烯的利用情况

西欧只有荷兰Shell一家厂商生产异戊二烯,纯异戊二烯的产能为2.5万吨/年,主要用于生产IR和SIS,部分用于生产IIR。2002年西欧异戊二烯产量为2.1万吨,进口量为1.97万吨;2003年的产量为2.2万吨,进口量为1.96 万吨;2004年的产量为2.2 万吨。

2. 1. 3 日本异戊二烯的利用情况

日本异戊二烯主要用于生产IR和SIS,少量用于生产IIR,其异戊二烯的消费情况见表3。

表3 日本异戊二烯的消费情况(单位:万吨/年)

用途2000年2001年2002年2003年2004年预计2009年

异戊橡胶 6.8 5.5 6.6 6.6 6.6 6.9

SIS 2.6 2.7 2.7 2.7 2.7 2.7

丁基橡胶0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3

其它 1.0 1.3 1.4 1.4 1.6 1.6

总计10.7 9.7 11.0 11.0 11.0 11.5

2.2 国内异戊二烯利用状况

我国早在上世纪60年代就开始对异戊二烯利用进行开发研究,在合成橡胶、合成石油树脂、香料、医药与农药等领域进行了开发研究应用。但在合成橡胶等领域进展迟缓。

我国异戊二烯开发研究及应用情况见表4:

表4 我国异戊二烯开发研究及应用情况

开发利用项目研究开发单位规模/t.a-1备注

顺式聚异戊二烯橡胶中石油吉林石化等50

反式聚异戊二烯中石油吉林石化等100

液体聚异戊二烯中石油吉林石化10 中试

丁基橡胶上海合成橡胶厂等32 中试

丁戊橡胶中科院长春应化所小试

苯乙烯—异戊二烯—苯乙烯嵌段共聚物﹙SIS﹚中石化巴陵石化中试中石化燕山石化

甲基庚烯酮上海医药研究所等1200

开发利用项目研究开发单位规模/t.a-1备注

芳樟醇西南化工研究院中试

维生素E 西南化工研究院500

萨利麝香江苏靖江溶剂厂15

麝香中科院大连化物所等小试

垅牛儿醇中科院上海有机所小试

法尼醇、异植物醇中科院上海有机所小试

二氯菊酸二酯中石化上海石化等400

氯苯醚菊酯中科院上海有机所中试

脂环族C5石油树脂中石化上海石化中试

改性不饱和树脂华东理工大学小试

乙丙橡胶第三单体中石化金陵石化等1000

1966年由吉化化工研究院、长春应用化学研究所共同开发了钛系催化体系的IR。于1970年又开发了稀土催化体系IR,并在吉化建立了年产500吨的中试装置,进行了长时间的运转,提供了几十吨的产品。1973年在北京燕山万吨级BR装置上进行了放大及工业考察试验,1975年通过了部级初步定型鉴定,1987年完成了年产1. 3万吨IR基础设计,同年《稀土催化体系合成异戊橡胶技术开发》通过化工部技术鉴定。1992年,上海高桥石化也提出了《年产1万吨IR装置予可行性研究》。北京橡胶工业研究设计院从60年代开始,对IR的应用研究也进行了大量的工作,已初步形成一套应用技术。这也为近期从俄罗斯进口IR的顺利使用提供了良好基础。以后还有部门对IR项目先后进行过多次论证,但经过这段漫长时间,至今IR在我国仍是空白。原因有多方面,但有两点谈论的最多,一是异戊二烯单体问题,二是IR的价格能否与NR竞争的问题。

2.3 异戊二烯市场需求及前景分析

2.3.1 异戊二烯在精细化工领域应用

目前我国异戊二烯还大部分应用在精细化工领域。其中,两个方面用量较大:一是经甲基庚烯酮、芳樟醇最终合成芳樟酯等香精香料、维生素E等;二是经异戊烯醇合成高效低毒农药拟除虫菊酯类杀虫剂的中间体贲亭酸酯﹙主要是甲酯、乙酯﹚及其下游二氯菊酸酯、DV菊酰氯(二氯菊酰氯)。

我国政府已出台政策规定,自2007年起全面停止使用高毒有机磷农药,要以高效低毒的新型杀虫剂进行替代。拟除虫菊酯类杀虫剂是高效低毒、低残留的广谱性杀虫剂,能防治百余种害虫,是国际市场上重要的一大类农药。而贲亭酸酯和DV菊酰氯是拟除虫菊醋类杀虫剂的重要中间体,国内产不足需,主要依靠进口,每年进口数千吨。目前国内多家农药企业在建、拟建年产量千吨级贲亭酸酯/DV菊酰氯装置,建成投产后年需异戊二烯数千吨。

2.3.2 异戊二烯在聚合物领域应用

相比精细化工领域,我国异戊二烯在聚合物领域的发展空间更大,目前我国IR、IIR、SIS产不足需。尤其是IR作为NR的替代产品,需求潜力巨大。

2.3.2.1 异戊二烯在IR领域应用

异戊二烯橡胶因其分子结构与NR相同,俗称合成天然橡胶,是世界上通用SR中仅次于丁苯橡胶﹙SBR﹚顺丁橡胶﹙BR﹚的第三大品种,凡是使用NR的橡胶制品包括轮胎,都可以使用IR。

随着我国国民经济的增长,汽车工业的高速发展,大大促进了橡胶轮胎和各种汽车橡胶配件的需求,目前我国橡胶年耗量已达500万吨﹙其中天然橡胶耗量约为230万吨,合成橡胶耗量约为270万吨﹚,居世界第一位。预计到2010年将超过670万吨,年均增长5. 5%以上。而目前橡胶资源已呈紧缺态势,价格攀升。国内NR的生产增速缓慢,无法满足需求的增长已成定局。目前年进口NR数量在150万吨以上,花外汇20亿美元以上,今后进口NR将超过200万吨,占世界NR总资源的20%以上。橡胶是战略物质,它将成为制约我国橡胶工业、汽车工业乃至整个国民经济发展的重要资源之一。近几年我国天然橡胶、合成橡胶产量、消费量及进口情况见表5。

表5 近几年我国天然橡胶、合成橡胶产量、消费量及进口情况(单位:万吨)

项目2004年2005年2006年2007年2008年N产量57.0 50.0 53.0 约70 -

进口数量128.3 155.2 161.2 164.8 168.2

进口均价/美元.t-11197 1328 1880 2101 2600

消费量185.3 190.7 214.2 234.8 -

自给率,% 30.8 26.2 24.7 0.30 -

IR进口数量 4.51 4.72 2.2 5.3 3.3

进口均价/美元.t-11239 1425 2016 2003 2925 IR/NR价格比 1.04 1.07 1.07 0.95 1.13

NR的生产因受我国地理条件的限制,有关部门预测,其产量由目前的50多万吨最多增加到70多万吨,缺口很大。而SR的生产,可随我国石油化工的发展而增加。SR的七大品种中,目前我国已能生产SBR、BR、IIR、EPDM﹙三元乙丙橡胶﹚、CR﹙氯丁橡胶﹚、NBR﹙丁睛橡胶﹚等六大品种,唯有IR 生产仍是空白,而其它六大品种均不能完全取代NR,只有IR可以取代NR弥补NR的资源不足。因此,在我国积极开发IR,具有战略意义。

如前所述,我国橡胶资源尤其是NR形势严峻,已摆在面前,今后将更为突出,发展IR是补充NR 资源不足的最好途径。目前全钢丝载重子午线轮胎某些部件需用的IR是从俄罗斯引进的,近几年已超过3万吨,但其价格逐步在上升,在初期价格较低时,斜交轮胎也积极使用进口IR,轮胎生产企业获得了较好的效益。如以20%取代NR,配方工艺无需做大的变动就可顺利使用,仅以轮胎行业2010年耗胶﹙NR﹚250万吨计,其需求就可达50万吨,也就相当于减少50万吨的NR进口量,于国于民都非常有利。而目前俄罗斯在轮胎中应用IR达到了50%,如达到这个比例,IR的市场更大。

因为,有专家建议要从战略角度来考虑IR项目的建设问题,建议政府有关部门要给予政策上的支持。目前NR价格已攀升到每吨1. 5万元或更高,不太可能回落到更低的水平,轮胎行业因原材料涨价已陷入困境,如对IR在税赋上给予减轻,确保IR售价低于NR或持平,将有利于IR的推广应用。我国2008年消费NR约235万吨,其中165万吨依赖进口。目前,IR的进口量之所以远低于NR,是因为NR价格低于IR价格。近年来NR价格开始上涨,以后全球主要产胶国政府为保护胶农利益,将努力维持NR价格在一个合理的水平上。

是实上,近年来由于NR供给问题突出,我国将开发IR再次提上日程。中科院长春应化所和中石油吉林石化分公司再度合作,在原成果基础上成功开发出新型稀土异戊橡胶,并通过中石油组织的专家验收,该项目为国家科技部科技支撑计划项目、200立升全流程实验已完成,各项指标达到或超过国外同类技术SKI-3的指标;千吨级IR中试装置正在紧张建设中;万吨级软件包已经完成,4万吨软件包前期工作全面展开。由青岛伊科思新材料股份有限公司完成的稀土异戊橡胶生产新技术及产业化开发项目,也通过了山东省科技厅组织的专家鉴定,该公司以自主开发技术为支撑的年产3万吨稀土异戊橡胶建设项目,业已完成征地及前期准备工作。青岛科技大学也成功开发出杜仲胶(反式—1,4-聚异戊二烯,简称TPD合成技术,于2007年建成500吨/年装置并投产。我国七大基本胶种中唯一未工业化生产的IR,有望实现工业化。IR 生产技术成功开发被列为2007年度中国橡胶工业十大新闻。

IR生产技术成功开发,为我国大规模生产IR奠定了基础。

2.3.2.2 异戊二烯在SIS领域应用

SIS是苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)的姊妹产品,都是苯乙烯类热塑性弹性体中的重要品种。SIS是美国菲利浦斯石油公司和壳牌化学公司分别于20世纪70年代同步开发并实现工业化生产的新一代热塑性弹性体。它具有优异的波纹密封性和高温保持力,其独特的微观分相结构决定了其用作粘合剂时具有优越性,配制成的压敏胶和热熔胶广泛应用于医疗、电绝缘、包装、保护掩蔽、标志、粘接固定等领域,特别是其生产热熔压敏胶(HMPSA),具有不含溶剂、无公害、能耗小、设备简单、粘接范围广的特

点,深受用户欢迎,近年来发展速度很快。SIS生产工艺与SBS基本相同,因此世界上许多SBS装置同时具备生产SIS的能力。但从生产过程讲,生产SIS难度高于SBS,因而并非所有SBS装置都可同时生产SIS,其品种牌号明显少于SBS。

