大炼化行业，大炼化产业链

C4通常是产物或混合物，例如丁烷、1-丁烯、2-丁烯、异丁烯和丁二烯。 C4的综合利用对于石化企业也很重要，因为C4原料丰富，下游应用广泛，且各组分的理化性质差异很大。

C4源

01

炼油厂

主要产生于炼油厂催化裂化装置、焦化装置、加氢裂化装置，其中催化裂化装置占炼油厂C4的大部分。通常，C4 用作液化气的成分，与丙烷混合并用作燃料。但近年来，炼油与石化的融合导致乙烯原料更加轻质，炼油厂碳4的附加值逐渐提高。

02

乙烯裂解装置

一般情况下，C-4是乙烯裂解装置中的副产物，但C-4在原料石脑油的裂解中含量丰富，而在其他乙烷、丙烷、丁烷的裂解中含量相对较低。粗C4是石脑油分解乙烯的副产物，抽出丁二烯后的组分为萃余液-1，连续抽出异丁烯后的组分为萃余液-2。还有乙烯裂解装置，将C4 2-丁烯和乙烯转化为烯烃以生产丙烯。

03

甲醇制烯烃装置

混合二氧化碳副产物在烃类产品中所占比例较小，但主要成分为1-丁烯和2-丁烯，其余成分为丁烷、异丁烯和丁二烯。由于MTO生产的C-4产量较小，单独进行深加工存在困难，但可以从社会资源中收集C-4并综合利用。

油气田及页岩气湿气NGL

传统的石油和天然气开采会产生含有四种碳成分的油田相关气体，其中大部分是烷烃。页岩气开采中的水分还含有丁烷。然而，不同的油气田含有不同数量的成分。除燃烧用途外，烷烃C4正丁烷适合作为乙烯裂化的原料，异丁烷适合用于脱氢反应生产异丁烯。

C4下游应用

C4下游应用广泛，可应用于其混合物或单个组分。 C4在液化气燃料中附加值最低，其高烯烃含量也影响燃烧性能。裂解乙烯装置中的C4丁二烯是最大宗的商品之一，应用较为成熟的有MTBE、甲乙酮、顺丁烯二酸酐等。 C4 的常见下游应用包括：

01

芳构化

低分子量烃通过芳构化反应转化为苯、甲苯、二甲苯等混合芳烃。然后，经过一系列的分离，最终产品是符合规格的混合芳烃、轻芳烃和重芳烃，副产品是低烯烃液化气和少量的干燥气体。当成品油供应短缺时，地方炼厂建设了大量芳构化产能，主要用于调和石油，但现在经济效益低得多。

02

丁二烯

C4中最大的产品之一，主要应用于合成橡胶（11945，-25.00，-0.21%）（丁苯、顺丁二烯、丁腈等）、ABS、丁苯乳胶、弹性体（SBS）。马苏。SEBS等））、己二腈、噻吩、四氢邻苯二甲酸酐等丁二烯难以储存，通常在压力或低温下储存，以防止自聚合。丁二烯船舶和罐车可以与液化石油气船舶和卡车互换使用，但有更严格的要求，例如所需的压力水平和氧气含量。

03

异丁烯

异丁烯和丁烯通常以混合C4共存，很难用物理方法分离。通常，与甲醇(2370, 13.00, 0.55%) 醚化生成MTBE，异丁烯与甲醇反应。 MTBE可用于调合或再裂解汽油生产高纯度异丁烯。高纯度异丁烯是丁基橡胶的原料，异丁烯还可合成MMA、聚异丁烯、抗氧剂等产品。近年来，通过异丁烷脱氢反应生产异丁烯的设备逐渐增多。

04

1-丁烯和2-丁烯

两者之间可以进行异构转换。 1-丁烯可用作LLDPE中的共聚单体，合成聚1-丁烯等物质，2-丁烯可用于制造甲乙酮和乙酸仲丁酯等物质。丁烯是通过氧化脱氢反应（不是直接脱氢反应）生产丁二烯，但原料成本和能源消耗较高，与C4萃取相比成本较高。

