目錄緒論 41.1我國乙烯工業(yè)的開展概述 41.2碳四組分綜合利用的現(xiàn)狀 5丁二烯 61.2.2高純異丁烯 61.2.3正丁烯 6水合法生產(chǎn)仲丁醇 6正丁烯制甲乙酮 7正丁烯和乙烯易位制丙烯 7正丁烷 7異丁烷 7碳四餾分回煉增產(chǎn)乙烯、丙烯 8芳構(gòu)化制取芳烴 8催化裂解制乙烯、丙烯 8參考文獻 9工程可行性論證篇第1章工程總論 151.1工程情況 15工程名稱 15工程法人 15企業(yè)性質(zhì) 15工程擬建地點 15企業(yè)名稱 15工程簡介 15編制依據(jù) 151.1.8編制原那么 151.2工程背景 161.2.1工程投資的必要性 161.2.2工程投資的意義 171.2.3工程投資的可能 18國內(nèi)外市場供求情況 18產(chǎn)品市場開展預(yù)測和盈利前景 25建廠條件 26資源、原材料供給情況 26參考文獻 26第二章產(chǎn)品特性 282.1高純異丁烯的物化性質(zhì) 282.2高純異丁烯的毒性、平安、貯存及運輸 292.2.1高純異丁烯的毒性 292.2.1.1健康危害 292.2.1.2毒理學(xué)資料及環(huán)境行為 292.2.2高純異丁烯的平安 302.2.2.1泄漏應(yīng)急處理 30防護措施 30急救措施 30滅火方法 302.2.3高純異丁烯的包裝、貯存及運輸 312.3高純異丁烯的質(zhì)量標準 32參考文獻 32第三章產(chǎn)品市場供求預(yù)測 333.1國外市場需求預(yù)測 33美國高純異丁烯市場需求預(yù)測 33西歐高純異丁烯市場需求預(yù)測 34日本高純異丁烯市場需求預(yù)測 343.2國內(nèi)市場需求預(yù)測 35參考文獻 38第四章高純異丁烯的工藝方案 394.1異丁烯生產(chǎn)工藝開展概述 394.2現(xiàn)行異丁烯的生產(chǎn)工藝及其分析 40硫酸吸附法 40催化水合法 40MTBE裂解法 41普純異丁烯生產(chǎn)工藝 41高純異丁烯生產(chǎn)工藝 41叔丁醇法 42吸附別離法 42異構(gòu)化法 424.3經(jīng)濟比擬 434.4異丁烯生產(chǎn)后處理方法 44吸收狀況 44甲醇回收情況 47參考文獻 47第五章原料、輔助材料及催化劑的供給 485.1原料 485.2產(chǎn)品 51產(chǎn)品規(guī)格 51產(chǎn)品銷售 52第六章廠址的選擇 556.1概述 556.2廠區(qū)選擇根本原那么 556.3建廠條件 56廠址的地理位置、地形及地貌概況 56建廠地區(qū)的自然條件 60建廠地區(qū)的社會經(jīng)濟現(xiàn)狀 63建廠地區(qū)的交通運輸狀況 64建廠地區(qū)的公用資源條件及生產(chǎn)配套 656.4廠址方案 67建廠地區(qū)多個具體廠址的比擬與選擇 67廠址的交通運輸狀況 68廠址的區(qū)域優(yōu)勢 69第七章企業(yè)組織 737.1生產(chǎn)組織結(jié)構(gòu) 737.2企業(yè)工作制度 737.3生產(chǎn)車間及輔助車間的劃分 747.4人員配備及生產(chǎn)班制策略 747.5員工招聘和培訓(xùn)規(guī)劃 75員工招聘規(guī)劃 75招聘規(guī)劃 77第八章投資估算和資金籌措 798.1編制依據(jù) 798.2編制方法 808.3工程總投資估算 80固定資產(chǎn)投資總額 80工程費用 80鍋爐和壓力容器檢驗費 85無形資產(chǎn)費用 86遞延資產(chǎn)費用 86預(yù)備費用 87工程固定資產(chǎn)總投資匯總 888.3.3流動資金的估算 908.3.4固定資產(chǎn)投資方向調(diào)節(jié)稅估算 91建設(shè)期貸款利息 91工程總投資 918.4資金籌措 92固定資產(chǎn)投資資金來源 92還款方式 92流動資金來源 92第九章財務(wù)與敏感性分析 959.1估算依據(jù) 959.2本錢的估算 95生產(chǎn)本錢 95直接材料費及燃料動力費 95職工工資估算 97制造費 99管理費 99財務(wù)費 100銷售費 1009.3生產(chǎn)本錢估算表 1009.4財務(wù)評價 101財務(wù)評價的依據(jù)和說明 101稅金估算 102現(xiàn)金流量表 1049.5財務(wù)分析 106靜態(tài)指標 106動態(tài)指標 1069.6不確定分析 107盈虧平衡分析 107敏感性分析 1089.7社會效益的評價 109工程堅持“以人為本〞 110工程注重全面性 110工程可持續(xù)開展 110環(huán)境保護和生態(tài)平衡的影響 110工藝流程篇第十章工藝模擬設(shè)計 11410.1設(shè)計目標 11410.2工藝路線分析 11410.3MTBE合成工段 115工藝流程簡介 11510.3.2MTBE合成ASPENPLUS模擬 11610.3.2.1生產(chǎn)MTBE的適宜反響條件 116需要輸入的主要參數(shù) 118MTBE合成工段物料匯總表 12410.4MTBE裂解工段 12410.4.1工藝流程簡介 12410.4.2MTBE合成ASPENPLUS模擬 12610.4.2.1裂解MTBE的適宜反響條件 126MTBE裂解ASPENPLUS模擬的具體數(shù)據(jù) 127需要輸入的主要參數(shù) 12710.4.3MTBE裂解工段物料匯總表 137第十一章物料衡算與能量衡算 13811.1物料衡算 138概述 138理論根底 138MTBE合成工段的物料衡算 139MTBE裂解工段的物料衡算 144其他設(shè)備情況 15011.2熱量衡算 152概述 152理論根底 15311.3MTBE合成工段的能量衡算 15411.4MTBE裂解工段的能量衡算 158第十二章?lián)Q熱網(wǎng)絡(luò)集成說明 16312.1概述 16312.2換熱網(wǎng)絡(luò)集成 16312.2.1物流信息提取 16312.2.2全局能量分析 16412.3換熱網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計和優(yōu)化 166換熱網(wǎng)絡(luò)的初步設(shè)計 16712.3.2換熱網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化 167第十三章儀表及自動控制 16913.1儀表的設(shè)計選型原那么 16913.2主要儀表 170壓力測量儀表 170流量測量儀表 170溫度測量儀表 171液位測量儀表 17113.3自動控制系統(tǒng)選擇 17213.4控制室布置 17313.5設(shè)備控制 173泵的控制 173換熱器的控制 175儲罐的控制 176塔的控制 17713.6閥門的選型 179調(diào)節(jié)閥 180開關(guān)閥 180球閥 180特殊閥門 181設(shè)備設(shè)計篇第十四章甲醇初餾塔的設(shè)計 18514.1塔設(shè)備選型 18514.2設(shè)計標準 18514.3塔設(shè)備的設(shè)計目標 18514.4塔設(shè)備類型及選擇 18614.4.1與物性有關(guān)的因素 18614.4.2與操作條件有關(guān)的因素 18714.4.3其他因素 18714.5塔板選擇 18814.6塔設(shè)備的選擇 19014.7塔板選擇 19114.8甲醇初餾塔的工藝參數(shù) 19214.8.1AspenPlus模擬氣液負荷的計算 19214.8.2塔的計算 19714.8.2.1塔高的計算 19714.8.2.2塔板數(shù)和操作參數(shù) 19814.8.2.2.1塔板的計算 19814.8.2.2.2塔板設(shè)計 203流體力學(xué)校核 20514.8.2.3塔板阻力的計算和校核 20614.8.2.4降液管液泛校核 20714.8.2.5液沫夾帶量校核 20914.8.2.6液體在降液管中停留時間校核 21114.3塔板的負荷性能圖 21214.3.1過量液沫夾帶線關(guān)系式 21214.3.2液相下限線關(guān)系式 21414.3.3嚴重漏夜線關(guān)系式 21514.3.4液相上限線關(guān)系式 21614.3.5降液管液泛線關(guān)系式 21814.4塔板設(shè)計結(jié)果 22214.5精餾塔接管尺寸 22314.5.1液流管 223塔頂出料管 22414.6塔設(shè)備設(shè)計計算程序及步驟 22414.6.1材料選擇 22414.6.2塔體和風投壁厚設(shè)計 225塔設(shè)備質(zhì)量載荷計算 225自振周期計算 22714.6.5風載荷與彎矩計算 22914.6.6最大彎矩 232塔設(shè)備壓力試驗時的應(yīng)力校核 233裙座軸向應(yīng)力校核 234根底環(huán)設(shè)計 236地腳螺栓計算 23714.7計算結(jié)果 238參考文獻 239第十五章?lián)Q熱器的設(shè)計 24015.1換熱器〔E0101〕的工藝設(shè)計 24015.1.1換熱器簡介 24015.1.1.1換熱器概述 24015.1.1.2換熱器的分類 240列管式換熱器 24215.1.2.1列管式換熱器分類 24215.1.2.2列管式換熱器的結(jié)構(gòu) 24615.1.2.3管程和殼程數(shù)確實定 25015.1.2.4流動空間的選擇 25015.1.2.5流體流速的選擇 25215.1.2.6流動方式的選擇 253加熱劑、冷凍劑的選擇 25315.1.2.8流體出口溫度確實定 25415.1.2.9材質(zhì)的選擇 25415.1.3設(shè)計目標 255設(shè)計過程 25515.1.5先用Aspen對混合物預(yù)熱器進行了模擬計算 255確定設(shè)計方案 257確定物性數(shù)據(jù) 258計算總傳熱系數(shù) 258換熱面積初值計算 25915.2.5管側(cè)傳熱系數(shù) 26015.2.6管內(nèi)給熱系數(shù) 261傳熱核算 261殼側(cè)壓力降 26215.2.9管側(cè)壓力計算 26315.2.10裕度計算 26415.2.11殼程接管 26415.2.12程接管 26415.3零件設(shè)計 265殼體、管箱殼體和封頭的設(shè)計 265管板與換熱管 26715.4進出口設(shè)計 274接管外伸長度 274接管與筒體、管箱殼體的連接 27515.4.3排氣、排液管 27715.4.4接管最小位置 27915.5殼體與管板、管板與法蘭及換熱管的連接 280殼體與管板的連接結(jié)構(gòu) 281管板與法蘭的連接 28315.6折流板與支持板 28415.6.1折流板型式 284折流板尺寸 28515.7拉桿與定距管 28615.7.1拉桿的結(jié)構(gòu)和尺寸 286拉桿的位置 288定距桿尺寸 28815.8膨脹節(jié) 28915.8.1膨脹節(jié)型式 289膨脹節(jié)的計算 290參考文獻 294第十六章球形儲罐的設(shè)計 29516.1球形儲罐的簡介 29516.2設(shè)計依據(jù) 29516.3設(shè)計目標 29616.4設(shè)計過程 29616.5設(shè)備一覽表 