目前世界上生产SBS的厂家有33家,其中有13家能同时生产SIS。其中,美洲有5家,欧洲有3家,日本有3家,我国的中石化巴陵石化公司也批量生产SIS,中国台湾合成橡胶公司生产少量SIS。SIS的生产随着市场及异戊二烯单体供应等情况变化。

目前,世界SIS的年生产能力约为42万吨,产量约为35万吨,占苯乙烯类热塑性弹性体总产量的17%左右,其中美国为19万吨,欧洲8万吨,日本6万吨,品牌有10多个,品种约有40种。

热熔胶具有无污染、固化迅速、粘接面广、适于连续化生产,便于贮存和运输的特点,它和热熔压敏胶的发展前景广阔,世界苯乙烯类热塑性弹性体(TPS)在胶粘剂领域的应用一直呈缓慢上升之势,进入21世纪后,应用呈进一步加快趋势。美国用于胶粘剂的TPS占TPS总量的25~26%,其中80~90%的SIS 用于胶粘剂,2002年美国SIS产量为8.5万吨,2005年产量达到10.3万吨,预计2010年产量将达到13.4万吨。日本所产SIS大部分用于胶粘剂,使用量在90%以上。

我国SIS的研究与开发起步较晚,原因在于国内聚合级异戊二烯单体匮乏。上海金山石化公司年产2.5万吨C5的分离装置投产成功后,为用异戊二烯生产SIS提供了部分原料来源。燕山石化、巴陵石化、吉化等单位相继开展了SIS的研究与开发。燕化研究院开发了3个牌号的SIS产品,技术通过了中石化鉴定。吉化也开发了两种牌号的SIS产品,但均没有实现工业化生产。巴陵石化公司1994年开始研究SIS,1996年成功实现工业试生产。经过多年研发,巴陵石化在提高SIS质量和新品开发方面不断取得新的进展。该公司根据市场需求先后开发出共8个新牌号SIS产品。

目前我国SIS的消费量约为2.8万吨,由于国内产量有限,SIS进口量增长较快,2006年进口量约为1.5万吨。针对国内对SIS的需求,巴陵石化公司已建成了年产10万吨SEBS/SIS生产装置。燕山石化、吉化等单位也正在积极筹建万吨级SIS装置。

2.3.2.3 异戊二烯在IIR领域应用

近年国内IIR市场需求增很快,年均增长率达到20%以上。2007年IIR的表观消费量为21万吨,而我国仅有燕山石化一家企业产量为3.69万吨,只能满足17%的市场需求,供需矛盾很大。因此,我国IIR 的进口量连年快速增长,2007年进口量为18万吨。在世界金融危机爆发前,我国从埃克森美孚公司和朗盛公司进口的IIR售价曾达到7.5万元/吨,燕山石化的售价最高时也达到5.7万元/吨。因生产IIR可以获得高额利润,国内不少石化企业和民营企业纷纷筹建或酝酿建设IIR生产装置。

据统计,国内已开始筹建IIR生产装置企业有:①南京金浦橡胶有限公司和兰化研究院合作建设10万吨/年,一期为5万吨/年;②嘉兴港区化工园清华大学北京信汇科技有限公司利用自行开发的技术,投资50亿元,计划形成25万吨/年产能,预计年销售额可达100亿元。项目分3期建设,其中一期投资10亿元,年产5万吨,产值达30亿元;③辽宁盘锦和运实业集团从俄罗斯引进技术,建设10万吨/年生产装置;④燕山石化IIR生产规模计划从3万吨/年扩建至13万吨/年;⑤镇海石化公司计划利用燕山石化技术建设10万吨/年生产装置;⑥新疆独山子石化准备建设4万吨/年生产装置;⑦兰化石化公司计划建设5万吨/年生产装置;⑧南通东腾特种合成橡胶有限公司依托浙江大学和北京化工大学技术,外购IIR建成500吨/年氯化IIR装置;⑨珠海科技开发公司开发了IIR溶液聚合技术。除国内企业外,国外跨国公司也准备在我国建设IIR生产装置。

综合上述分析可以看出,异戊二烯在聚合物领域应用,无论是IR、IIR,还是SIS对其需求量会急剧上升。因此,目前在我国开发异戊二烯单体,市场潜力巨大,前景非常乐观。

据文献报道:在IR生产中异戊二烯的消耗定额为1.03~1.04吨/吨;SIS的消耗定额为0.8吨/吨;IIR 则为0.03吨/吨﹙目前国内外开发高含量异戊二烯IIR为当前热点,因此,今后IIR消耗异戊二烯还会大幅度上升﹚。按此数据推算:届时我国在IR生产中消耗异戊二烯达52万吨;在IIR生产中消耗异戊二烯达0.9万吨;在SIS生产中消耗异戊二烯达4万吨。再加上在精细化工领域中的消耗,届时我国异戊二烯市场需求量在60万吨以上。

3 异戊二烯生产工艺技术

1943年,美国Enjay公司利用丙酮作溶剂,从裂解C5馏分中抽提出异戊二烯作为丁基橡胶的第三单体使用。1954年,采用Zigler—Natts型催化剂使异戊二烯进行等规聚合生成IR的试验获得成功。此后,世界异戊二烯的生产得到迅速发展。

异戊二烯生产方法基本可归为3类,即异戊烷、异戊烯脱氢法;化学合成法(包括异丁烯—甲醛法、乙炔丙酮法、丙烯二聚法)和裂解C5馏分萃取蒸馏法。对异戊二烯的生产,各国都是根据自己的资源情况和技术条件来选择合适的工艺路线,如前苏联因地理资源条件,主要采用脱氢法和异丁烯—甲醛法,美国和日本则主要采用裂解C5抽提法。

3.1 脱氢法生产异戊二烯

3.1.1 异戊烷两步催化脱氢法

该法由前苏联开发成功,于l968年在前苏联首先工业化,目前是独联体和东欧国家生产异戊二烯的主要方法,国外总生产能力约30万吨/年。原料异戊烷来自催化裂化或直馏汽油,工艺过程分为三步,首先将异戊烷脱氢为异戊烯,再将异戊烯催化脱氢得异戊二烯,然后用二甲基甲酰胺或乙腈萃取蒸馏制得高纯异戊二烯产品。

首先,由异戊烷催化脱氢制异戊烯。异戊烷脱氢系可逆吸热过程,可生成3种异构体。

脱氢工艺过程见图1:

1-蒸发器; 2-急冷蛇管; 3-蒸汽过热炉; 4-反应器组; 5-废热锅炉; 6-洗涤塔;7-电除尘器;8-透平压缩机;

9-冷凝器; 10-吸收塔; 11-解吸塔; 12-稳定塔; 13-C5馏分分馏塔; 14-异戊烷预蒸馏塔; 15-萃取蒸馏装置

图1 俄罗斯异戊烷脱氢制异戊烯工艺流程图

脱氢采用类似催化裂化的流化床反应器装置,催化剂为微球状氧化铬—氧化铝,其中铬含量为5%~15%。原料异戊烷在蒸发器1加热到500~550℃后进入反应器4,控制原料空速l00~300h-l,温度540~6l0℃,反应器上部压力≤65kPa,催化剂在反应器及再生器之间连续循环。由于磨损及夹带,催化剂有明显损失,需不断补加新鲜催化剂,补加量是加入原料量的0.8%~1.0%。由反应器出来的气体经洗涤、压缩、冷却、蒸馏、无水二甲基甲酰胺或乙腈萃取蒸馏得到含异戊烯80%、异戊二烯8%~12%的混合馏分,作为进一步脱氢的原料。异戊烯和异戊二烯的总收率为28%~33%,选择性为66%~73%。

第二步,异戊烯脱氢制异戊二烯,其工艺过程见图2所示。采用片状钙—镍—磷酸型催化剂,两台绝热式固定床反应器,反应和再生切换使用,每一操作周期为30min,于550~650℃下脱氢成异戊二烯,收率为33%~38%,选择性82%~87%。

1-蒸发器;2-蒸汽过热炉;3-反应器;4-废热锅炉;5、6-洗涤塔;7-沉降器;8-压缩机

9-冷凝器;10-吸收塔;11-解吸塔;12-稳定塔;13-C5馏分分离塔;14-萃取蒸馏装置

图2 俄罗斯异戊烯脱氢法工艺流程图

第三步,脱氢产物经两个萃取蒸馏塔,用无水二甲基甲酰胺萃取蒸馏得粗异戊二烯,再经环已酮丁醇在苛性碱液存在下进行处理,除去环戊二烯,再经加氢反应除炔烃,所用催化剂为镍—硅藻土,产品异戊二烯纯度>99%。

该方法特点是原料价廉易得,但工艺流程较复杂。

3.1.2 异戊烯催化脱氢

1961年美国Shell公司首先采用异戊烯催化脱氢法建成了1.8万吨/年的异戊二烯生产装置,至70年代,此法生产能力曾达l 9万吨/年。

该法工艺流程见图3,过程分3步:从炼厂C5馏分中抽提分离异戊烯;异戊烯催化脱氢;脱氢产物分离精制得纯异戊二烯产品。

⑴异戊烯萃取分离原料为石油炼厂催化裂化装置副产的C5馏分,其中约含30%异戊烯,70年代后,由于石油炼厂广泛采用分子筛代替原来的硅铝球催化剂,裂解汽油中异戊烯含量降至16%左右。将炼厂C5馏分送入吸收塔l,用65%的硫酸吸收萃取,萃取液经水洗、碱洗后再进入塔5用C6~C10直链烷烃溶剂反萃取,将酸相分出,循环使用,油相经蒸馏分离出异戊烯、收率约为85%。

⑵异戊烯催化脱氢采用氧化铁、氧化铬和碳酸盐催化剂,在固定床绝热式反应器中,于600℃脱氢生成异戊二烯,单程收率约为35.5%。

⑶脱氢产物分离精制脱氢所得的粗异戊二烯进入塔8,采用乙腈溶剂进行萃取蒸馏和精制,可获得

99.2%~99.7%纯度的异戊二烯产品。

l-吸收塔;2-水洗、减洗;3-贫气收集;4-水洗、碱洗;5-溶剂汽提塔;

6-脱氢反应塔;7-分离塔;8-吸收塔;9-富油汽提塔;10-脱轻组分塔;11-脱丁烷塔

图3 美国Shell公司的异戊烯脱氢工业流程图

该法特点是可用浓度范围很宽(10%~30%)的异戊烯为原料,大部分设备可用碳钢。

3.2 合成法生产异戊二烯

异戊二烯合成有异丁烯-甲醛为原料的烯醛法、乙炔-丙酮为原料的炔酮法相丙烯二聚法。

3.2.1 异丁烯-甲醛法:

