煤制烯烃副产混合碳四的综合利用

煤制烯烃副产混合碳四的综合利用

蔡章吉

宁波锦莱化工股份有限公司 浙江省余姚市 315475

摘要：随着全球经济的不断发展，人类对于煤制烯烃的需求与日俱增。而煤制烯烃原料轻质化的现象也不断出现，从而使Ｃ4资源的供应量受到一定程度的影响。煤质烯烃副产混合碳四在煤化工产业的应用上有人巨大作用。本文将深入研究煤质烯烃副产混合碳四的综合利用，并针这些利用方向为企业提供有效的建议。

关键词：煤制烯烃副产；混合碳四；甲醇制烯烃；综合利用

前言

自“十一五”以来，我国煤质烯烃产业得到不断的发展壮大，在新型煤化工产业方面上的成就也不断增多。我国在煤制油，煤制烯烃，煤制天然气等方面的产业都具有一定的规模，都取得了较大的成功。我国的煤制烯烃产业之所以取得较大成功，主要受到我国的神华包头，神华宁煤和大唐多伦煤制烯烃项目的成功示范性作用影响。煤质烯烃的复产是混合碳四，我们可以综合利用妇产的混合碳四进行深层次的加工，从而达到提高附加值的目的，同时又可以增加新的收益点，促进产业的发展。

1. 煤基混合碳四的组成

所谓的煤基混合碳四，就是指用煤生产出来的甲醇，在经过甲醇制烯烃技术（也就是MTO技术）将甲醇转化为乙烯和丙烯之后所产生的碳四组分。虽然原理相同，但是出自于每个厂家的煤基混合碳似的成分，却有着或多或少的不同。因为甲醇制烯烃技术（简称MTO技术）同时又包含着许多相似却又有所不同的技术。加之每个工厂所拥有的工艺技术都存在差距，这就造成每座工厂之间的混合碳四组分都有不同的结果。虽有一定程度上的不同，但基本上都能够控制在大致的范围内，比如丁烯-1的含量控制在22%-27%，顺丁烯-2的含量控制在21%-28%，反丁烯-2的含量控制在31%-37%，异丁烯的含量控制在6%-8%。

二、煤基混合碳四的综合利用

（一）燃料方面上的应用

煤基混合碳四可以运用在燃料方面上，因为其中的烯烃含量较高，且还拥有少量的异丁烷成分，而两者可以按照一定的比例进行混合，再加入酸性的催化剂，从而产生烷基化反应。该反应会产生出一定量的烷基化油或叠合汽油。这种方法是煤基混合碳四的最常用方法之一。这种生产方式具有一定的“绿色”优点，因为其产生有较高的辛烷，同时产生的烯烃和芳烃含量较低，挥发性以及清洁性都良好，由此被誉为“绿色汽油调和组分”。

（二）芳构化生产芳烃

煤基混合碳四还可以经过钢构化生产工艺生产出芳烃。所谓的芳构化生产，就是只在经过催化剂的催化作用下，烯烃通过一些化学反应过程产生芳烃。这种生产方式不仅可以生产出一定量的芳烃，通常有甲苯和二甲苯（BTX），而且还可以提取一定量的高辛烷值汽油。但是瘦近段时间的诸多因素影像，比如其原料成本较高，混合芳烃的价格停留不上升，且芳烃的需求量逐渐减少等影响，都使我国的芳构化产业减少生产，甚至出现利润下滑和亏损的状况，从而导致相关企业难以生存发展。因此，就目前现状而言，该工艺的发展应用会收到一定的限制。

（三）增产乙烯和丙烯

煤基碳四通常也可以生产出乙烯和丙烯，只要将其直接放入裂解装置当中，就可以产生乙烯和丙烯了。另外，还可以将其放入催化装置中，经过催化裂解生产出更多的乙烯和丙烯。所谓的催化裂解，就是指主要通过酸性分子筛催化剂的催化下碳四烃中的丁烯可以列举出你西，而且也能同时得到相对量较少的乙烯。而产生的乙烯通常会被蒸汽裂解，因此，丙烯生产出的量就会相对更高。而在催化歧化的催化作用下，碳四烯烃中的丁烯-2与乙烯还会发生易位反应从而产生丙烯。

（四）单体利用技术

煤基混合碳四还可以通过单体利用技术取出丁烯。由于丁烯是煤基混合碳四中的主要组分，且加之难以被挥发，因此可以应用单体蒸馏对煤机混合碳四进行分离，从而分离出丁烯。通常加入一定量的氢，才能够分离得出该组分。在选择性的加入氢之后，烯-1和丁烯-2和正丁烷等才能够在精馏方式下得到分离。这种技术的流程简单，且目前的相关技术又相对成熟，分离出来的组分的含量又能够保持在90%左右，因此，这种单体利用技术得到一定长度的重视和利用。

三、丁烯-1的化工应用

第一，丁烯-1通常可以作为一种共聚单体去生产密度聚乙烯及线性聚乙烯。就比如一些由如高密度聚乙烯及线性聚乙烯部分组成的牌号，就可以运用到丁烯-1这种材料生产。而且一般经过煤基混合碳四分离生产出的丁烯-1的产量又比较少，通常也只能满足企业自身的消耗而已，不能够满足对外销售。所以，这种生产方式一定程度上可以使物料达到平衡的目的，还能够使丁烯-1可以被综合有效的利用到而减少浪费。

第二，丁烯-1还可以用于聚丁烯-1塑料的生产。丁烯-1可以通过聚合生产出一种聚丁烯-1塑料，且这种塑料还是热塑性树脂性质的。这种热塑性树脂的性质使其相对传统的聚乙烯而言，无论是抵抗蠕变，高温难耐环境的能力上还是抵抗冲击的能力上，其综合能力的有了一定程度上的提升。这种原料通常被广泛应用在一些管材方面上，比如水管，工业用管等。

四、丁烯-2的化工应用

丁烯-2在多数煤机混合碳四中被分解出来的含量会在60%左右，远比丁烯-1多了接近两倍的量。虽然比丁烯-1的含量多了很多，但是工业所应用到的量却没有丁烯-1多。因此，人们通常将其转变为丁烯-1，由此来缓解丁烯-1量少的问题，还能在一定程度上稳定供需求。比如中煤榆林煤化工项目，就是选择了将碳四异构化技术将丁烯-2转化为丁烯-1这种技术转变方式，以获得更多的丁烯-1。另外，国外Lummus公司也根据相应原理研发出了CPT技术和中石化开发的碳四异构化技术，这两种技术是目前为止比较成熟的技术，也被广泛运用于世界各地的化工应用中。

五、结语

随着我国工业技术的不断发展，我国新建了许多煤制烯烃装置（CTO/MTO），这些装置为我国在煤制烯烃生产方面上的提升提供了基础性作用，我国的煤制烯烃生产能力也得到不断提升。我国相关企业可以根据煤制烯烃副产混合碳四的综合利用，获取更多综合利用方式，从而更有效地提高企业的工艺水平，进一步提升经济实力。

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作者简介：蔡章吉（1988-12），男，汉族，籍贯：浙江省余姚市，当前职务：技术部经理，当前职称：助理工程师，学历：本科，研究方向：碳四烯烃有机合成