307廠區(qū)布置篇第十七章總圖設(shè)計31917.1設(shè)計依據(jù)319執(zhí)行的主要標準、設(shè)計標準和規(guī)定319設(shè)計根底資料32017.2設(shè)計任務(wù)32017.3廠區(qū)布置32017.3.1廠區(qū)布置的根本任務(wù)32017.3.2廠區(qū)平面布置的原那么32117.3.3廠區(qū)結(jié)構(gòu)321分區(qū)說明323工廠運輸326綠化布置327平安生產(chǎn)327廠區(qū)布置特色32817.4車間布置32917.5具體車間的布置330第十八章車間布置與配管33218.1設(shè)計依據(jù)33218.2設(shè)計范圍33218.3車間布置332車間布置方案確定332廠房形式確實定332設(shè)備布置原那么333第十九章廠區(qū)外管33519.1設(shè)計依據(jù)33519.2設(shè)計考前須知33519.3管道敷設(shè)方式337明裝337暗設(shè)33819.4管道布置設(shè)計要求339一般要求340管道排列340管道的間距340管廊上敷設(shè)管道的管底標高341低、中壓管道穿樓面和墻的結(jié)構(gòu)341彎管341生產(chǎn)系統(tǒng)管道安裝要求342幾種常見設(shè)備的工藝配管342排放343取樣344吹洗345雙閥的設(shè)置345靜電的防治345輔助系統(tǒng)346蒸汽346上下水346冷凍34719.5管徑的計算依據(jù)34719.6管徑的最優(yōu)化34819.7管道編號34919.7.1管道編號組成34919.7.2管道號各局部含義說明35019.7.2.1第一局部35019.7.2.2第二局部35019.7.2.3第三局部35119.7.2.4第四局部35119.7.2.5第五局部35219.8工藝流程中管道的選型353第二十章空壓站、氮氧站和冷凍站35520.1設(shè)計標準與標準35520.2空壓站35520.2.1工藝用壓縮空氣355儀表用凈化壓縮空氣356本廠空壓站系統(tǒng)組成357設(shè)備布置358電氣、熱工側(cè)量儀表和保護裝置359給水和排水35920.3氮氧站36020.3.1氮氣、氧氣質(zhì)量濃度及輸氣量360流程特點362氮氧站的組成和布置36220.4冷凍站362第二十一章分析化驗36421.1設(shè)置分析化驗的目的36421.2化驗室的任務(wù)36421.2.1中央化驗室的任務(wù)364車間化驗室的任務(wù)36521.3設(shè)計依據(jù)36521.4化驗樓的組成365化驗樓布置原那么366化驗中心設(shè)計根本要求36621.5原料檢驗367試驗方法368色度的測定368密度的測定368沸程的測定368高錳酸鉀試驗369原理369儀器369試劑和溶液369水的制備369高錳酸鉀溶液的配制370色標的配置370分析步驟370允許差370水溶性實驗371水分的測定371酸度或堿度的測定371原理371試劑和溶液371儀器372分析步驟372結(jié)果的表示372允許差37317.5.9羰基化合物含量的測定373原理373試劑和溶液374儀器374羰基化合物標準曲線的繪制375分析步驟375結(jié)果的表示375允許差376蒸發(fā)殘渣的測定376檢驗規(guī)那么376標志、包裝、運輸和貯存37717.6產(chǎn)品檢驗377第二十二章土建工程37922.1設(shè)計范圍37922．2建筑工程37922.2.1設(shè)計原那么37922.2.2設(shè)計標準38022.3設(shè)計方案38122.4結(jié)構(gòu)工程382設(shè)計原那么382設(shè)計標準38322.5建筑設(shè)計384第二十三章供熱工程38623.1供熱系統(tǒng)概述38623.2設(shè)計標準與標準38623.3供熱方案38623.4蒸汽系統(tǒng)387設(shè)計原那么387設(shè)計方案388第二十四章給排水工程38924.1給排水概述38924.2設(shè)計概述389設(shè)計范圍389設(shè)計原那么389設(shè)計依據(jù)390專業(yè)相關(guān)規(guī)定39024.3給水系統(tǒng)390循環(huán)冷卻水系統(tǒng)391生產(chǎn)、生活用水391消防給水系統(tǒng)39224.4排水系統(tǒng)392第二十五章供電工程39425.1供電設(shè)計標準、標準39425.2供電設(shè)計原那么39525.3供配電系統(tǒng)395負荷等級395用電要求39625.4全場供電方案39725.5車間高壓配電系統(tǒng)設(shè)計39725.6配電設(shè)計397裝置環(huán)境特征397選型和敷設(shè)方式要求398電動機398大型電動機的啟動方式39925.7照明系統(tǒng)39925.8繼電保護的選擇與整定400第二十六章電信工程40126.1設(shè)計標準40126.2電信系統(tǒng)401行政系統(tǒng)402調(diào)度系統(tǒng)402無線通信系統(tǒng)403電視監(jiān)控系統(tǒng)403有線播送系統(tǒng)404火災(zāi)自動報警系統(tǒng)404第二十七章防雷、防靜電工程40627.1設(shè)計標準40627.2防雷系統(tǒng)406廠區(qū)普通建筑物防雷406廠區(qū)戶外裝置的防雷40727.3輸送管道的防雷40727.4靜電裝置和接地408設(shè)備接地裝置408儲罐區(qū)防靜電裝置408第二十八章采暖通風與空氣調(diào)節(jié)41028.1設(shè)計說明410概述410設(shè)計目標410設(shè)計標準及標準411設(shè)計參數(shù)及資料41128.2采暖工程412設(shè)計概述412采暖管道設(shè)計原那么412采暖系統(tǒng)的根本形式413采暖系統(tǒng)防火防爆要求41328.3通風工程414自然通風414機械通風415通風設(shè)計415第二十九章消防系統(tǒng)41629.1設(shè)計依據(jù)41629.2設(shè)計范圍41729.3生產(chǎn)工藝特點及火檢分析41729.4建筑耐火情況41829.5消防方案418火警探測系統(tǒng)418火災(zāi)自動報警系統(tǒng)41829.6消防用水419用水要求419給水管道42029.7消防栓42129.8其他滅火措施422低倍數(shù)泡沫滅火系統(tǒng)422移動式滅火設(shè)施422其他滅火系統(tǒng)422火災(zāi)自動報警裝置和消防控制室423第三十章儲運系統(tǒng)42430.1設(shè)計依據(jù)42430.2罐區(qū)儲罐類型42430.3罐體附體的設(shè)計42530.4儲罐的平安保護425防火間距425防雷設(shè)計426防靜電設(shè)計426防爆設(shè)計426防毒設(shè)計42630.5高純異丁烯產(chǎn)品、優(yōu)等品甲醇產(chǎn)品的包裝42630.6運輸要求427第三十一章維修42831.1維修任務(wù)及體制42831.2維修車間設(shè)計42831.3維修手段428熱交換器的檢查及修理428塔、槽日常檢查430管道系統(tǒng)的維修檢查432泵的檢查與處理432電動機的維修保養(yǎng)434第三十二章環(huán)境保護43532.1廠址與環(huán)境現(xiàn)狀43532.2設(shè)計依據(jù)和標準435法律法規(guī)435參考標準43632.3主要污染源、污染物分析以及處理436廢氣436廢液438廢渣438噪聲438生態(tài)43932.4廠區(qū)綠化440第三十三章節(jié)能44233.1設(shè)計說明442概述442設(shè)計原那么44233.2節(jié)水442節(jié)水途徑442節(jié)水措施44333.3節(jié)能443工藝流程方面444設(shè)備選用及熱集成方面444采暖通風設(shè)備444緒論我國乙烯工業(yè)的開展概述乙烯是石化工業(yè)最重要的根底原料之一，乙烯工業(yè)的開展水平從總體上代表了一個國家石油化工的實力。20世紀90年代我國乙烯工業(yè)開始起步：1976年引進的第一套乙烯裝置〔30萬噸/年〕在北京燕山建成投產(chǎn)；80年代引入4套乙烯裝置〔30萬噸/年〕；90年代乙烯工業(yè)高速開展，引入9套裝置建成投產(chǎn)；2000年至今，乙烯產(chǎn)能一直保持快速增長，擴能技術(shù)改造、合資新建是增加產(chǎn)能的主要途徑。截止2023年年底，我國乙烯生產(chǎn)能力到達1179萬噸/年，居世界第二位。目前國內(nèi)共有20家乙烯生產(chǎn)廠家，擁有24套乙烯生產(chǎn)裝置，其中中石化共有12家乙烯廠〔三家合資企業(yè)〕，擁有13套乙烯生產(chǎn)裝置，總生產(chǎn)能力為709.5萬噸/年。具體產(chǎn)能分布見圖1。圖1中石化集團乙烯生產(chǎn)裝置概況2023年，我國乙烯產(chǎn)量比2023年增長31.7%，到達1419萬噸。國內(nèi)單體乙烯消費量為1496.2萬噸，比2023年增長32.3%，自給能力有較大提高。2023年預(yù)計：到2023年我國乙烯生產(chǎn)能力將到達2160萬噸/年。除了石油煉制的乙烯裝置外，煤制乙烯工程也得到了快速開展。如神華集團與陶氏化學(xué)合資采用煤制烯烴工藝技術(shù)的100萬噸/年乙烯裝置。寧夏采用甲醇制烯烴工藝的150萬噸/年乙烯裝置。十二五期間擬建十套MTO裝置，乙烯和丙烯的年產(chǎn)能將到達530萬噸；MTP裝置一套，年產(chǎn)丙烯47萬噸。因此，隨著我國乙烯工業(yè)的快速開展，作為煉制組分的碳四、碳五的產(chǎn)量在逐年增加，按目前我國乙烯的生產(chǎn)能力計算，早在2023年我國碳四餾分的產(chǎn)量已超過300萬噸，碳五餾分的產(chǎn)量已到達210萬噸。綜上所述，碳四、碳五組分的深加工利用開發(fā)對我國乙烯工業(yè)及相關(guān)工業(yè)的開展具有重要的戰(zhàn)略意義和現(xiàn)實作用。碳四組分綜合利用的現(xiàn)狀石油煉制和石油化工生產(chǎn)過程中副產(chǎn)大量碳四，其綜合利用開發(fā)是提高企業(yè)經(jīng)濟效益的重要途徑，亦是實現(xiàn)煉化資源綜合利用的必由之路。20世紀80年代以前，石油煉制特別是來自催化裂化裝置的碳四餾分主要用于生產(chǎn)烷基化汽油、疊合汽油或作為工業(yè)和民用燃料；蒸汽裂解得到的碳四餾分除其中的丁二烯組分作為合成橡膠原料外，其他的組分多作燃料使用。20世紀90年代以來，由于碳四別離技術(shù)與工藝的進步與完善，使得碳四餾分的各種成分得到了別離，為它們作為石油化工原料提供了保證，因此碳四餾分將是繼乙烯和丙烯之后能得到充分利用的石油化工原料之一。目前我國碳四餾分的化工利用尚處于初級階段，國內(nèi)對碳四烴的化工利用率約為10%。盡管煉油廠碳四餾分可直接進入烷基化裝置生產(chǎn)高辛烷值的烷基化汽油或疊合汽油，局部用于生產(chǎn)聚丁烯和聚高純異丁烯；高純異丁烯用于生產(chǎn)甲基叔丁基醚〔MTBE〕和烷基酚，正丁烯用于生產(chǎn)仲丁醇等，但正在運轉(zhuǎn)的工業(yè)化生產(chǎn)裝置很少，而且少量運轉(zhuǎn)的工業(yè)裝置也只是局部利用了碳四餾分，大局部作燃料燃燒掉。就目前開發(fā)的碳四烯烴、碳四烷烴和碳四混合物等方面的利用方式主要有以下幾種。丁二烯碳四混合物中的丁二烯作為聚合單體用于生產(chǎn)順丁橡膠、丁苯橡膠、氯丁橡膠等合成橡膠和ABS等合成樹脂，還可作為生產(chǎn)十二碳烯等精細化工產(chǎn)品的原料。高純異丁烯高純異丁烯是重要的根本有機化工原料。以高純異丁烯為原料，采用甲醇醚化法可以生產(chǎn)的MTBE〔甲基叔丁基醚〕是重要的高辛烷值汽油和調(diào)和組分。高純異丁烯通過水合法可以生產(chǎn)叔丁醇。其以強酸性大孔陽離子樹脂為催化劑，含高純異丁烯24%—25%的碳四餾分為原料，乙二醇單乙醚為溶劑，在固定床反響器中經(jīng)2次水合反響生成叔丁醇，高純異丁烯總轉(zhuǎn)化率為89%—95%。此外，高純異丁烯還是合成橡膠的重要單體，用于生產(chǎn)丁基橡膠和聚高純異丁烯橡膠。目前高純異丁烯正在或?qū)⒂糜诤铣杉谆┧峒柞ァ愇於?、叔丁胺、叔丁基酚類等重要的有機化工原料和精細化學(xué)品。