异丁烯—甲醛法有两步法和一步法。

①异丁烯—甲醛两步法

在酸性催化剂存在下,异丁烯与甲醛经Prins反应缩合生成4,4二甲基—l,3—二氧六环(DMD),第二步DMD裂解生成异戊二烯、甲醛、和水。

原料异丁烯为催化裂化或蒸汽裂解C4馏分,经分离丁二烯后异丁烯含量30%~50%。无需将异丁烯从C4馏分中分离出来,因甲醛仅与异丁烯进行选择性反应。甲醛原料为甲醇经空气氧化生成的30%~40%甲醛水溶液。工艺流程如图4所示。

1-DMD第一步反应器;2-脱丁烷塔;3-DMD塔;4-第二步分解反应器;

5-脱重塔6-异丁烯塔;7-异戊二烯塔,8-甲醛提浓塔;9- DMD回收塔

图4 异丁烯—甲醛两步法合成异戊二烯流程

稀硫酸为催化剂,甲醛水溶液与含异丁烯的C 4馏分在塔式反应器中逆流接触进行缩合反应。反应条件:温度70~100℃,压力0.7~0.8MPa,异丁烯/甲醛摩尔比1∶2~3。异丁烯转化率可达89%~98%,甲醛转化率92%~96%。生成的DMD以异丁烯计收率为88%~89%,以甲醛计为80%~83%。

缩合生成的DMD经蒸馏脱除剩余C4及较重的副产品,得到较纯的DMD。DMD经水蒸汽稀释后,以经磷酸活化的固体磷酸钙为催化剂,采用移动床反应器,在250~280℃或更高温度下气相裂解生成异戊二烯。DMD转化率80%~90%,异戊二烯选择性48%~89%。DMD裂解生成的甲醛返回缩合反应器。由于裂解生成的副产物与异戊二烯不形成共沸物,因此采用—般蒸馏方法即可得到99.6%以上的聚合级异戊二烯产品。

原苏联、法国IFP、德国Bayer、日本可乐丽公司均开发成功两步法,但所用催化剂、反应器型式、反应条件有所区别。原苏联采用塔式缩合反应器,IFP则采用搅拌釜反应器。Bayer公司采用阳离子交换树脂为催化剂。DMD裂解过程IFP采用载于石英、玻璃等载体上的磷酸钙为催化利(移动床反应器)。日本可乐丽公司采用经700~1000℃煅烧过的固体磷酸钙为催化别,活性高,在300℃较低的裂解温度下,DMD裂解转化率达80%~90%。

工艺过程副产的高沸物约为异戊二烯产量的40%~50%,尚未得到较好的利用,并且产生大量工艺废水。减少废水及副产物的生成,合理利用副产物,无疑会改进两步法的经济性。

②异丁烯—甲醛一步法

两步法流程长,副产物复杂。由异丁烯和甲醛一步合成异戊二烯很有吸引力,日本和原苏联做了大量研究工作。该法在中俄技术交流会曾作为俄方技术进行推荐。

3.2.2 乙炔-丙酮法

乙炔和丙酮为原料合成异戊二烯为意大利SNAM公司开发,1970年实现工业化,在意大利的Renenna 建有3万吨/年工业装置,该法包括三步反应:炔化反应、选择加氢和脱水反应。

此法特点是异戊二烯收率高,可达89%,操作条件缓和,设备可采用碳钢,但原料价格较高。

3.2.3 丙烯二聚法

丙烯二聚法工艺过程分三步:首先丙烯二聚生成2-甲基-l-戊烯,再异构化,最后裂解(脱甲基),生产异戊二烯。

该法由美国Goodyear和Scientifc Design公司开发,未经中试,直接从小试一步放大到工业装置,于1962年在美国Texas州的Beaumont建成6万吨/年装置,l976年该套装置因爆炸事故关闭,1977年后改为乙腈法由裂解C5馏分分离异戊二烯装置,规模为8万吨/年。

此法特点是原料消耗高,收率低,是否具有竞争性取决于丙烯的价格。

3.3 裂解C5馏分萃取蒸馏法

溶剂萃取的基本原理是利用溶剂对不同组分溶解度不同,加入选择性溶剂改变裂解C5各组分间的相对挥发度,进而通过蒸馏达到分离异戊二烯的目的。目前所用的溶剂有乙腈、二甲基甲胺酰、N-甲酰吗啉和N-甲基吡咯烷酮等。图5为ARCO萃取工艺,是一种典型的萃取工艺,目前已实现工业化。

图5 裂解C5萃取蒸馏制异戊二烯工艺流程图

4 主要生产工艺比较及进展

4.1 主要生产工艺比较

几种主要生产异戊二烯工艺原材料、公用工程消耗及投资情况见表6。

表6 几种主要生产异戊二烯工艺原材料、公用工程消耗及投资情况

生产方法原料成本

/美元.t-1

能量消耗/

MJ.kg-1

投资﹙6万吨/年﹚

/百万美元

脱氢法异戊烷脱氢113 - 19.17

异戊烯脱氢81 104.4 16.72 合成法炔酮法157.4 - 21.0

丙烯二聚法96.9 67.8 24.0

烯醛法一步法﹙住友法﹚128.7 - 7.0﹙3万吨/年﹚

二步法IFP法147.3 51.2 30.0

Bayer法153.7 30.0 抽提法CAN法55.5 34.4 9.0

DMF法28.5

NMP法27.3

精密精馏法25.6

4.2 工艺技术进展情况

无论是裂解C5馏分萃取蒸馏法,还是烯醛化学合成法,抑或是异戊烷、异戊烯脱氢法,与开发初期阶段相比均取得一定进展。

异丁烯甲醛一步法制异戊二烯新工艺:这种工艺不是经过DMD中间产物合成异戊二烯,而是利用异丁烯和甲醛催化合成甲基二羟基丁烷、不经分离,分解生成异戊二烯。副产物主要为C5不饱和醇,且副产物量少,仅为二步法的1/ 3,为140kg/ 吨异戊橡胶。从而分离精制费用远低于老方法,新方法的产品成本较老方法低30%。由于水循环量大于老方法,电耗量增加10%,设备容量大1. 5~2倍,故新老工艺的设备投资相近。新工艺的污水量约为二步法的1/ 3,污水化学耗氧量也由1500mg/ L下降为400mg/ L 。

异戊烷一步脱氢制异戊二烯新工艺:此工艺是用Pt-Sn类催化剂,通过固定床反应器,在水蒸汽存在下异戊烷一次脱氢生成异戊二烯,类似于菲利浦公司用异丁烷脱氢的Star技术。与两步脱氢法相比,该法因减少了一次脱氢过程和相应的分离回收设备,投资降低了20%~25 %,能耗也相应降低。

异戊烷氧化脱氢制异戊二烯新工艺:此工艺系雅罗斯拉夫合成橡胶科研生产联合体开发。基本过程为:

其特点是:

⑴前两步氧化为放热反应,只有第二步催化分解(300℃)为吸热反应,故能耗很低。一般情况下比二步脱氢法低50%,最佳情况可低70%。

⑵产品为甲基异丙基酮,可作为脱蜡溶剂,也可不联产,再循环回到反应器产生异戊二烯。副产品为丙酮、醋酸等。

⑶还可用于生产其他烃类的过氧化物。

三步反应分别在三个反应器中进行,过氧化物不需提浓,其在异戊烷中的浓度不超过50%。此法己在450kg/h进料能力的实验装置上运行。

异戊烷两步脱氢一直是异戊二烯生产方法中投资较大的一条路线,氧化法从根本上改变了以往的生产工艺。它是以空气为氧化剂,第一步转化率为8%~10%,第二步环氧化物和醇的收率为78%~80%﹙醇类主要为叔丁醇,收率10%~11%﹚。生产过程的污水量为1. 5吨/ 吨异戊二烯。

5 异戊二烯工业化现状

5.1 国外生产情况

上世纪70年代中期,合成法是异戊二烯的主要来源。随着技术发展,合成法逐步被更经济、原料来源广的C5馏分抽提法所取代。目前只有俄罗斯仍主要依靠脱氢法、合成法生产异戊二烯。国外异戊二烯生产商及装置生产能力见表7。

表7 国外异戊二烯生产商及装置生产能力(万吨/年)

国别公司名称生产能力技术路线备注

美国Goodyear Tire & .Rub-ber9.1 乙腈萃取蒸馏1962年

Shell Chem 4.5 乙腈萃取蒸馏1990年

Exxon Chen 1.6 乙腈萃取蒸馏-

Goodrich 6.5 异戊烷两步脱氢1978年停产荷兰Shell Nederland Chem 2.5 乙腈萃取蒸馏1980年

5.0 异戊烯脱氢1963年

意大利Montedipe 3.5 二甲基甲胺酰

萃取蒸馏1991投产,联产环戊二烯

Anic 3.0 乙炔丙酮法已停产法国Polyisoprene Synthe-tigue 4.0 共沸精馏已停产西班牙Calatrava 3.0 - -

巴西Copene Monomeros

Especiais 1.36 二甲基甲胺酰

萃取蒸馏

-

波多黎哥Carbide Isoprene 3.0 二甲基甲胺酰

萃取蒸馏1976投产,联产环戊二烯、间戊二烯

日本日本合成橡胶公司JSR 3.0 乙腈萃取蒸馏1973投产瑞翁公司 4.5 二甲基甲胺酰

萃取蒸馏

1972投产可乐丽公司 3.0 烯醛法1973投产

罗马尼亚Borzesti petrochemical

Complex 3.0 二甲基甲胺酰

萃取蒸馏

1978投产5.0 异戊烷两步脱氢1976投产

俄罗斯下卡姆斯克27 烯醛法12万吨/年、脱氢法15万吨/年

雅罗斯拉夫12 -

陶里亚蒂27 烯醛法12万吨/年、脱氢法15万吨/年

巴什基利亚20 脱氢法

伏尔加格勒12

新古比雪夫12 脱氢法

契柯夫斯基12 烯醛法

总计130

美国、西欧目前生产异戊二烯都是采用C 5馏分抽提法。日本除可乐丽公司采用异丁烯—甲醛两步法(异戊二烯生产规模3万吨/年)外,日本合成橡胶和Zeon公司均采用C5馏分抽提法。俄罗斯有60%异戊二烯产量来自异戊烷脱氢,40%来自异丁烯—甲醛两步法。俄罗斯采用异丁烯—甲醛两步法建有两套各5万吨/年的异戊二烯生产装置。

罗马尼亚曾采用异丁烯—甲醛两步法生产异戊二烯。法国IFP、德国Bayer及BASF公司曾对异丁烯

—甲醛两步法进行过中试研究。

5.2 国内生产情况

目前我国主要依靠裂解C5馏分生产异戊二烯。上海石油化工股份有限公司是我国第一家C5馏分分离企业。于1995年建成2.5万吨/年C5分离工业性试验装置,后经扩建,C5分离能力达到6.5万吨/年。近几年,我国乙烯工业得到快速发展,C5资源越来越丰富,其它企业相继建成了一些C5分离装置。如:山东玉皇化工有限公司、淄博齐鲁乙烯鲁华化工有限公司、濮阳市新豫石油化工有限责任公司等。目前国内异戊二烯生产企业及装置生产能力见表8。