05

丁烷

正丁烷除燃烧外还可用于裂解乙烯原料合成顺丁烯二酸酐，且正丁烷合成顺丁烯二酸酐与纯苯路线具有竞争力。作为原料。虽然裂解乙烯的异丁烷收率不好，但可以通过异构化反应转化为正丁烷，但需要一定的规模才能使其经济。异丁烷可以与丁烯合成生产烷基化汽油的异辛烷或脱氢生产异丁烯。

裂解C5是石脑油或其他重质裂解原料蒸汽裂解生产乙烯（简称石脑油乙烯）的副产品。分解后的C5含有30多种沸点相近的组分，最有用的是异戊二烯、间戊二烯和环戊二烯，约占C5总量的40%55%。下同）。裂化C5还含有15至25的单烯烃，例如1-戊烯、2-甲基-1-丁烯和2-甲基-2-丁烯。

裂解C5馏分的主要来源

裂化C5馏分主要源自石脑油或其他重质裂化原料蒸汽裂化生产乙烯的副产品，通常占乙烯产量的约10%。 C5 馏分的组成由于以下影响而发生变化：它是富含烯烃、间戊二烯、环戊二烯等异戊二烯成分的分解原料。自1982年上海石化组织开展碳五综合利用联合研究以来，近30年来我国裂解碳五馏分综合利用取得了长足进步。

裂解碳五馏分主要分离加工方法

对于裂解C5馏分，与国外相比，可以采用不同的分馏工艺，获得不同纯度的C5馏分产品。此后，在日本掌握C5分离技术之前，副产C5馏分直接用作燃料。原国家计委在极大的兴趣和大力支持下，我国开始重视退化碳五资源的开发利用。

裂解C5馏分的分离加工方法主要有完全分离、部分分离和直接利用三种。

全组分分离是从C5馏分中分离异戊二烯、间戊二烯、二环戊二烯和单一组分，部分分离是从C5馏分中仅分离异戊二烯和间戊二烯。用作乙烯分解的原料和汽油的调节组分。

截短型C5下游应用及前景

01

异戊二烯

异戊二烯的主要用途

异戊二烯的主要用途是在橡胶和精细化工行业，异戊二烯是合成橡胶的重要单体，主要用于合成异戊二烯橡胶、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯（SIS）嵌段共聚物和丁基橡胶工业。橡胶工业中的异戊二烯消耗量占异戊二烯年产量的77.4%。

异戊二烯在精细化工中的应用主要体现在两个方面。一是最终合成芳樟基及甲基庚烯酮、维生素E、芳樟醇等其他香料香精，二是高效率、低成本合成异戊二烯醇。毒性杀虫剂除虫菊酯是拟除虫菊酯类杀虫剂的中间体。

异戊二烯的应用前景

根据最新的研究进展，异戊二烯和聚丁二烯可以合成为无规共聚物（丁二烯/异戊二烯橡胶），并且这种无规共聚物具有不同于均聚物（异戊二烯橡胶和丁二烯橡胶）的特殊性能。橡胶不仅具有优良的耐疲劳性、耐寒性、抗撕裂性，而且还具有优良的动态力学性能、耐磨性、耐湿润滑性等。虽然尚未实现工业化生产，但应用前景良好。

02

间戊二烯

间戊二烯的主要用途

间戊二烯目前主要用于生产C5石油树脂和固化剂甲基氢化苯酐（包括甲基四氢苯酐和甲基六氢苯酐）。此外，间戊二烯浓缩树脂、某些高含量单烯烃改性间戊二烯浓缩树脂、芳香族改性间戊二烯浓缩树脂、萜烯改性间戊二烯树脂、芳香族及萜烯改性间戊二烯树脂等具有酸值低、混溶性好等特点；耐水、耐水、耐乙醇、耐化学腐蚀。它调节粘度并提供优异的热稳定性，广泛应用于橡胶和粘合剂增粘、油漆、路标漆、油墨、造纸等行业。