1.2.3正丁烯提取高純異丁烯后的碳四餾分中正丁烯〔包括1-丁烯和2-丁烯〕的含量已很高，相應(yīng)為正丁烯的化工利用提供了較好的原料保證。美國、西歐與日本60%的正丁烯用于生產(chǎn)仲丁醇和甲乙酮，其他的衍生產(chǎn)品有聚1-丁烯、1-辛烯、順丁烯二酸酐和庚烯等。目前我國正丁烯的化工利用主要是脫氫制丁二烯，另外還有甲乙酮、仲丁醇和用作聚乙烯的共聚單體。水合法生產(chǎn)仲丁醇仲丁醇是重要的化工原料，用作溶劑、增塑劑、選礦劑及除草劑等，是生產(chǎn)甲乙酮的原料。目前仲丁醇的生產(chǎn)方法有間接水合法和直接水合法。間接水合法以硫酸為催化劑，流程復(fù)雜、設(shè)備腐蝕和環(huán)境污染嚴重。直接水合法以強酸性離子交換樹脂或雜多酸為催化劑，克服了間接水合法的缺點，能耗較低，過程對環(huán)境友好。正丁烯制甲乙酮甲乙酮是一種性能優(yōu)良的有機溶劑和重要的有機精細合成原料。由正丁烯為原料生產(chǎn)甲乙酮的方法有一步法和兩步法。一步法是指正丁烯在催化劑溶液中直接氧化為甲乙酮。兩步法為正丁烯先水合生成仲丁醇，然后脫氫在生成甲乙酮，是目前世界上甲乙酮生產(chǎn)的主流工藝。正丁烯和乙烯易位制丙烯丙烯是石油化工的最重要的根本原料之一，市場需求量在逐年遞增。以價格低廉的2-丁烯和乙烯為原料生產(chǎn)丙烯，即可滿足市場對丙烯不斷增長的需求，同時還會產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟效益。此外，正丁烯通過選擇性氧化生產(chǎn)順丁烯二酸酐、環(huán)氧丁烷；二聚生產(chǎn)辛烯，在經(jīng)水合制備異壬醇；氫甲?；铣?-甲基丁醇；與冰醋酸加成酯化制取醋酸仲丁酯。正丁烯通過氧化脫氫制丁二烯或者異構(gòu)化制備高純異丁烯。其中仲丁醇及甲乙酮的生產(chǎn)在國內(nèi)已實現(xiàn)工業(yè)化，環(huán)氧丁烷在國內(nèi)只有個別廠家在小量生產(chǎn)，其余產(chǎn)品均處于小試開發(fā)階段。正丁烷正丁烷通過選擇性氧化制取順丁烯二酸酐，與傳統(tǒng)笨法相比，該方法具有原料價廉、污染小、消耗低等顯著優(yōu)點。目前全球80%以上順丁烯二酸酐是采用正丁烷選擇性氧化路線生產(chǎn)的，且還有進一步增加的趨勢。異丁烷異丁烷的化學(xué)性質(zhì)不活潑，深加工利用困難，因此其化工方面的應(yīng)用較少。美國采用異丁烷與丙烯共氧化法來生產(chǎn)環(huán)氧丙烷并聯(lián)產(chǎn)叔丁醇。此外，可脫氫制高純異丁烯，目前開發(fā)的重點工藝和產(chǎn)品為高純異丁烯選擇性氧化制甲基丙烯酸甲酯。碳四餾分回煉增產(chǎn)乙烯、丙烯碳四餾分回煉增產(chǎn)乙烯和丙烯不僅緩解國內(nèi)乙烯、丙烯資源嚴重短缺的現(xiàn)狀，還可提高煉油廠的綜合效益。目前國外已開發(fā)成功了多種碳四回煉增產(chǎn)乙烯、丙烯的技術(shù)，如德國Lurege公司開發(fā)的Propylur工藝，輕烯烴的轉(zhuǎn)化率約為83%，典型的產(chǎn)品分別為乙烯10%、丙烯42%、丁烯31%，通過循環(huán)丁烯，可將丙烯和乙烯產(chǎn)率分別提高到60%和15%。我國也正在研究此方面的技術(shù)。芳構(gòu)化制取芳烴由丁烷、戊烷芳構(gòu)化生產(chǎn)芳烴，國外已有公益化示范裝置。英國石油〔BP〕公司和美國UOP公司共同開發(fā)的Cyclar工藝，使碳三、碳四轉(zhuǎn)化為芳烴，產(chǎn)物中笨、甲苯、二甲苯的摩爾比為1:2:1.2。撫順石油學(xué)院研究了微波體系中碳四芳構(gòu)化過程，實驗考察了微波條件下碳四混合物在ZnNi/HZSM-5催化劑上進行芳構(gòu)化，芳烴的收率及芳烴選擇性的變化規(guī)律。催化裂解制乙烯、丙烯美國飛利浦石油公司開發(fā)的以氧化鎂為載體的氧化錳-氧化鐵催化劑的碳三至碳四烷烴裂解反響工藝，反響表現(xiàn)了較高的烷烴轉(zhuǎn)化率和乙烯選擇性。此外，向原料中通入蒸汽，并參加質(zhì)量分數(shù)為2.7%的助催化劑鈣，可延長催化劑的使用壽命。我國石油化工股份上海石化研究院開發(fā)了專門針對碳四烴類的裂解催化劑，在固定床實驗裝置上，以混合碳四為原料在580℃下進行裂解反響，乙烯和丙烯的質(zhì)量收率為13%和31%。綜上所述，合理利用碳四資源成為亟待解決的問題，我國“十二五〞規(guī)劃提出了石油化工行業(yè)繼續(xù)以園區(qū)化模式為開展方向，走園區(qū)化開展的道路，按照一體化、園區(qū)化、集約化、行業(yè)聯(lián)合等的開展模式，建設(shè)一批上下游一體化的基地，以推動產(chǎn)業(yè)升級。參考文獻[1]李濤，柏基業(yè)，姚小麗.碳四烴的綜合利用研究.石油化工，2023，11〔38〕：1245-1251.[2]鄧月平，張學(xué)軍，許新良，賀西寶.利用煉廠碳四生產(chǎn)化工產(chǎn)品的路線分析.精細石油化工進展，2007,8〔3〕：18-21.[3]中國化工信息中心.2023C5別離技術(shù)及資源綜合利用研討會文集.中國信息增刊，2023.[4]張慧明.C4烯烴催化轉(zhuǎn)化增產(chǎn)丙烯技術(shù)進展.精細石油化工進展，2002，37〔6〕：637-642.[5]白頤.我國碳四烴和芳烴及其下游產(chǎn)品開展時機分析.化學(xué)工業(yè)，2023,27〔1〕：1-2.[6]劉金玉，李東，李吉春.碳四餾分工業(yè)應(yīng)用技術(shù)研究進展.石化技術(shù)與應(yīng)用，2007,25〔2〕：176-180.[7]CatalyticDistilationTechnologies.ProcessfortheUtilizationofRefineryC4Streams：US,6849773.2005.[8]CatalyticDistilationTechnologies.ProcessfortheUtilizationofRefineryC4Streams：US,6919016.2005.[9]鄧端茂.煉化企業(yè)碳四資源的綜合利用.乙烯工業(yè)，2023,20〔3〕：8-12.[10]劉洪祥.C4綜合利用及研究進展.當代化工，2023,37〔3〕257-260.工程可行性論證篇第1章工程總論工程情況工程名稱：年產(chǎn)3萬噸高純異丁烯工程工程法人：Alphateam企業(yè)性質(zhì)：有限責任制工程擬建地點：寧夏回族自治區(qū)銀川市石化工業(yè)區(qū)西夏工業(yè)區(qū)企業(yè)名稱：西北神化集團工程簡介采用FCC催化裂化的碳四，作為整個工藝系統(tǒng)的主要原料之一，同時購入工業(yè)一等甲醇作為另一種原料。整個工藝系統(tǒng)分為兩個階段，即MTBE合成工段與MTBE裂解工段，最終生成純度達99.7%的高純異丁烯。編制依據(jù)“中國石化-三井化學(xué)杯〞第六屆全國大學(xué)生化工設(shè)計競賽指導(dǎo)書；由Alphateam編制的可行性分析報告；化工行業(yè)相關(guān)設(shè)計規(guī)定；國家經(jīng)濟、建筑、環(huán)保等相關(guān)政策和法規(guī)；有關(guān)銀川地區(qū)的氣象、水文、交通、環(huán)保資料。1.1.8編制原那么(1)認真貫徹執(zhí)行國家根本建設(shè)的各項方針、政策和有關(guān)規(guī)定，執(zhí)行國家及各部委頒發(fā)的現(xiàn)行標準和標準；(2)分利用銀川資源，依靠企業(yè)已有的原料根底；(3)大力推進技術(shù)進步，積極采用新工藝、新技術(shù)，解決以往陳舊工藝的缺點和弊端。(4)裝置設(shè)計采用可靠的平安技術(shù)，嚴格執(zhí)行國家現(xiàn)行的有關(guān)平安法規(guī)，并注重提高機械化和自動化水平；(5)設(shè)計中盡一切努力節(jié)能降耗，節(jié)約用水，提高水的循環(huán)率，減少一次水的用量；(6)設(shè)計中選用環(huán)保生產(chǎn)工藝路線，生產(chǎn)過程中盡量減少“三廢〞排放，同時三廢治理做到同時設(shè)計、同時施工、同時投產(chǎn)、并考慮環(huán)保的綜合治理。工程背景1.2.1工程投資的必要性碳四餾分：是指含四個碳原子的烷烴、烯烴、二烯烴和炔烴的混合物。因原料來源和加工過程不同，所的碳四餾分的組成也不同。碳四餾分是一種可燃氣體，但通常是以液態(tài)儲運。其中具有工業(yè)價值的主要由七個組分，分別是正丁烷、異丁烷、高純異丁烯、1,3-丁二烯、1-丁烯、2-丁烯及1,2-丁二烯。工業(yè)碳四烴的來源有以下四個途徑?！?〕精致液化氣液化氣中以碳三烷烴、碳四烷烴為主，其中丙烷約70%，正丁烷約15%，異丁烷約10%?！?〕煉油廠碳四以催化裂化所得液態(tài)烴中，碳四烴約占液態(tài)烴的60%?！?〕化工廠碳四主要來自油品裂解制乙烯的聯(lián)產(chǎn)物，其特點是：烯烴〔丁二烯、高純異丁烯、正丁烯〕，尤其是丁二烯含量最高；烷烴含量很少；1-丁烯含量高于2-丁烯。以石腦油為裂解原料時，碳四的產(chǎn)量約為乙烯的40%。〔4〕油田氣碳四烷烴占1%—7%。在以上工業(yè)碳四來源中，最主要的是來自煉廠的裂解碳四。而煉廠碳四又主要來自催化裂解裝置〔FCC〕。典型的催化裂化和蒸汽裂解碳四餾分的組成如表1-1所示。全球熱裂解碳四烴總量低于催化裂解裝置產(chǎn)生的碳四，但蒸汽裂解碳四餾分中丁烯和丁二烯的總量達97%，正丁烷和異丁烷約占3%，因而裂解碳四更具有應(yīng)用價值，其中烯烴組分是重要的化工原料。表1-1催化裂化及蒸汽裂解碳四餾分組成〔質(zhì)量分數(shù)〕單位：%組成異丁烷正丁烷高純異丁烯1-丁烯2-丁烯丁二烯炔烴催化裂化3410151328--蒸汽裂解12221411482本工程基于來自煉廠催化裂解裝置〔FCC〕中的碳四餾分的異丁烯生產(chǎn)高純異丁烯，不僅可以有效緩解我國合理利用碳四資源的問題，且為下游精細化工產(chǎn)品的生產(chǎn)提供良的原料，具有廣闊的市場應(yīng)用前景。1.2.2工程投資的意義高純異丁烯的化工利用可以分為兩大類，一類是混合C4〔已抽提丁二烯〕餾分即C4抽余高純異丁烯直接利用和高純異丁烯的加工利用。表1-2高純異丁烯的應(yīng)用領(lǐng)域應(yīng)用領(lǐng)域 高純異丁烯的化工利用C4抽余高純異丁烯高純異丁烯1甲基叔丁基醚〔MTBE〕丁基橡膠2叔丁醇聚高純異丁烯3甲基丙烯酸甲酯(MMA)抗氧劑4聚丁烯叔丁胺5對叔辛基酚甲代烯丙基氯6異戊二烯三甲基乙酸根據(jù)美國著名咨詢公司CMAI完成的題名為“2003年全球丁烯/MTBE市場分析〞的研究報告分析，2002年全球高純異丁烯的需求量為1530萬噸，CMAI公司預(yù)計在未來的幾年中高純異丁烯的消費量將會以7.8%的速度降低，造成其需求量降低的主要原因是美國將會分階段停止生產(chǎn)MTBE。目前，我國乙烯副產(chǎn)高純異丁烯達30萬噸，加上煉油廠碳四中的高純異丁烯，總資源達40萬噸以上。但這些高純異丁烯資源除用于合成甲基叔丁基醚〔MTBE〕外，大局部高純異丁烯混于碳四中作液化氣燃料燒掉，高純異丁烯資源浪費嚴重。雖然目前歐洲和亞洲尚未有表示禁用MTBE的意向，但世界范圍內(nèi)對MTBE污染性的爭論給我國MTBE的開展籠罩了一層陰影。因此生產(chǎn)高純異丁烯緩解能源和為MTBE尋找出路有重大的戰(zhàn)略意義。1.2.3工程投資的可能國內(nèi)外市場供求情況高純異丁烯國內(nèi)市場20世紀80年代以前，我國高純異丁烯主要通過硫酸萃取法進行生產(chǎn)，少數(shù)采用Halcon共氧化聯(lián)產(chǎn)法進行。硫酸萃取法技術(shù)成熟，工業(yè)上已經(jīng)沿用40多年，但該方法的反響選擇性不理想，設(shè)備腐蝕嚴重，存在廢酸回收處理等問題，而Halcon共氧化法局限性較大，只有在大規(guī)模聯(lián)產(chǎn)環(huán)氧丙烷和叔丁醇時才能使用。