表8 国内异戊二烯生产企业及装置生产能力(万吨/年)

公司名称生产能力* 技术路线备注

上海石油化工股份有限公司 1.17 抽提法

山东玉皇化工有限公司 2.16 抽提法

淄博齐鲁乙烯鲁华化工有限公司抽提法在建

濮阳市新豫石油化工有限责任公司不详抽提法

山东淄博富丰化工有限责任公司0.9 抽提法一期建成

兰州石油化工公司抽提法筹建

中国石油吉林石化分公司抽提法筹建

*注:依据装置分离能力,按C5馏分含18%异戊二烯测算。

另外,还有一些企业正在积极筹建,如:兰州石油化工公司正在筹建年产26万吨C5综合利用项目,投资达到20亿元以上。该项目是配套大乙烯工程的产业链延伸项目,计划于2008年底建成。中国石油吉林石化分公司正在筹建25万吨/年的C5分离装置,项目总投资招商8.4亿元。山东鲁化化工利用中国石化茂名石化分公司的乙烯装置副产C5为原料,投资2亿元,在茂名建设一套5万吨/年C5分离装置,一期工程已于2007年1月正式动工。山东淄博富丰化工有限责任公司目前已建成5万吨/年的C5分离装置一期工程于2005年5月完成投产,生产双环戊二烯、异戊二烯、间戊二烯等精细化工产品。三期工程将实现乙烯装置C5全部利用,实现年加工C5能力12万吨的目标,届时整个工程投资将达到12亿元,成为国内最重要的C5综合利用企业。

我国还对化学合成法—醚醛一步法进行研究过。l987年,吉林化学工业公司研究院开发醚醛法合成异戊二烯工艺。醚醛一步法实际上是改进烯醛一步法。醚醛法使用甲基叔丁基醚(MTBE)在反应器中裂解生成异丁烯和甲醇,继而异丁烯与加入的甲醛反应生成异戊二烯。MTBE裂解反应(吸热)和异丁烯与甲醛的缩合反应(放热)在同一反应器内进行,热量利用合理。并对工艺流程加以改进,进—步提高异戊二烯纯度。但此项技术未见应用于工业化报道。

6 异戊二烯产品质量执行标准

异戊二烯产品中聚合级异戊二烯的典型规格列表9。

表9 聚合级异戊二烯产品典型规格

组成含量/ mg.kg-1组成含量/mg.kg-1

异戊二烯97%~99.5% 异戊二烯二聚体0.05%~0.1%

1,3-戊二烯80 炔烃4~50

1,4-戊二烯100 羰基化合物9~10

环戊二烯0.5~5 硫化物 5

丙二烯50 过氧化物 5

α-烯烃0.2~1.0 阻聚剂20~100

β-烯烃0.7~2.8 水10

7 结论及建议

该项目主要是配套乙烯工程的产业链延伸项目,因此对具有裂解C5资源的企业增上该项目,无疑会最有竞争力。但站在市场需求及资源“有限”角度看,该项目仍给其它石化企业提供了一定的发展空间。这是因为:①我国异戊二烯市场容量有60万吨以上,而目前即使将我国裂解C5馏分全部收集进行分离,也只能生产出20~30万吨异戊二烯单体。况且从乙烯技术进步角度看,单一的石脑油原料乙烯向多样化原料乙烯发展,裂解C5馏分中异戊二烯含量会降低,有减无增。②炼厂C4、C5馏分中有丰富的异丁烯、正戊烷及异戊烯资源,均可通过化学合成法或脱氢法生产异戊二烯单体。目前通过技术改进后,生产成本有较大幅度的下降,尽管在经济方面与裂解C5馏分抽提法相比还处于劣势,但对于解决异戊二烯单体匮乏无疑多了一条途径。另外,近几年我国与俄罗斯进行技术交流频繁,其中较有竞争力的异丁烯甲醛一步法制异戊二烯新工艺就在两国交流会上推荐过。因此,建议本公司在该项目开发问题上,对俄罗斯的异丁烯甲醛一步法制异戊二烯技术进行深入调研,或借鉴山东鲁化化工的经验,在有裂解C5馏分的地方建异戊二烯生产装置。

参考文献

1 张旭之.马润宇等主编.碳四碳五烯烃工学. 化学工业出版社,1998年4月出版

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3 王敏.俄罗斯异戊橡胶的生产技术.橡胶参考资料,2008第1期

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5 钱伯章.我国IR工业发展前景.橡胶工业,2005第4期

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7 陈伟雄.我国C5分离利用迎来发展机遇.化学工业,2008第1期

8 周燎原,熊华富.发展SIS产业促进C5资源的充分利用.当代石油石化,2007第5期

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10 何祚云,李美莹.裂解C5组分中异戊二烯的利用及生产异戊橡胶的前景分析.当代石油石化,2008,16(5)

环氧化反式_1_4_聚异戊二烯的合成

第27卷第4期昆 明 理 工 大 学 学 报V ol.27 N o.04 2002年8月Journal of K unming University of Science and T echn ology Aug.2002 环氧化反式-1,4-聚异戊二烯的合成Ξ 冯玉红1,李嘉诚2,黄宝琛3,林强2 (1.昆明理工大学国土资源学院,云南昆明 650093; 2.海南大学理工学院,海南海口 570228; 3.青岛化工学院高分子材料系,山东青岛 266042) 摘要:采取水相悬浮反应法,在过醋酸存在下使反式-1,4-聚异戊二烯(TPI)粉料环氧化,合成环氧化反式聚异戊二烯(ETPI).研究了环氧化反应过程及影响反应的主要因素,如温度、过酸/ TPI-双键、pH值、TPI粒度等对合成产品环氧度的影响,并通过溶解性、熔点、IR,NMR等方法对产品进行了测试和表征.结果表明,在温度15~25℃,过酸/TPI-双键为016(摩尔比质),pH值315~410,反应5h条件下,得到了环氧度从11%~26%等不同的ETPI. 关键词:反式-1;4-聚异戊二烯;环氧化反应;环氧化反式-1,4-聚异戊二烯;环氧度 中图分类号:T U47文献标识码:A文章编号:1007-855X(2002)04-138-05 0引言 环氧化聚二烯烃橡胶是二烯烃橡胶改性得到的新型品种之一[1,2].环氧化改性后的聚二烯烃橡胶,因为分子链中引入新的基团而增加了许多新的优良性能,如良好的气密性等[3,4].天然橡胶(NR)的环氧化已有工业化商品[5,6],而反式-1,4-聚异戊二烯(TPI)的环氧化合成环氧化反式-1,4-聚异戊二烯(E2 poxidized trans-1,4-polyis oprene,ETPI)仅有一些探索性研究[7].本研究是对负载钛催化异戊二烯本体沉淀聚合直接得到的粉粒状TPI[8]进行环氧化改性,对TPI环氧化反应过程中的重要影响因素作了研究,确定了进行环氧化反应适宜的条件,用不同的方法表征了ETPI的环氧度. 1实验 1.1原料及试剂 TPI粉料:实验室自制,采用负载钛催化异戊二烯本体沉淀聚合法在100L釜中合成,粉粒状,反式-1,4-结构含量≥98%[8].过醋酸分A,B液,含量20%,莱州市玻璃纤维厂生产,预先现配制.非离子表面活性剂平平加O为工业级,防老剂264为工业品.氯仿、甲苯为分析纯,天津市天河化学试剂厂. 1.2ETPI合成 在装有搅拌、滴液管的四口烧瓶中,加入特定筛目的TPI粉末、蒸馏水和表面活性剂,搅拌至混合均匀,控温,滴加预制的过醋酸.控制pH值在315~410,计时.产品水洗抽滤至中性,加入防老剂264(1%汽油溶液),真空干燥至恒重. 1.3产品测试 溶解性对于不同条件下合成的ETPI,分别取20mg左右放入25m L溶剂中,在50℃恒温水浴中溶解24h,计溶解百分比;熔点测定用XRC-1显微熔点测定仪反复测定结晶熔点;DSC测定用SR-1型差热分析仪测定胶样的结晶行为,测试条件为:升温速度10℃/min,升温范围由室温至80℃为止;IR测试用日本IR-430型红外光谱仪,压膜制样;NMR测试用瑞士BrukerFT/AC-80型核磁共振仪,T MS作内标,以氘代氯仿为溶剂测样品的1H-NMR谱图. 2结果与讨论 2.1TPI的环氧化 TPI的环氧化反应方程式为: Ξ收稿日期:2001-12-11;基金项目:“863”项目(项目编号:863-715-007-0040). 第一作者简介:冯玉红(1969.11~),女,硕士,讲师;主要研究方向:为精细环保化学品.

异戊二烯橡胶生产加工项目投资计划书

异戊二烯橡胶生产加工项目 投资计划书 xxx有限公司

摘要 与天然橡胶相比,异戊橡胶的特点是质量均一,纯度高。天然橡胶质 量因产地、胶园及割胶季节等的不同而参差不齐,并且还会含有非橡胶成分,混入尘土及异物。此外,异戊橡胶的门尼粘度、胶色、硫化速度均比 较稳定。塑炼时间短,混炼加工简便。异戊橡胶没有必要像天然橡胶那样 进行预塑炼,可以节省时间,并减小电力消耗。颜色浅,经烟熏干燥的天 然橡胶为茶褐色,其色调不均,往往深浅不一。白绉片也是略带颜色;异 戊橡胶一般近于无色透明,适用于浅色配方和医用橡胶制品。 聚异戊二烯橡胶(IR)是由异戊二烯单体在催化剂作用下,通过溶液 聚合制得的一种合成橡胶胶种,因其微观分子结构接近于天然橡胶,故又 俗称合成天然橡胶。它具有与天然橡胶相似的化学组成、立体结构和力学 性能,具有良好的原胶强度、基本粘性、老化性能和回弹性能,是替代天 然橡胶制造客车轮胎、斜交胎、载重子午胎、半钢轿车与轻卡子午线轮胎 等的重要原料,还可以广泛用于生产帘布胶、输送带、机械制品、胶管、 胶带、海绵、胶粘剂、电线电缆、运动器械、医用材料以及胶鞋等,它可 以单独使用,也可以与天然橡胶或其他合成橡胶并用,应用前景十分广泛。 该异戊二烯橡胶项目计划总投资19025.23万元,其中:固定资产 投资15121.21万元,占项目总投资的79.48%;流动资金3904.02万元,占项目总投资的20.52%。