间戊二烯还可形成甲基氢化邻苯二甲酸酐和甲基六氢邻苯二甲酸酐。甲基氢化邻苯二甲酸酐是一种性能优异的液体有机酸酐环氧树脂固化剂，可形成低混合粘度的环氧树脂。粘度低、浸渍性好、使用寿命长、综合机电性能好，是电子、电气行业、变压器铸件产品的首选原材料，特别适用于照明等户外场所。 – 发光二极管、特殊用途电容器、点火线圈、体育用品等环氧树脂固化领域，具有优异的抗紫外线和防潮性能。

间戊二烯的应用前景

国内企业生产的C5石油树脂主要是除去大部分环戊二烯后剩余的C5馏分生产的混合C5石油树脂，其质量由于日本汽车工业的改造而发生了变化。随着不断的改进和消费的提高，国内高档C5石油树脂的需求和户外高级固化剂的需求将逐渐增加，同时间戊二烯的需求也会增加，目前无法满足。国内生产需求的增加将不可避免地推动进口量的进一步增加。

03

环戊二烯/双环戊二烯

环戊二烯/双环戊二烯的主要用途

由于环戊二烯（CPD）本身的活性和制造工艺的特点，工业上将环戊二烯二聚为二聚环戊二烯（DCPD），然后再解聚或再二聚可制得环戊二烯或双环戊二烯。聚合物级（质量分数99%）、乙丙橡胶（EPDM）级（95%质量分数%）、聚酯级（80%质量分数85%）、低纯级（68%质量分数 80%）。

不饱和树脂是具有酯键和不饱和双键的线型高分子化合物，一般由二元酸和二醇缩聚反应生成，可用作基体材料。根据功能用途，采用玻璃纤维增强复合材料制成，应用于风能、轨道交通、绿色建筑、轻量化工程、医药等领域。非增强材料应用于人造石、涂料、铸件、工艺品等领域。

双环戊二烯在不饱和树脂中的应用主要是替代部分邻苯二甲酸酐改性的不饱和聚酯树脂。用DPCD改性的不饱和聚酯树脂比传统不饱和聚酯树脂减少10%的苯乙烯用量，降低了制造成本并提高了耐热性。双环戊二烯（DCPD）氢化树脂比一般石油树脂具有更高的树脂耐腐蚀性，特别是干燥强度和弯曲强度，并且氢化后，不饱和键消失，化学稳定性提高，并保持环状结构。容易与基体聚合物中的橡胶相形成分子缠结，相对适合与极性和非极性材料的粘合。特别适合用于食品包装用品、一次性尿布、压力容器等一次性卫生材料领域。敏感胶、女性卫生巾等

乙丙橡胶是世界三大合成橡胶之一，广泛应用于电线电缆、汽车零部件、防水卷材等各种橡胶领域。

环戊二烯和双环戊二烯未来发展前景

2023年，日本C5馏分裂解生产双环戊二烯产能约为44.5万吨，其中双环戊二烯26.8万吨，占比约64%。双环戊二烯约8.4万吨，占比约31%，亚乙基降冰片烯（ENB）行业消费双环戊二烯约7700吨，占比约3%，裂解C5出口约生产双环戊二烯7500吨。

目前国内DCPD氢化石油树脂需求量已达40万吨/年，且自2015年以来，国内尚无生产商达到2023年产能10万吨的水平，年均增速约为3%。在目前国内约40万吨/年的需求推动下，预计未来三年DCPD氢化石油树脂产能将以5%的速度增长，这将进一步拉动双环戊二烯（DPCD）的需求。

乙烯装置生产的C9馏分称为裂解C9。裂解C9是石脑油或轻柴油等液体原料裂解并从裂解副产物中分离出C5馏分和C6-C8馏分后剩余的馏分，通常占乙烯总产量的10%~15%。

C9断线来源

1、蒸汽裂解生产乙烯的副产物中含有大量不饱和组分，其中组分达150多种。

2、炼油厂重整器重整碳九、二甲苯底油。

破碎C9的处理及使用

一是可通过蒸馏分离DCPD、二甲基环戊二烯（DMCPD）等多种产品，烷基苯馏分可分离加氢生产高芳烃溶剂油和汽油调合组分，茚馏分可分离加氢生产高芳烃溶剂油和汽油调和组分可以再聚合生产石油。分离树脂、重质组分以生产燃料或沥青，以及分离萘和甲基萘。