進入20世紀80年代，高純異丁烯的生產(chǎn)紛紛轉(zhuǎn)向技術(shù)經(jīng)濟更為合理的甲基叔丁基醚〔MTBE〕裂解法和樹脂水合脫水法工藝。樹脂脫水法的主要缺點是C4餾分中高純異丁烯單程轉(zhuǎn)化率低〔將增加進一步提取1-丁烯的難度〕，采用多段水合可提高轉(zhuǎn)化率，但能耗較高。MTBE裂解法生產(chǎn)高純異丁烯收率和選擇性均較高，工藝過程簡單，投資費用較低，適宜于大規(guī)模生產(chǎn)。80年代后期，新建的從裂解C4餾分中別離出高純異丁烯的生產(chǎn)裝置，絕大局部采用此法進行生產(chǎn)。進入90年代，又開發(fā)出異構(gòu)化生產(chǎn)高純異丁烯的生產(chǎn)技術(shù)。目前，MTBE裂解法和異構(gòu)化法已經(jīng)成為我國生產(chǎn)高純異丁烯的兩種最主要的方法。2005年我國采用MTBE裂解制高純異丁烯公司總生產(chǎn)能力約為10.6萬t/a，生產(chǎn)公司有北京燕山石化公司產(chǎn)能為3.5萬t/a。吉化集團公司2006年產(chǎn)能擴建到1.5萬t/a。杭州順達集團公司產(chǎn)能為1.0萬t/a。山東濱州裕華集團產(chǎn)能為1.2萬t/a。洛陽石化產(chǎn)能為1.5萬t/a。蘭州煉油化工總廠三葉精細化工廠產(chǎn)能為2000t/a。淄博齊翔工貿(mào)公司產(chǎn)能為1.0萬t/a。遼寧錦州石化天元集團公司產(chǎn)能為3000t/a。南京梅山化工廠產(chǎn)能為4000t/a。連云港市錦屏化工廠投資1000萬元年產(chǎn)2000噸高純異丁烯生產(chǎn)裝置，由于種種原因停產(chǎn)閑置。2006年以后，國內(nèi)許多公司紛紛擴能，東營市齊發(fā)化工2萬t/a產(chǎn)能于2006年9月投產(chǎn)。由于金融危機的影響，2023、2023年中國沒有高純異丁烯工程投產(chǎn)，但高純異丁烯下游需求逐步上升，高純異丁烯年初開工率較低，此后開工率大副上升。表1-3為我國高純異丁烯主要生產(chǎn)企業(yè)及生產(chǎn)能力。表1-3我國高純異丁烯主要生產(chǎn)企業(yè)及生產(chǎn)能力企業(yè)名稱生產(chǎn)能力〔萬t·a-1〕產(chǎn)品檔次日期〔年〕燕化橡膠事業(yè)部3.5聚合級1999山東東營市齊發(fā)化工3.0純度≥99.8%2006濰坊濱海石油化工2.0高純度2006淄博齊翔石油化工集團2.0高純度岳陽興長石化股份2.0高純度2023山東濱州市裕華化工廠2.0工業(yè)級2006洛陽宏力化工廠2.02023吉林石化錦江油化工廠1.5高純度2006吉林石化精細化學(xué)品廠1.5高純度2003杭州順達集團公司1.0化學(xué)級和聚合級2004南京梅山化工廠0.41993蘭煉化工總廠三葉精細化工廠0.3高純度99%1996錦州石化精細化工公司0.61998連云港錦屏化工廠0.11994總計21.9近年內(nèi)，我國高純異丁烯產(chǎn)量、消費量均呈現(xiàn)高速增長勢態(tài)，但國內(nèi)的高純異丁烯傳統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域根本趨于飽和，因此高出度高純異丁烯的生產(chǎn)和領(lǐng)域的應(yīng)用潛力極大，是值得密切關(guān)注的，生產(chǎn)的高純異丁烯主要用于以下幾個方面：三甲基乙酸甲代烯丙基氯三甲基乙酸甲代烯丙基氯抗氧化劑叔丁胺聚異丁烯丁基橡膠〔1〕丁基橡膠