本期项目达产年营业收入31653.00万元,总成本费用23762.39 万元,税金及附加356.26万元,利润总额7890.61万元,利税总额9335.23万元,税后净利润5917.96万元,达产年纳税总额3417.27万元;达产年投资利润率41.47%,投资利税率49.07%,投资回报率31.11%,全部投资回收期4.71年,提供就业职位407个。

异戊二烯的生产

5.4.2异戊二烯 异戊二烯﹙2-methylbutadiene﹚别名异戊间二烯、2-甲基-1,3-丁二烯,分子式为C5H8,分子量为68.12。异戊二烯在常温下是一种无色易挥发、刺激性油状液体。不溶于水、溶于苯,易溶于乙醇、乙醚、丙酮。与空气形成爆炸性混合物,爆炸极限>1.6%。异戊二烯因含有共扼双键,化学性质活泼,易发生均聚和共聚反应,能与许多物质发生反应生成新的化合物。 异戊二烯是合成橡胶(SR)的重要单体。主要用于合成异戊橡胶(IR)、SIS(苯乙烯—异戊二烯—苯乙烯嵌段共聚物的简称)。其次,用作合成丁基橡胶(IIR)的一种共聚单体,以改进IIR的硫化性能,异戊二烯还用于制造农药、医药、香料及黏结剂等。 1943年,美国Enjay公司利用丙酮作溶剂,从裂解C5馏分中抽提出异戊二烯作为丁基橡胶的第三单体使用。1954年,采用Zigler—Natts型催化剂使异戊二烯进行等规聚合生成IR的试验获得成功。此后,世界异戊二烯的生产得到迅速发展。 异戊二烯的生产方法主要有异戊烷、异戊烯脱氢法;化学合成法(包括异丁烯—甲醛法、乙炔—丙酮法、丙烯二聚法)和裂解C5馏分萃取蒸馏法等。本节重点介绍异丁烯—甲醛法,该方法是采用异丁烯和甲醛为原料生产异戊二烯,因此又称为烯醛合成法。可分为一步法和两步法,—步法正在开发中,两步法1964年由前苏联开发,于1972年在日本东丽公司实现工业化。 5.4.2.1异丁烯—甲醛两步法生产异戊二烯 第一步在酸性催化剂存在下,异丁烯与甲醛经Prins反应缩合生成4,4二甲基—l,3—二氧六环(DMD)。反应条件:温度70~100℃,压力0.7~0.8MPa,异丁烯/甲醛摩尔比1∶2~3。异丁烯转化率可达89%~98%,甲醛转化率92%~96%。生成的DMD以异丁烯计收率为88%~89%,以甲醛计为80%~83%。即: 第一步的主要副反应有:

异戊二烯 生产技术分析

异戊二烯生产技术分析 异戊二烯是裂解C5中用途最大、含量最高的组分之一,通常是从裂解重质液态烃的混合C5馏分萃取而得。异戊二烯的生产方法主要有脱氢法、合成法和萃取蒸馏法等三种。 脱氢法 脱氢法按原料分为异戊烷脱氢和异戊烯脱氢,按反应机理分为催化脱氢和氧化脱氢。目前催化脱氢法在美国古特里奇公司、荷兰西埃鲁公司和俄罗斯有工业化生产装置。 异戊烷两步催化脱氢法原料异戊烷来自催化裂化或直馏汽油,先将异戊烷脱氢为异戊烯,再将异戊烯催化脱氢生产异戊二烯,再用乙腈或二甲基甲酰胺萃取蒸馏得高纯度的异戊二烯产品。该方法的特点是原料便宜易得,但工艺流程比较复杂。异戊烷两步催化脱氢法是独联体和东欧国家生产异戊二烯的主要方法。 异戊烯催化脱氢原料异戊烯是从炼油厂C5馏分中抽提分离而得。异戊烯催化脱氢制粗异戊二烯包括脱氢、吸附和精馏3个步骤,为了制得聚合级产品,粗异戊二烯还必须经过萃取法将其净化。该方法的特点是原料异戊烯的浓度范围宽(10%~30%),但近年已不采用该方法生产异戊二烯。 化学合成法 化学合成法主要包括异丁烯-甲醛法、乙炔-丙酮法、丙烯二聚法等。 异丁烯-甲醛法采用异丁烯和甲醛为原料生产异戊二烯,因此又称为烯醛合成法。可分为一步法和两步法,一步法正在开发中,两步法1964年由前苏联开发,于1972年在日本东丽公司实现工业化。 异丁烯-甲醛一步法分液相和气相合成两种,气相合成法是采用磷酸盐催化剂或氧化硅和氧化锑为催化剂,甲醛和异丁烯气体进行反应生成异戊二烯。液相合成法是用抽提丁二烯后含异丁烯的抽余C5馏分经水合生成的叔丁醇为原料,以固体酸或溶液酸为催化剂,过量叔丁醇(或异丁烯)和甲醛进行液相反应生成异戊二烯。 该工艺具有很好的发展前景,但目前仍处于开发阶段,未能工业化的原因主要是单程转化率及选择性较低。

宁夏成立异戊二烯生产加工公司可行性分析报告

宁夏成立异戊二烯生产加工公司可行性分析报告 规划设计/投资分析/产业运营

报告摘要说明 异戊二烯作为极其重要的化工原料,主要是从裂解C5轻馏分中提取。 当前,异戊二烯被分离出来后主要用于生产合成橡胶和一些精细化学品。 随着国内异戊二烯产业的不断发展,应用领域也在拓展,但当前国内主要 的下游行情不容乐观,市场增长乏力,亟需寻求新的行业增长点。 xxx有限公司由xxx科技公司(以下简称“A公司”)与xxx科技 发展公司(以下简称“B公司”)共同出资成立,其中:A公司出资1020.0万元,占公司股份76%;B公司出资320.0万元,占公司股份24%。 xxx有限公司以异戊二烯产业为核心,依托A公司的渠道资源和B 公司的行业经验,xxx有限公司将快速形成行业竞争力,通过3-5年的发展,成为区域内行业龙头,带动并促进全行业的发展。 xxx有限公司计划总投资15020.56万元,其中:固定资产投资11616.16万元,占总投资的77.34%;流动资金3404.40万元,占总投 资的22.66%。 根据规划,xxx有限公司正常经营年份可实现营业收入30446.00 万元,总成本费用24293.35万元,税金及附加270.45万元,利润总 额6152.65万元,利税总额7271.74万元,税后净利润4614.49万元,

纳税总额2657.25万元,投资利润率40.96%,投资利税率48.41%,投 资回报率30.72%,全部投资回收期4.76年,提供就业职位599个。 2019年,中国异戊二烯橡胶市场整体波动不大,以俄罗斯SKI-3为例,2020年人民币年均价为14425元/吨,同比跌幅在1.9%左右。年内最高点 为15300元/吨,最低点为1月份的14000元/吨。

湖南异戊二烯生产加工项目可行性研究报告

湖南异戊二烯生产加工项目可行性研究报告 规划设计/投资分析/产业运营

报告摘要说明 异戊二烯在我国主要用于生产异戊橡胶和SIS,国内SIS对异戊二烯消耗占比由2016年的45%增长到2017年的46%,仍占主要消费市场;同时异 戊橡胶对异戊二烯的消费量占比也在明显增长,其消耗占比由2016年的29%已增长到2017年的32%。 我国20世纪60年代开始研究开发聚异戊二烯橡胶,但直至2010年才 有工业化生产装置,之后我国聚异戊二烯橡胶才开始踏上市场开拓的征途。但短短几年间,影响聚异戊二烯橡胶盈利的因素就开始显现。相关专家呼吁,要登上聚异戊二烯橡胶产业快速前进的列车,满足不断发展的市场需求,需要统筹考虑天然胶市尝原料、市场开拓等因素的影响,充分做好市 场调研,考量好自身优势,谨慎布局,切忌一哄而上、盲目入市。 该异戊二烯项目计划总投资6065.34万元,其中:固定资产投资4030.96万元,占项目总投资的66.46%;流动资金2034.38万元,占 项目总投资的33.54%。 本期项目达产年营业收入13728.00万元,总成本费用10745.07 万元,税金及附加115.49万元,利润总额2982.93万元,利税总额3509.86万元,税后净利润2237.20万元,达产年纳税总额1272.66万元;达产年投资利润率49.18%,投资利税率57.87%,投资回报率 36.88%,全部投资回收期4.21年,提供就业职位232个。

2019年,中国异戊二烯橡胶市场整体波动不大,以俄罗斯SKI-3为例,2020年人民币年均价为14425元/吨,同比跌幅在1.9%左右。年内最高点 为15300元/吨,最低点为1月份的14000元/吨。 异戊二烯作为极其重要的轻馏分双烯烃,主要是从裂解C5轻馏分中提取。当前,异戊二烯被分离出来后主要用于生产合成橡胶和一些精细化学品。随着国内异戊二烯产业的不断壮大,应用领域也在拓展,但当前国内 主要的下游行情不容乐观,市场增长乏力,亟需寻求新的行业增长点。

聚异戊二烯橡胶

聚异戊二烯橡胶 1概述 在60年代初异戊二烯橡胶(IR)工业化开发的早期阶段,普遍认为它将替代天然橡胶,但后来因为天然橡胶价格要比异戊二烯价格低10-40%,聚异戊二烯橡胶在美国、西欧和日本只能得到天然橡胶5-7%的市场份额。在70和80年代前苏联为摆脱天然橡胶的进口,花了很大力气建设聚异戊橡胶装置。虽然1994-1996年间前苏联约有40%的聚异戊二烯橡胶装置已停产,但他在1995年仍占世界聚异戊二烯橡胶总能力的70%。估计世界75%的异戊橡胶是用作轮胎和轮胎制品。预计今后5年聚异戊二烯橡胶的生产和消费在美国、西欧和日本不会有太大的变化,东欧或许会有较大的发展。 2国内生产概况 目前国内无聚异戊二烯橡胶生产装置。吉林化工研究院曾作过大量的研究开发工作,开发了醚醛一步法生产异戊二烯的新工艺,并研制了醚醛法合成异戊二烯的第二代催化剂,还开发了稀土IR和反式IR的聚合技术。上述技术均通过了原化工部的技术鉴定。该院已完成1.5万吨/年稀土系IR和500吨/年反式IR工业装置的基础设计。此外为发展以IR为基础的精细化工产品,该院还开发了用于大规模集成电路的负型光刻原胶和液体异戊橡胶,并且通过技术鉴定。 中国科学院长春应用化学研究所对稀土催化异戊二烯聚合进行了广泛的研究,开发出本体法合成IR新工艺,并取得阶段性成果。 近几年来青岛化工学院也对反式异戊胶的合成进行了研究,用负载型钛系催化剂开发出异戊二烯本体沉淀聚合新方法,合成出分子量约70000,反式含量大于98%的反式异戊胶,并对聚合反应动力学、聚合产品性能等进行了深入系统的研究。 3生产工艺概述 3.1 异戊二烯单体生产技术 异戊二烯单体的生产可采用C5馏抽提法、烯醛二步法、异戊烷两步脱氢法、烯醛液相一步法、醚醛法和由2-丁烯和合成气制异戊二烯的方法等。 3.2聚异戊二烯橡胶生产技术 采用已定型的连续聚合法生产。工业上采用的催化剂有由四氯化钛和烷基铝组成的齐格勒-纳塔催化剂、有机锂催化剂及70年代开发的稀土催化剂。由其合成的异戊橡胶分另称为钛胶、锂胶和稀土胶。由齐格勒-纳塔催化剂合成的是高顺式异戊胶,由有机锂催化剂合成的异戊胶顺式含量较低,一般为低顺式异戊胶。由稀土催化剂生产的稀土胶顺式含量也较高。锂胶是最早实现工业化的异戊胶胶种,但由于其顺式1,4结构含量低,在使用中不能象钛系橡胶那样替代较多的天然橡胶,而且生产过程中对原料的质量要求高,因而限制了它的应用。钛胶是最主要的异戊胶,除荷兰的Shell公司外,其它公司生产的几乎都是钛胶。稀土胶是70年代开发的胶种,其生产技术具有催化剂用量少,对原料规格适应性强,橡胶凝胶含量少、流程短和消耗定额低等优点。