第二种方法是将C9馏分中的单烯烃组分聚合，分离未反应物和低沸点组分，生产石油树脂。通过加氢得到高芳烃溶剂油和汽油的混合组分。

第三种选择是直接加氢生产汽油混合组分。

C9的主要用途

裂解C9馏分含有150多种化学成分，烯烃含量高，易聚合，胶体含量高，组分分散，各组分含量低，沸点非常接近。很难使用。单一成分。从合成化学的角度来看，组合物可以分为两类。一种是聚合成石油树脂或与惰性组分（烷基苯）氢化稠合而成的，属环芳香族。茚、二甲苯、萘、甲基萘等烃类用作芳烃溶剂和生产对二甲苯（PX）的原料。

使用C9的主要方面包括：

01

C9石油树脂的制造

C9石油树脂是以石油分解产生的C9馏分为原料，经预处理、聚合、蒸馏等工艺生产的热塑性树脂。它不是聚合物，而是分子量为3003000的低聚物。由于其酸价低、相溶性好、耐水、耐化学药品、化学性质稳定，广泛应用于油漆、油漆、橡胶等行业作为促进剂、调节剂、改性剂。但生产的石油树脂颜色较深，产品性能较差，需要加氢。加氢工艺难度大、成本高，技术有待改进。

02

高纯度双环戊二烯（DCPD）的生产

C9 馏分的DCPD 含量通常大于30%。高纯DCPD主要用于聚双环戊二烯材料、光学有机玻璃材料、环氧树脂、有机金属化合物、化学中间体、二茂铁制备、化学助剂、金刚烷、戊二醛、乙丙橡胶、高分子材料制备等精细化学品中使用- 能源燃料和其他产品。

03

生产高品质芳香族溶剂

大多数公司首先合成石油树脂或提取DCPD，消耗大部分活性成分，然后在第一阶段和第二阶段氢化剩余成分以生产溶剂油。或者，将C9以上的组分切割以除去橡胶，减少砷、硫和其他含量，然后进行一步加氢以使大多数烯烃饱和并产生高辛烷值汽油的调和组分。经过第二段高温加氢除去硫和残余烯烃等杂质后，可作为高芳烃溶剂油提取芳烃等。

因为含有大量的烯烃，所以很容易聚合，又因为含有大量的砷和胶体，很难氢化，所以需要经过一个过程来除去重组分，大约30%以这种方式将其删除。有价值的香气成分丢失了。

04

提取单一成分高附加值

使用C9焦油如茚、二甲苯、萘、甲基萘等

结论

C4、C5、C9是化学工业中可综合利用的宝贵资源，由最初的混合使用逐渐过渡到单一组分的分离以制备更多功能和多样化的高端产品。国内外大企业也将发展C4、C5、C9产业链作为其全球战略的一部分。目前，领先的C4和C5分离利用技术开发商包括埃克森美孚、利安德巴塞尔、IFP、巴斯夫、UOP、中石化、旭化成、瑞翁、中石油、鲁姆斯等。

总体来看，我国与其他国家先进水平仍有较大差距。以C5为例，异戊二烯已实现规模化生产，产业链较为完整，生产集中度高，下游市场发达。环戊二烯、间戊二烯下游行业主要为民营企业和外资企业，生产集中度较低，产品以中低价位为主。

随着全球石化原料供应格局的不断变化以及我国化工行业高端化发展迫在眉睫，C4、C5、C9产品链逐渐成为石化行业的主要竞争领域。未来，企业如何设计新型C4、C5、C9资源产品解决方案，传统石化企业如何优化产业结构，将取决于企业如何永久增强竞争力、提高效率，这对于提高企业的竞争力具有极其重要的意义。业绩并提高公司整体的附加值。行业。 C4、C5、C9产业的发展也为相关工程技术和设备供应商带来了重大机遇。

文章来源：第八元素塑料版