丁基橡膠是高純異丁烯和少量異戊二烯在催化劑作用下聚合而成的產(chǎn)物。它具有優(yōu)良的氣密性〔對空氣的透氣性比天然橡膠低8倍多〕、耐熱性、耐老化、耐化學(xué)藥品性、耐臭氧、耐溶劑,電絕緣、減震、低吸水性以及回彈性低等特點，廣泛用于內(nèi)胎、水胎、硫化膠囊、電線電纜以及防水卷材等方面。丁基橡膠是生產(chǎn)汽車內(nèi)胎的最好膠種，尤其是生產(chǎn)子午胎必備原料，也是制造醫(yī)用瓶塞和密封制品的重要原料。在興旺國家輪胎內(nèi)胎幾乎全部使用丁基橡膠制成。

丁基橡膠的生產(chǎn)技術(shù)開發(fā)于20世紀30年代，1943年由美國Exxon公司實現(xiàn)工業(yè)化，鹵化丁基橡膠是普通丁基橡膠在脂肪烴溶劑中與氯或溴反響的產(chǎn)物，它不僅保存了丁基橡膠的各種優(yōu)異性能,提高了硫化速度,改善了同天然橡膠和丁苯橡膠的相容性,而且粘結(jié)性變佳,耐熱性更好，可用作無內(nèi)胎輪胎的內(nèi)襯密封層，其工業(yè)化生產(chǎn)始于20世紀60年代。〔2〕聚高純異丁烯