异戊二烯综述

摘要:异戊二烯是合成橡胶的重要单体,主要用于生成异戊橡胶、丁基橡胶和SIS热塑性弹性等,也广泛应用于医药、农药、黏结剂及香料等领域。本文介绍了传统的异戊烷和异戊烯脱氢、化学合成、萃取蒸馏等几种主要的化学生产方法和生物合成方法及催化合成膜分离等新技术应用于异戊二烯的生产,并对主要方法进行了对比,分析了其优缺点,同时对异戊二烯生产技术的发展提出了建议。 关键词:异戊二烯; 生产方法; 研究进展,;市场分析 Abstract:Isoprene monomer is an important synthetic rubber, mainly used to generate isoprene rubber, butyl rubber and SIS thermoplastic elastomers etc., which are also widely used in medicine, pesticides, bonding agents and spices and other fields. This article describes the traditional iso-pentane and iso-pentene dehydrogenation, chemical synthesis, extraction, distillation of several major chemical production methods and biological synthesis and catalytic synthesis of new membrane separation technology in the production of isoprene, and main methods are compared, their advantages and disadvantages are analyzed, while isoprene production technology development is suggested. Key words: Isoprene; production methods; research progress; market analysis

成立异戊二烯生产制造公司可行性分析报告

成立异戊二烯生产制造公司可行性分析报告 规划设计/投资分析/产业运营

报告摘要说明 2019年,中国异戊二烯橡胶市场整体波动不大,以俄罗斯SKI-3为例,2020年人民币年均价为14425元/吨,同比跌幅在1.9%左右。年内最高点 为15300元/吨,最低点为1月份的14000元/吨。 xxx(集团)有限公司由xxx有限责任公司(以下简称“A公司”)与xxx科技公司(以下简称“B公司”)共同出资成立,其中:A公司 出资940.0万元,占公司股份80%;B公司出资240.0万元,占公司股 份20%。 xxx(集团)有限公司以异戊二烯产业为核心,依托A公司的渠道 资源和B公司的行业经验,xxx(集团)有限公司将快速形成行业竞争力,通过3-5年的发展,成为区域内行业龙头,带动并促进全行业的 发展。 xxx(集团)有限公司计划总投资9198.64万元,其中:固定资产 投资7409.25万元,占总投资的80.55%;流动资金1789.39万元,占 总投资的19.45%。 根据规划,xxx(集团)有限公司正常经营年份可实现营业收入16835.00万元,总成本费用13373.72万元,税金及附加175.22万元,利润总额3461.28万元,利税总额4113.92万元,税后净利润2595.96万元,纳税总额1517.96万元,投资利润率37.63%,投资利税率

44.72%,投资回报率28.22%,全部投资回收期5.04年,提供就业职位390个。 在我国,异戊二烯橡胶主要用来部分替代天然橡胶,以降低成本。2003~2010年我国异戊二烯橡胶进口情况见表2。由表2可以看出,2010年国内异戊二烯橡胶消费量约为6.77×104t,其中进口量为6.57×104t,进口来源国主要是俄罗斯,占到总进口量的80.1%;其次是日本,占到总进口量的18.0%。

山东异戊二烯生产制造项目可行性研究报告

山东异戊二烯生产制造项目可行性研究报告 xxx公司

摘要说明— 2019年,中国异戊二烯橡胶市场整体波动不大,以俄罗斯SKI-3为例,2020年人民币年均价为14425元/吨,同比跌幅在1.9%左右。年内最高点 为15300元/吨,最低点为1月份的14000元/吨。 该异戊二烯项目计划总投资13548.62万元,其中:固定资产投资9655.02万元,占项目总投资的71.26%;流动资金3893.60万元,占项目 总投资的28.74%。 达产年营业收入32741.00万元,总成本费用24815.55万元,税金及 附加266.29万元,利润总额7925.45万元,利税总额9284.91万元,税后 净利润5944.09万元,达产年纳税总额3340.82万元;达产年投资利润率58.50%,投资利税率68.53%,投资回报率43.87%,全部投资回收期3.78年,提供就业职位573个。 在我国,异戊二烯橡胶主要用来部分替代天然橡胶,以降低成本。2003~2010年我国异戊二烯橡胶进口情况见表2。由表2可以看出,2010 年国内异戊二烯橡胶消费量约为6.77×104t,其中进口量为6.57×104t, 进口来源国主要是俄罗斯,占到总进口量的80.1%;其次是日本,占到总进口量的18.0%。 报告内容:项目基本情况、投资背景和必要性分析、项目调研分析、 建设内容、项目选址、土建工程、工艺先进性分析、项目环境保护和绿色

生产分析、企业安全保护、项目风险概况、节能情况分析、项目实施进度计划、投资方案分析、经济收益分析、综合评价结论等。 规划设计/投资分析/产业运营

反式1 ,4-聚异戊二烯及其混炼胶的流变特性

反式21,42聚异戊二烯及其混炼胶的流变特性 陈 宏,周伊云,罗锡荣,王名东 (北京橡胶工业研究设计院,北京 100039) 摘要: 观粘度ηa高于NR,SBR和BR,并随着剪切速率的增大或温度的升高而减小;TPI的粘流活化能ΔEη 关键词:反式21,42聚异戊二烯;NR;BR;SBR;流变性能 中图分类号:TQ333.99 文献标识码:A 文章编号:100628171(2002)1120643204 反式21,42聚异戊二烯(TPI)的主链具有与NR相似的双键结构特征,用适当的硫黄硫化体系可以制得TPI弹性体,与通用橡胶并用可以得到物理性能和动态力学性能均较好的TPI硫化胶[1,2]。TPI主链分子以反式21,4链节为主,分子链的柔顺性较差,在常温下为晶态高聚物,具有较高的表观粘度,因此TPI混炼胶的加工性能会受到一定的影响。 本工作采用孟山都加工性能试验仪研究了TPI及其混炼胶的流变特性和影响因素。 1 实验 111 主要原材料 TPI,反式21,4结构质量分数≥0198,结晶度约为30%,青岛化工学院小试产品;NR,1#烟胶片,马来西亚产品;SBR,牌号1500,中国石油吉林化工集团公司产品;BR,牌号9000,中国石化北京燕化石油化工股份有限公司产品;加工助剂T2 78和T KO280,青岛昂记橡塑科技有限公司产品。112 试验配方 无TPI胶料:NR 55;SBR 25;BR 20;硫黄 115;其它 73.6。 TPI并用胶料:NR 50;SBR 15;BR 15; TPI 20;硫黄 213;其它 73.6。 含加工助剂的TPI并用胶料:NR 50;SBR 作者简介:陈宏(19672),女,河北乐亭人,北京橡胶工业研究设计院工程师,工学硕士,主要从事轮胎胶料配方的研究。  15;BR 15;TPI 20;硫黄 213;加工助剂T2 78 2;加工助剂T KO280 2;其它 73.6。 以上配方中其它配合剂品种和用量一致,分别为:炭黑N375 60;芳烃油 7;氧化锌 4;硬脂酸 2;促进剂NS 016。 113 TPI并用胶料的制备 (1)一段混炼采用1157L的本伯里密炼机。混炼室温度为80℃,转子转速为80r?min-1。混 料加料顺序为:橡胶 1min 氧化锌、硬脂酸、防老剂 115min 炭黑3min芳烃油1 15 min 排料(≤150 ℃)。 (2)二段混炼采用Φ152mm开炼机。一段 母炼胶中加入硫黄和促进剂,薄通6次,下片。 114 流变特性测试 采用孟山都加工性能试验仪(Monsanto Processability Tester)测定胶料的流变特性。所用 毛细管直径为115mm,长径比为20∶1;试验温度 分别为80,100,120和140℃;表观剪切速率为 713,73,219和730s-1,这一范围包括了轮胎用 胶料加工过程中可能遇到的所有剪切速率。 2 结果与讨论 211 TPI的流变特性 根据孟山都加工性能试验仪的试验结果,得 到了TPI在不同温度下剪切应力(τw)与剪切速 率(γw)和表观粘度(ηa)与剪切速率(γw)的关系 曲线,分别如图1和2所示。 采用孟山都加工性能试验仪研究了反式21,42聚异戊二烯(TPI)及其混炼胶的流变特性。结果表明,TPI表 与NR相近,比 BR和SBR高;在TPI与NR,SBR和BR并用胶料中加入加工助剂可使加工性能得以改善。

异戊二烯橡胶制造建设项目实施方案

异戊二烯橡胶制造建设项目 实施方案 投资分析/实施方案

报告说明— 聚异戊二烯橡胶简称异戊橡胶,其发展史起源于对天然橡胶的研究,而异戊橡胶的工业化则是在其单体和Ziegler型催化剂有了确实保证之后才实现的。20世纪80年代以后,由于国际环境进一步趋向缓和,天然橡胶生产稳定增长;加之人工合成的聚异戊二烯橡胶的综合性能始终不及天然橡胶,而且受到单体来源、生产成本的制约,因而除前苏联外的其他一些国家纷纷终止了聚异戊二烯橡胶的生产,目前仅有美国、日本少量生产聚异戊二烯橡胶。但从长远和发展的观点看,聚异戊二烯橡胶仍是一个值得关注的合成橡胶品种。 该异戊二烯橡胶项目计划总投资15335.16万元,其中:固定资产投资10800.56万元,占项目总投资的70.43%;流动资金4534.60万元,占项目总投资的29.57%。 达产年营业收入34843.00万元,总成本费用26426.89万元,税金及附加299.06万元,利润总额8416.11万元,利税总额9876.01万元,税后净利润6312.08万元,达产年纳税总额3563.93万元;达产年投资利润率54.88%,投资利税率64.40%,投资回报率41.16%,全部投资回收期3.93年,提供就业职位589个。 与天然橡胶相比,异戊橡胶的特点是质量均一,纯度高。天然橡胶质量因产地、胶园及割胶季节等的不同而参差不齐,并且还会含有非橡胶成

分,混入尘土及异物。此外,异戊橡胶的门尼粘度、胶色、硫化速度均比较稳定。塑炼时间短,混炼加工简便。异戊橡胶没有必要像天然橡胶那样进行预塑炼,可以节省时间,并减小电力消耗。颜色浅,经烟熏干燥的天然橡胶为茶褐色,其色调不均,往往深浅不一。白绉片也是略带颜色;异戊橡胶一般近于无色透明,适用于浅色配方和医用橡胶制品。

温州成立异戊二烯生产制造公司可行性分析报告

温州成立异戊二烯生产制造公司可行性分析报告 规划设计/投资分析/产业运营

报告摘要说明 2019年,中国异戊二烯橡胶市场整体波动不大,以俄罗斯SKI-3为例,2020年人民币年均价为14425元/吨,同比跌幅在1.9%左右。年内最高点 为15300元/吨,最低点为1月份的14000元/吨。 xxx实业发展公司由xxx有限责任公司(以下简称“A公司”)与xxx投资公司(以下简称“B公司”)共同出资成立,其中:A公司出 资1020.0万元,占公司股份59%;B公司出资710.0万元,占公司股 份41%。 xxx实业发展公司以异戊二烯产业为核心,依托A公司的渠道资源和B公司的行业经验,xxx实业发展公司将快速形成行业竞争力,通过3-5年的发展,成为区域内行业龙头,带动并促进全行业的发展。 xxx实业发展公司计划总投资6157.96万元,其中:固定资产投资5176.75万元,占总投资的84.07%;流动资金981.21万元,占总投资 的15.93%。 根据规划,xxx实业发展公司正常经营年份可实现营业收入 9141.00万元,总成本费用6937.40万元,税金及附加114.89万元, 利润总额2203.60万元,利税总额2622.43万元,税后净利润1652.70万元,纳税总额969.73万元,投资利润率35.78%,投资利税率

42.59%,投资回报率26.84%,全部投资回收期5.23年,提供就业职位172个。 在我国,异戊二烯橡胶主要用来部分替代天然橡胶,以降低成本。2003~2010年我国异戊二烯橡胶进口情况见表2。由表2可以看出,2010年国内异戊二烯橡胶消费量约为6.77×104t,其中进口量为6.57×104t,进口来源国主要是俄罗斯,占到总进口量的80.1%;其次是日本,占到总进口量的18.0%。

长沙成立异戊二烯生产制造公司可行性分析报告

长沙成立异戊二烯生产制造公司可行性分析报告 规划设计/投资分析/产业运营

报告摘要说明 2019年,中国异戊二烯橡胶市场整体波动不大,以俄罗斯SKI-3为例,2020年人民币年均价为14425元/吨,同比跌幅在1.9%左右。年内最高点 为15300元/吨,最低点为1月份的14000元/吨。 xxx集团由xxx有限公司(以下简称“A公司”)与xxx科技公司(以下简称“B公司”)共同出资成立,其中:A公司出资1150.0万元,占公司股份63%;B公司出资680.0万元,占公司股份37%。 xxx集团以异戊二烯产业为核心,依托A公司的渠道资源和B公司的行业经验,xxx集团将快速形成行业竞争力,通过3-5年的发展,成为区域内行业龙头,带动并促进全行业的发展。 xxx集团计划总投资3243.04万元,其中:固定资产投资2656.42 万元,占总投资的81.91%;流动资金586.62万元,占总投资的 18.09%。 根据规划,xxx集团正常经营年份可实现营业收入4557.00万元,总成本费用3432.79万元,税金及附加55.93万元,利润总额1124.21万元,利税总额1335.20万元,税后净利润843.16万元,纳税总额492.04万元,投资利润率34.67%,投资利税率41.17%,投资回报率26.00%,全部投资回收期5.35年,提供就业职位92个。

在我国,异戊二烯橡胶主要用来部分替代天然橡胶,以降低成本。2003~2010年我国异戊二烯橡胶进口情况见表2。由表2可以看出,2010年国内异戊二烯橡胶消费量约为6.77×104t,其中进口量为6.57×104t,进口来源国主要是俄罗斯,占到总进口量的80.1%;其次是日本,占到总进口量的18.0%。

异戊二烯的生产现状与生产分析预测

异戊二烯的生产现状与生产分析预测 3.1 国外异戊二烯生产现状及预测 上世纪70年代中期,合成法是异戊二烯的主要来源。随着技术发展,合成法逐步被更经济、原料来源广的C5馏分抽提法所取代。 目前,异戊二烯主要来源于C5馏分,C5馏分是石油化工炼油装置、催化裂化装置以及重质烃裂解装置裂解制乙烯过程中的副产物,其中裂解C5馏分是一种具有潜在价值的基本原料,可生产一系列高附加值化工产品,从而降低乙烯生产成本,提高企业经济效益和竞争力。随着乙烯工业的发展,C5资源量不断增加。2005年世界C5资源总量约为…… 根据我们的调查统计,目前(2011年11月初),国外异戊二烯总生产能力达到--万吨/年,其中俄罗斯约占--%、美国占--%、日本占--%,其余分布在巴西、西欧、加拿大等地。国外异戊二烯生产商及装置生产能力见表3.1。 表3.1 2010年国外C5分离及异戊二烯产能情况表 异戊二烯可从裂解C5馏分中分离获得,也可通过异戊烯、异戊烷脱氢或异丁烯和甲醛反应制取。目前俄罗斯仍主要依靠脱氢法、…… 3.2 我国异戊二烯的发展及现状分析 3.2.1 异戊二烯生产发展历程 石油热裂解所得C5馏份经萃取精馏,或异戊烷、异戊烯脱氢以及丁烯增链等方法都可提供异戊二烯。 我国从20世纪70年代就开始了以二甲基甲酰胺为溶剂的裂解C5馏分分离技术的开发,上海石化1991年采用北京化工研究院的技术建成2.5万吨/年C5馏分分离工业性试验装置,1992~1994年进行了4次全流程开车,完成了工业

性试验任务,后经扩建,装置生产能力扩大到6.5万吨/年。该装置以裂解C5馏分为原料,以二甲基甲酰胺为溶剂,采用二聚、二次萃取精馏和常压、减压蒸馏的方法,最终分离出聚合级异戊二烯、化学级异戊二烯、间戊二烯和双环戊二烯产品。 20世纪90年代以前,国内除中国石化上海石油化工股份有限公司(简称上海石化)外,C5主要作为燃料使用,当时C5分离利用率小于10%,由其产生的附加效益也很低,造成了资源的浪费。 21世纪初期,由于我国异戊二烯产品主要依靠进口解决,因而精细化工产品的研究开发远远落后于国外,国产品牌为数极少,许多项目尚处在实验室阶段。生产和研制单位主要有北京化工研究院、上海石油化工股份有限公司化工研究所、西南化工研究院、天津大学精馏技术国家工程研究中心、南京工业大学以及江苏石油化工学院等等。 据不完全统计,我国2001年前可供分离的C5馏份中的异戊二烯每年约1.3万吨,大部分未付之工业规模的分离利用。我国异戊二烯的生产处于发展阶段,2005年其产量仅在1万吨左右,远不能满足我国异戊二烯下游产品发展的需要,限制了异戊二烯及下游产品的发展。 近几年我国数套大吨位乙烯装置相继建成,C5馏分数量更为可观,这为我国采用萃取蒸馏法生产异戊二烯提供了资源保障。…… 根据我们的调查,目前(2011年11月初),我国异戊二烯的生产有-家,生产能力约-吨/年,近几年产量有所上升,2009年产量估计在-吨,2010年产量在-吨左右。 表3.2 2006~2010年我国异戊二烯产能、产量统计表 图3.1 2006~2010年我国异戊二烯产能、产量走势图 3.2.2 异戊二烯生产现状 目前(2011年11月初),我国异戊二烯的生产厂家主要有……等。 我国异戊二烯生产企业产品主要直接以……

异戊二烯的应用领域

异戊二烯的应用领域 在所有的五碳烃成份中,目前以异戊二烯产品的用途最为广泛,其中最重要的一项是用来制造异戊二烯橡胶。 异戊二烯是生产异戊橡胶和丁基橡胶的单体,此外还可用于合成异戊烯氯、甲基庚烯酮、芳樟醇、柠檬醛、月桂烯、熏衣草醇、维生素A、E、K、拟除虫菊酯多种附加值很高,经济效益好的精细化学品。 高纯(含量≥98.5%)异戊二烯主要有两大应用领域,一是合成橡胶,二是精细化工。 在合成橡胶领域,采用聚合级(含量≥99.3%)异戊二烯,主要有如下几种下游产品。 ①聚异戊二烯。包括顺式1,4-聚异戊二烯(简称异戊橡胶、IR)和反式1,4-聚异戊二烯(简称合成杜仲胶、TPI),目前工业产品主要是异戊橡胶,它因分子结构及性能与天然橡胶最接近,因此被称为“合成天然橡胶”,是合成橡胶中能够替代天然橡胶综合性能最好的胶种,可广泛应用于轮胎、胶带、胶管等橡胶加工领域。 异戊二烯橡胶较天然橡胶有以下优点:质量均一,纯度高;混炼加工简便;颜色浅,近于无色透明;膨胀及收缩小;流动性好。 异戊二烯橡胶具有良好的物理机械性能,广泛应用于轮胎的胎面胶、胎体胶及胎侧胶;胶鞋、胶带、胶管、胶粘剂、工艺橡胶制品;以及医疗、食品用橡胶制品。 由于起始原料规格和聚合方法的不同,致使其聚合物有数种不同的结构,譬如高顺式聚异戊二烯,其为人工合成的天然橡胶成份,具有良好的弹性、耐磨性、耐热性,并有较好的电性能和加工性能,可以代替天然橡胶制成轮胎、胶带、胶管、鞋底胶等多种制品。另外如低聚异戊二烯,这种液体橡胶具有许多优点,可以浇注成形,能在工作现场硫化成各种形状和尺寸的成品,而不需要一般橡胶加