聚高純異丁烯〔PIB〕是以高純異丁烯為原料，在AlCl3或BF3催化劑作用下反響生成的聚合物，是一種無色、無味、無毒的粘稠或半固體物質(zhì)，廣泛用作膠粘劑基料、增粘劑，外表保護層、潤滑劑、填隙膩子、涂料、密封材料、潤滑油添加劑、電絕緣材料、粘合劑、膩子膠以及其他高聚物共混改性劑等。

目前我國生產(chǎn)的聚高純異丁烯產(chǎn)品主要用作潤滑油添加劑，由于國內(nèi)產(chǎn)缺乏需，每年都得大量進口，尤其是末端雙鍵含量高的高活性LIPB，需求量幾乎全部依賴進口解決，而該產(chǎn)品最適合采用純高純異丁烯來合成，因此在我國利用純高純異丁烯資源開發(fā)聚高純異丁烯產(chǎn)品具有廣闊的前景。

〔3〕抗氧劑

以高純異丁烯為烷基化試劑進行叔丁基化反響可以制得不同種類的具有經(jīng)濟價值的叔丁基酚產(chǎn)品。產(chǎn)品主要用于合成抗氧劑、塑料加工助劑和酚醛樹脂等。高純異丁烯在陽離子交換樹脂存在下，與苯酚化合生成對叔丁基苯酚，用于生成改性的酸醛樹脂、橡膠的硫化劑及涂料等。高純異丁烯以V2O5或VOSO4為催化劑，γ-氧化鋁為載體，與苯酚化合生成2，4二叔丁基苯酚，它與PCl3酯化可制得聚烯烴生產(chǎn)中使用的抗氧劑268和紫外線吸收劑UV-327，目前我國只有少量生產(chǎn)，且產(chǎn)品質(zhì)量較差。以酚鋁作催化劑，高純異丁烯與苯酚反響制得的2，6-二叔丁基苯酚，主要用于制酚醛樹脂、汽油添加劑和生產(chǎn)1010、1076、300抗氧劑。

高純異丁烯與對甲酚在硫酸或甲基苯磺酸存在下，制得的2，6二叔丁基-4-甲基苯酚〔BHT〕是一種非污染型受阻酚類抗氧劑，廣泛應(yīng)用于橡膠、合成樹脂、塑料、石油產(chǎn)品、食品和飼料等領(lǐng)域，是用量最大的抗氧劑。高純異丁烯與間甲酚、SCl2反響生成

3-甲基-6叔丁基苯酚〔抗氧劑300〕，主要用于合成塑料的抗氧劑和橡膠制品防老劑。

隨著我國合成橡膠、樹脂以及塑料工業(yè)的不斷開展，抗氧劑的需求量也隨之增加。因此著力于以高純異丁烯為原料的叔丁基酚類系列產(chǎn)品生產(chǎn)技術(shù)的改進和開發(fā)，對于提高我國抗氧劑的產(chǎn)量和產(chǎn)品質(zhì)量具有十分重要的意義。

〔4〕叔丁胺

以高純異丁烯為原料合成叔丁胺主要有三種方法：a高純異丁烯與硫酸反響生成硫酸氫叔丁酯，再與

HCN反響生成叔丁基甲酰胺，水解后生成叔下胺；b高純異丁烯先和

HCN、硫酸反響，再用氨中和得叔丁胺，美國

Rhom＆Hass公司、日本住友化學(xué)均采用此法生產(chǎn)叔丁胺，在此法的根底上，日本日東化學(xué)公司又開發(fā)了高純異丁烯和

HCN、水直接合成叔丁胺的生產(chǎn)方法；c高純異丁烯直接氨化制叔丁胺，采用含硼或鍺的分子篩為催化劑，高純異丁烯與氨直接反響制得叔丁胺，該法催化劑穩(wěn)定性好，叔丁胺的選擇性高，由BASF公司開發(fā)并工業(yè)化生產(chǎn)。

叔丁胺是一種重要的有機合成中間體，在醫(yī)藥上，

可用于生產(chǎn)利福平、利福霉素S，合成治療支氣管炎、哮喘的速效藥物叔丁喘靈〔博利康尼〕，生產(chǎn)鎮(zhèn)靜藥物氨雙氯醇胺等。由叔丁胺合成的煙嘧黃隆是磺酰脲類除草劑，是側(cè)鏈氨基酸合成抑制劑，可防除一年生和多年生禾本科雜草和某些闊葉雜草。由叔丁胺制得的農(nóng)藥殺螨隆，是磺酰脲殺蟲劑，是防止棉花等作物上植食性螨類、葉蟬等的有效殺蟲劑和殺螨劑，并且對所有益蟲的成蟲均平安。由叔丁胺制得的NS〔N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺〕和TBSI〔N-叔丁基-2-雙苯并噻唑次磺酰胺〕都是橡膠優(yōu)良的促進劑，不產(chǎn)生N-亞硝胺，在操作溫度下非常平安，可用于天然橡膠、順丁橡膠、異戊橡膠、丁苯膠和天然再生膠等方面。此外，叔丁胺還可用作染料、潤滑油添加劑以及用作生產(chǎn)涂料等的中間體等。

(5)甲代烯丙基氯

甲代烯丙基氯是以高純異丁烯為原料經(jīng)氯化制得的一種重要的有機化工中間體，具有廣泛的用途。在農(nóng)藥工業(yè)中，甲代烯兩基氯可用于合成克百威、苯丁錫等殺蟲殺螨劑，直接用作谷物和種子熏蒸劑。由甲代烯丙基氯制得甲代烯丙基磺酸鹽，進而與丙烯腈共聚后可以極大地改善丙烯腈纖維的染色性能，被稱為晴綸"第三單體"。甲代烯丙基氯的二聚物可用作凈化劑及合成樹脂與天然樹脂的溶劑，此外，甲代烯丙基氯還可用于制備甲基甘油、甲代烯丙基醇、異油醛等多種有機化合物。(6)三甲基乙酸

三甲基乙酸是以高純異丁烯、一氧化碳和水為原料，磷酸和

BF3為催化劑制備的一種重要化工產(chǎn)品，在醫(yī)藥工業(yè)可用于生產(chǎn)氨芐青霉素、羥氨芐青霉素、頭孢啉唑類抗菌素。由三甲基乙酸氫化制得的潑尼松可用于治療風濕性關(guān)節(jié)炎。苯酰三甲基乙酸可增加血管的穩(wěn)定性，用于治療牛皮癬軟膏的活性組份。三甲基乙酸還可以生產(chǎn)呋氨芐、雙特戊腎上腺素等。在農(nóng)藥工業(yè)中，三甲基乙酸與丙酮為原料合成的頻那酮可以合成多種新型的殺菌劑、植物生長調(diào)節(jié)劑和殺蟲劑等，如三唑醇、芐氯三唑醇、三唑酮、多效唑、雙苯唑醇、特效唑、