工的复杂设备,广泛运用于接着剂、密封剂、涂料、油漆、浸渍剂及硫化增塑剂方面。其它不同结构型式的聚异戊二烯可用来制造多种特殊用途的橡胶,最终产品包括医疗用品和运动器材。 ②苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯共聚物(SIS)。由苯乙烯、异戊二烯通过阴离子聚合制得。SIS是粘合剂、涂料、塑料改性等领域的理想材料,也是新一代压敏胶、热熔胶和密封胶的主要原料。 ③丁基橡胶。由高纯异丁烯掺入少量(4%左右)异戊二烯共聚制得。 ④苯乙烯-异戊二烯-丁二烯三元集成橡胶(SIBR)。由苯乙烯、异戊二烯、丁二烯为原料,以有机锂为引发剂,通过阴离子溶液聚合制得,是一种新型合成橡胶。 在精细化工领域,采用化学级(含量≥98.5%)异戊二烯,主要有如下衍生产品。 氯化氢加成丙酮缩合炔化加氢 ①异戊二烯—→氯代异戊烯—→甲基庚烯酮—→芳樟醇—→异植物醇—→维生素E、维生素A、维生素K。 芳樟醇本身是一种重要香料,也用作多种合成香料的中间体,更主要用于合成维生素E、维生素A、维生素K。 ②以异戊二烯为原料,采用偏氯乙烯加成法经二氯菊酸乙酯制得拟除虫菊酯类杀虫剂,如二氯苯醚菊酯、氯氰菊酯、溴氰菊酯等。 详细内容参见六鉴网(https://www.sodocs.net/doc/ca3100461.html,)发布《异戊二烯技术与市场调研报告》。

成都异戊二烯生产制造项目投资计划书

成都异戊二烯生产制造项目 投资计划书 规划设计 / 投资分析

摘要 2019年,中国异戊二烯橡胶市场整体波动不大,以俄罗斯SKI-3为例,2020年人民币年均价为14425元/吨,同比跌幅在1.9%左右。年内最高点 为15300元/吨,最低点为1月份的14000元/吨。 该异戊二烯项目计划总投资20710.76万元,其中:固定资产投资14258.83万元,占项目总投资的68.85%;流动资金6451.93万元,占项目 总投资的31.15%。 达产年营业收入49193.00万元,总成本费用38766.33万元,税金及 附加382.28万元,利润总额10426.67万元,利税总额12247.11万元,税 后净利润7820.00万元,达产年纳税总额4427.11万元;达产年投资利润 率50.34%,投资利税率59.13%,投资回报率37.76%,全部投资回收期 4.15年,提供就业职位734个。 报告针对项目的特点,分析投资项目能源消费情况,计算能源消费量 并提出节能措施;分析项目的环境污染、安全卫生情况,提出建设与运营 过程中拟采取的环境保护和安全防护措施。 在我国,异戊二烯橡胶主要用来部分替代天然橡胶,以降低成本。2003~2010年我国异戊二烯橡胶进口情况见表2。由表2可以看出,2010 年国内异戊二烯橡胶消费量约为6.77×104t,其中进口量为6.57×104t, 进口来源国主要是俄罗斯,占到总进口量的80.1%;其次是日本,占到总进口量的18.0%。

报告主要内容:项目基本情况、项目建设必要性分析、项目市场前景 分析、建设规划方案、选址科学性分析、项目土建工程、工艺先进性分析、环境影响概况、生产安全、风险应对评价分析、项目节能可行性分析、项 目实施安排、投资规划、项目经营效益分析、项目综合评价等。

异戊二烯应用市场前景及其生产技术进展

异戊二烯应用市场前景及其生产技术进展 牟克云 (中石化长岭分公司技术开发处) 摘要:异戊二烯是合成橡胶的重要单体。主要用于合成异戊橡胶、SIS。其次,用作合成丁基橡胶的一种共聚单体,以改进丁基橡胶的硫化性能,异戊二烯还用于制造农药、医药、香料及黏结剂等。本文对异戊二烯国内外应用现状及应用前景进行了分析。同时还介绍了目前生产异戊二烯的几种方法,并进行了对比。文章结尾就本公司发展该项目提出自己的看法和建议。 关键词:异戊二烯市场生产技术工业化 1 异戊二烯性质及应用领域 异戊二烯﹙2-methylbutadiene﹚别名异戊间二烯、2-甲基-1,3-丁二烯,分子式为C5H8,分子量为68.12。CAS号:78-79-5。 异戊二烯在常温下是一种无色易挥发、刺激性油状液体。不溶于水、溶于苯,易溶于乙醇、乙醚、丙酮。与空气形成爆炸性混合物,爆炸极限>1.6%。异戊二烯因含有共扼双键,化学性质活泼,易发生均聚和共聚反应,能与许多物质发生反应生成新的化合物。 表1 异戊二烯性质 性质指标 分子量68.12 化学结构式C5H8 外观无色易挥发、刺激性油状液体 相对密度D20200.681 折光率N20D 1.4216 沸点(101.3kPa)/℃34.07 凝固点/℃-145.96 闪点/℃-48 自燃点/℃220 溶解性不溶于水、溶于苯,易溶于乙醇、乙醚、丙酮异戊二烯是合成橡胶﹙SR﹚的重要单体。主要用于合成异戊橡胶﹙IR﹚、SIS﹙苯乙烯—异戊二烯— 总结

苯乙烯嵌段共聚物的简称﹚。其次,用作合成丁基橡胶﹙IIR﹚的一种共聚单体,以改进IIR的硫化性能,异戊二烯还用于制造农药、医药、香料及黏结剂等。 2 国内外异戊二烯应用领域及市场情况 异戊二烯可从裂解C5馏分中分离获得,也可通过异戊烯、异戊烷脱氢或异丁烯和甲醛反应制取。在美国和日本,异戊二烯主要是从裂解C5馏分中分离获得的;而在俄罗斯则是通过异戊烯、异戊烷脱氢及异丁烯—甲醛合成法获得的。目前,用于生产SIS、IR、IIR的异戊二烯占异戊二烯总量的95%以上,其余部分用于生产维生素、药物、香料、环氧硬化剂等精细化工产品。目前,美国、西欧用于生产SIS的异戊二烯的量已超过异戊橡胶的量。目前我国异戊二烯还大部分应用在精细化工领域。 2.1 国外异戊二烯利用状况 2. 1. 1 美国异戊二烯的利用情况 表2为美国异戊二烯的消费情况。 表2 美国异戊二烯的消费情况(单位:万吨/年) 用途2000年2001年2002年2003年2004年预计2009年 异戊橡胶 6.6 5.9 6.1 5.8 6.2 6.7 SIS 6.3 6.0 6.3 6.5 6.7 8.0 丁基橡胶0.5 0.5 0.5 0.5 0.6 0.6 其它0.31 0.30 0.33 0.35 0.35 0.40 总计16.5 15.4 16.2 16.3 17.0 19.3 从表2可看出,美国异戊二烯主要用于SIS和IR的消费,少量用于生产IIR产品。 2.1.2 西欧异戊二烯的利用情况 西欧只有荷兰Shell一家厂商生产异戊二烯,纯异戊二烯的产能为2.5万吨/年,主要用于生产IR和SIS,部分用于生产IIR。2002年西欧异戊二烯产量为2.1万吨,进口量为1.97万吨;2003年的产量为2.2万吨,进口量为1.96 万吨;2004年的产量为2.2 万吨。 2. 1. 3 日本异戊二烯的利用情况 日本异戊二烯主要用于生产IR和SIS,少量用于生产IIR,其异戊二烯的消费情况见表3。 表3日本异戊二烯的消费情况(单位:万吨/年) 用途2000年2001年2002年2003年2004年预计2009年 异戊橡胶 6.8 5.5 6.6 6.6 6.6 6.9 SIS 2.6 2.7 2.7 2.7 2.7 2.7 丁基橡胶0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 其它 1.0 1.3 1.4 1.4 1.6 1.6 总计10.7 9.7 11.0 11.0 11.0 11.5

异戊二烯

异戊二烯研究国际发展态势分析 (中国科学院青岛生物能源与过程研究所规划战略与信息中心) 摘要:本文主要论述了异戊二烯的相关性质,梳理了异戊二烯的主要生产工艺,并对异戊二烯的主要应用领域进行了探讨,同时结合文献计量和专利分析,揭示了异戊二烯在科学研究和技术研发领域的发展趋势、力量分布、研究热点和重点方向等,并对部分研究生产机构进行了调研分析,最后对下一步开展异戊二烯生产和产品开发提出了对策建议。 关键词:异戊二烯,生产工艺,发展态势,文献计量,专利分析

目录 1. 概况 (1) 2. 异戊二烯的生产工艺 (1) 2.1. 脱氢法生产异戊二烯 (2) 2.1.1. 异戊烷两步催化脱氢法 (2) 2.1.2. 异戊烯催化脱氢法 (2) 2.2. 化学合成法 (2) 2.2.1. 异丁烯-甲醛法 (2) 2.2.2. 乙炔-丙酮法 (3) 2.2.3. 丙烯二聚法 (3) 2.3. 裂解C5馏分萃取蒸馏法 (3) 2.3.1. 乙腈法 (3) 2.3.2. N,N-二甲基甲酰胺法 (4) 2.3.3. N-甲基吡咯烷酮法 (4) 2.3.4. 其他溶剂萃取法 (4) 2.4. 其他分离方法 (5) 2.4.1. 共沸精馏法 (5) 2.4.2. 化学吸附法 (5) 2.4.3. 膜分离法 (5) 2.4.4. 反应精馏技术 (6) 2.4.5. 选择性催化加氢脱炔工艺 (6) 2.4.6. 共沸超精馏/萃取蒸馏耦合工艺 (6) 2.4.7. 加盐NMP法萃取精馏分离法 (7) 2.5. 生物合成法 (7) 2.6. 几种主要工艺技术生产装置投资及原料和公用工程消耗情况 (8) 3. 异戊二烯的应用 (8) 3.1. 异戊二烯在精细化工领域应用 (8) 3.2. 异戊二烯在聚合物领域应用 (9) 3.2.1. 异戊二烯在IR领域应用 (9) 3.2.2. 异戊二烯在SIS领域应用 (11) 3.2.3. 异戊二烯在IIR领域应用 (12) 3.2.4. 异戊二烯在SIBR领域应用 (12) 4. 异戊二烯研究的文献计量分析 (13) 4.1. 数据来源和分析工具 (13) 4.2. 国际异戊二烯研究论文的总体概况 (13) 4.2.1. 论文数量年度变化情况 (13) 4.2.2. 学科分布 (14) 4.2.3. 期刊分布 (15) 4.3. 异戊二烯研究的主要国家和机构 (15) 4.3.1. 主要研究国家 (15) 4.3.2. 主要研究机构 (18) 4.4. 异戊二烯研究热点 (20) 4.5. 小结 (21)

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