烯唑酮、戊唑醇、抑芽唑、縮株唑、辛唑酮等。在香料工業(yè)中，三甲基乙酸酯類具有抗水解和一定芳香氣味，可以用做香皂、洗發(fā)香波、

發(fā)膠等香味添加劑。在涂料工業(yè)中，采用三甲基乙酸作為引發(fā)劑得到的聚丙烯酸酯涂料，與采用常規(guī)引發(fā)劑得到的涂料相比，具有抗老化，保光性能好，在惡劣環(huán)境中仍保持很高光澤度。粉末涂料因不用溶劑而倍受青睞，由三甲基乙酸制成縮水甘油酸酯作為環(huán)氧樹脂粉末涂料的處理劑，可使粉末涂料具有優(yōu)良的顏色和光澤，并且耐久并不易分解。三甲基乙酸的酰氯化物與叔丁基過氧化鈉反響制備的過氧化特戊酰引發(fā)劑又稱PV引發(fā)劑，是高壓聚乙烯的高效引發(fā)劑，還是氯乙烯、丙烯酸酯、醋酸乙烯等聚合的高效引發(fā)劑，在國外得到廣泛應(yīng)用，其用途和市場需求量快速增加，具有很大的開展?jié)摿?。另外三甲基乙酸還可用載重汽車剎車油，用作糧食和食品防腐劑，用作金屬萃取劑、木材防腐劑等。高純異丁烯國際市場近年來，高純異丁烯的需求量大增，如韓國松原公司將對其在韓國Maeam裝置投資2000萬美元，用于生產(chǎn)高純異丁烯，產(chǎn)能為3萬t/a，在2023年第一季度投產(chǎn)，該裝置是世界上最大的以叔丁醇為原料商業(yè)化生產(chǎn)高純異丁烯的裝置。德國贏創(chuàng)公司〔Evonik工業(yè)公司原德固賽公司〕擴大安特衛(wèi)普高純異丁烯生產(chǎn)能力，使其產(chǎn)能增加兩倍。新工廠年產(chǎn)高純異丁烯11萬t，在2023年第四季度開始了投運，贏創(chuàng)公司表示，該裝置采用的技術(shù)為甲基叔丁基醚〔MTBE〕裂解制高純異丁烯。該公司高純異丁烯的產(chǎn)能增加后，將進一步穩(wěn)固其歐洲高純異丁烯領(lǐng)先供給商的地位。目前，國外主要高純異丁烯生產(chǎn)企業(yè)及生產(chǎn)能力情況如表1-4所示。此外，?？松梨凇睧xxonMobil〕化工公司是美國唯一一家生產(chǎn)丁基膠及鹵化丁基膠的生產(chǎn)商，總產(chǎn)能27.7萬t/a。?？松梨凇睧xxonMobil〕化工公司2023年8月已完成了在美國德克薩斯州Baytown的鹵化丁基裝置擴能。這次擴能是公司方案的一局部，以滿足鹵化丁基橡膠需求的不斷增長。?？松梨谕ㄟ^增加新設(shè)備和改進現(xiàn)有設(shè)施，使該裝置溴化丁基橡膠的產(chǎn)能增加60%。公司丁基橡膠產(chǎn)能的增加將增大對高純異丁烯的需求。表1-4國外主要高純異丁烯生產(chǎn)企業(yè)及生產(chǎn)能力情況公司生產(chǎn)能力〔/t·a-1〕備注Huels10ExxonMobilChemicalCompany9.5MTBE裂解，生產(chǎn)丁基橡膠Baytown,TX15.4來自Lyondell的叔丁醇脫水，生產(chǎn)丁基橡膠LyondellChemicalCompany17.0環(huán)氧丙烷聯(lián)產(chǎn)叔丁醇脫水，商品出售TexasPeterochemicalsLPHouston,TX12.7MTBE裂解，生產(chǎn)高活性聚高純異丁烯日本住友化學(xué)公司3.0采用自有技術(shù)的高純異丁烯-丁烯-1裝置，總生產(chǎn)能力8.0萬t/a日本住友化學(xué)公司千葉5.1韓國三星公司3.1EvonikIndustries,Antwerp5.5合計81.3產(chǎn)品市場開展預(yù)測和盈利前景高純異丁烯在室溫和大氣壓下是無色的可燃氣體，具有不愉快氣味，是一種重要的化工原料，其產(chǎn)品有丁基橡膠和高活性聚高純異丁烯兩大應(yīng)用市場。2007年，國內(nèi)丁基橡膠消耗的高純異丁烯約為4.17萬t，高活性聚高純異丁烯消耗的高純異丁烯約1.5萬t。2023年國內(nèi)丁基橡膠消耗的高純異丁烯約為4.98萬t，高活性聚高純異丁烯消耗的高純異丁烯約1.5萬t。隨著國內(nèi)丁基橡膠、聚高純異丁烯橡膠裝置能力的提高，預(yù)計到2023年丁基橡膠和聚高純異丁烯對高純異丁烯的需求量將到達16萬t以上。我國高純異丁烯市場消費及需求預(yù)測見表1-5。隨著高純異丁烯產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴大，裝置規(guī)模將更加趨于經(jīng)濟合理，生產(chǎn)本錢更具競爭力。因此，高純異丁烯在我國有極大的市場潛力，它的生產(chǎn)和應(yīng)用具有廣闊的前景。表1-5我國高純異丁烯市場消費及需求預(yù)測單位：萬噸序號消費領(lǐng)域2006年2007年2023年2023年以后1抗氧劑、農(nóng)藥和醫(yī)藥中間體1.951.951.952.12丁基橡膠4.494.174.9812.03高活性聚高純異丁烯1.501.501.504.0合計7.947.628.4318.1高純異丁烯價格預(yù)測：由于高純異丁烯裝置生產(chǎn)能力出現(xiàn)大幅度的提高，生產(chǎn)能力相對過剩，市場競爭日趨劇烈，價格出現(xiàn)明顯下降，從平均18000元/噸的水平下降到12800元/噸。從當前開展形勢上看，國內(nèi)高純異丁烯生產(chǎn)能力的開展速度仍高于其市場需求的增長速度，國內(nèi)市場的競爭還將進一步激化，但隨著高純異丁烯下游產(chǎn)品的開發(fā)，其價格會有所上升。預(yù)計在今后幾年內(nèi)我高純異丁烯的市場價格將相對保持平衡的態(tài)勢，略有上升，價格將在13500—24000元/噸之間波動。建廠條件本工程擬建的工廠應(yīng)選址在原料，燃料供給和產(chǎn)品銷售便利的地區(qū)，廠址應(yīng)保證有充足的生產(chǎn)用水供給，同時廠址應(yīng)選在有便利交通的地方，有一定的水、陸運輸能力以保證工廠的運輸要求。經(jīng)過屢次勘察比擬，我們把高純異丁烯企業(yè)定格在寧夏回族自治區(qū)銀川市石化工業(yè)區(qū)。寧夏回族自治區(qū)銀川市石化工業(yè)區(qū)是經(jīng)寧夏回族自治區(qū)政府批準、國家發(fā)改委核準、中國石化集團公司參股建設(shè)的工業(yè)區(qū),新區(qū)規(guī)劃面積27平方公里〔國土資源部已核準面積13.5平方公里,并通過省級區(qū)域環(huán)評〕。規(guī)劃用5-10年的時間，建成以3000萬噸／年煉油、200萬噸／年乙烯為標志，100萬噸/年芳烴為龍頭，各種石化產(chǎn)品系列為主干，精細化工、高新技術(shù)和深加工并存的產(chǎn)業(yè)體系，創(chuàng)國內(nèi)一流、世界知名的石化工業(yè)區(qū)。資源、原材料供給情況我們把廠址定格在寧夏回族自治區(qū)銀川市石化工業(yè)區(qū)，主要是因為在工業(yè)區(qū)內(nèi)資源豐富，可以滿足企業(yè)的生產(chǎn)需要，原材料供給充足，交通方便，便于原材料的運輸。參考文獻[1]趙春暉.混合碳四的綜合利用.化工科技市場，2007,30〔11〕：16-18.[2]王小強，林泰明.混合碳四烴中高純異丁烯的開發(fā)利用.甘肅石油和化工，2023,22〔2〕：31-34.[3]魏文德.有機化工原料大全：上卷.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1999〔6〕：425-456.[4]王玉瑛.高純異丁烯生產(chǎn)技術(shù)及國內(nèi)外市場分析.上海化工，2023,34〔7〕：33-37.[5]李濤，柏基業(yè)，姚小利.碳四烴的綜合利用研究.石油化工，2023,38〔11〕：1254-1251.第二章產(chǎn)品特性2.1高純異丁烯的物化性質(zhì)化學(xué)名稱：高純異丁烯別名：2-甲基丙烯英文名稱：isobutene；isobutylene；2-methylpropeneCAS編號：115-11-7分子式：C4H8；(CH3)2CCH2分子量：56.11高純異丁烯在室溫和大氣壓下是無色的可燃氣體，具有不愉快氣味。高純異丁烯是一種重要的化工原料，可用于生產(chǎn)丁基橡膠、聚高純異丁烯、甲基丙烯腈、叔丁基硫醇、叔丁酚、抗氧劑、叔丁胺等多種有機化工原料和精細化學(xué)產(chǎn)品。具體高純異丁烯的物化性質(zhì)見表2-1。表2-1高純異丁烯的物化性質(zhì)工程內(nèi)容外觀無色氣體分子式C4H8分子量56.11熔點-140.3℃沸點-6.9℃密度相對密度(水=1)0.67(-49℃)；相對密度(空氣=1)2.0閃點-77℃引燃溫度465℃臨界溫度144.8℃燃燒熱2705.3kJ/mol蒸汽壓131.52kPa/0℃溶解性不溶于水，易溶于多數(shù)有機溶劑穩(wěn)定性穩(wěn)定危險標記4(易燃液體)主要用途用于制合成橡膠和有機化學(xué)品及醫(yī)藥中間體2.2高純異丁烯的毒性、平安、貯存及運輸2.2.1高純異丁烯的毒性2.2.1.1健康危害侵入途徑：吸入。

健康危害：主要作用是窒息、弱麻醉和強刺激。2.2.1.2毒理學(xué)資料及環(huán)境行為毒性：屬低毒類。

急性毒性：LC50620000mg/m3，4小時(大鼠吸入)。危險特性：與空氣混合能形成爆炸性混合物，遇熱源和明火有燃燒爆炸的危險。受熱可能發(fā)生劇烈的聚合反響。與氧化劑接觸會猛烈反響。氣體比空氣重，能在較低處擴散到相當遠的地方，遇明火會引著回燃。

燃燒(分解)產(chǎn)物：一氧化碳、二氧化碳。2.2.2高純異丁烯的平安2.2.2.1泄漏應(yīng)急處理迅速撤離泄漏污染區(qū)人員至上風處，并進行隔離，嚴格限制出入。切斷火源。建議應(yīng)急處理人員戴自給正壓式呼吸器，穿消防防護服。盡可能切斷泄漏源。用工業(yè)覆蓋層或吸附/吸收劑蓋住泄漏點附近的下水道等地方，防止氣體進入。合理通風，加速擴散。噴霧狀水稀釋。如有可能，將漏出氣用排風機送至空曠地方或裝設(shè)適當噴頭燒掉。漏氣容器要妥善處理，修復(fù)、檢驗后再用。防護措施呼吸系統(tǒng)防護：一般不需要特殊防護，高濃度接觸時可佩帶自吸過濾式防毒面具(半面罩)。眼睛防護：必要時，戴化學(xué)平安防護眼鏡。

身體防護：穿防靜電工作服。

手防護：戴一般作業(yè)防護手套。

其它：工作現(xiàn)場嚴禁吸煙。防止長期反復(fù)接觸。進入罐、限制性空間或其它高濃度區(qū)作業(yè)，須有人監(jiān)護。急救措施吸入：迅速脫離現(xiàn)場至空氣新鮮處，保持呼吸道通暢；如呼吸困難，及時輸氧；如呼吸停止，立即進行人工呼吸，就醫(yī)。滅火方法滅火方法：切斷氣源。假設(shè)不能立即切斷氣源，那么不允許熄滅正在燃燒的氣體。噴水冷卻容器，可能的話將容器從火場移至空曠處。滅火劑：霧狀水、泡沫、二氧化碳、干粉。2.2.3高純異丁烯的包裝、貯存及運輸包裝方法：鋼質(zhì)氣瓶；安瓿瓶外普通木箱。操作考前須知：密閉操作，全面通風。操作人員必須經(jīng)過專門培訓(xùn)，嚴格遵守操作規(guī)程。建議操作人員穿防靜電工作服。遠離火種、熱源，工作場所嚴禁吸煙。使用防爆型的通風系統(tǒng)和設(shè)備。防止氣體泄漏到工作場所空氣中。防止與氧化劑接觸。在傳送過程中，鋼瓶和容器必須接地和跨接，防止產(chǎn)生靜電。搬運時輕裝輕卸，防止鋼瓶及附件破損。配備相應(yīng)品種和數(shù)量的消防器材及泄漏應(yīng)急處理設(shè)備。儲存考前須知：儲存于陰涼、通風的庫房。遠離火種、熱源。庫溫不宜超過30℃。應(yīng)與氧化劑分開存放，切忌混儲。采用防爆型照明、通風設(shè)施。禁止使用易產(chǎn)生火花的機械設(shè)備和工具。儲區(qū)應(yīng)備有泄漏應(yīng)急處理設(shè)備。運輸考前須知：本品鐵路運輸時限使用耐壓液化氣企業(yè)自備罐車裝運，裝運前需報有關(guān)部門批準。采用剛瓶運輸時必須戴好鋼瓶上的平安帽。鋼瓶一般平放，并應(yīng)將瓶口朝同一方向，不可交叉；高度不得超過車輛的防護欄板，并用三角木墊卡牢，防止?jié)L動。運輸時運輸車輛應(yīng)配備相應(yīng)品種和數(shù)量的消防器材。裝運該物品的車輛排氣管必須配備阻火裝置，禁止使用易產(chǎn)生火花的機械設(shè)備和工具裝卸。嚴禁與氧化劑等混裝混運。夏季應(yīng)早晚運輸，防止日光曝曬。中途停留時應(yīng)遠離火種、熱源。公路運輸時要按規(guī)定路線行駛，勿在居民區(qū)和人口稠密區(qū)停留。鐵路運輸時要禁止溜放。

法規(guī)信息：化學(xué)危險物品平安管理條例(1987年2月17日國務(wù)院發(fā)布)，化學(xué)危險物品平安管理條例實施細那么(化勞發(fā)[1992]677號)，工作場所平安使用化學(xué)品規(guī)定([1996]勞部發(fā)423號)等法規(guī)，針對化學(xué)危險品的平安使用、生產(chǎn)、儲存、運輸、裝卸等方面均作了相應(yīng)規(guī)定；常用危險化學(xué)品的分類及標志(GB13690-92)將該物質(zhì)劃為第2.1類易燃氣體。2.3高純異丁烯的質(zhì)量標準根據(jù)“中華人民共和國石油化工行業(yè)標準SH/T1726—2004〞的相關(guān)文件，工業(yè)用高純異丁烯的技術(shù)要求和試驗方法見表2-2。表2-2工業(yè)用高純異丁烯的技術(shù)要求和試驗方法序號指標名稱指標試驗方法優(yōu)等品一等品合格品1外觀無色透明目測2高純異丁烯含量/%〔m/m〕≥99.799.098.5SH/T1482-20043丙烷/%(m/m)≤0.05余量〔烴類總量〕余量〔烴類總量〕SH/T1482-20044丙烷/%(m/m)≤0.005SH/T1482-20045丁烷/%(m/m)≤余量SH/T1482-200462-丁烯/%(m/m)≤0.03SH/T1482-200471-丁烯/%(m/m)≤0.02SH/T1482-20048丁二烯/%(m/m)≤0.005SH/T1482-20049甲醇/%(m/m)≤0.00050.7(含氧化物總量)1.0(含氧化物總量)SH/T1483-200410二甲醚/%(m/m)≤0.0005SH/T1483-200411叔丁醇/%(m/m)≤0.001SH/T1483-200412甲基叔丁基醚/%(m/m)≤0.0005SH/T1483-200413水/%(m/m)≤0.01無游離水GB/T6023-199914二聚物/%(m/m)≤供需雙方確定—SH/T1484-2004在透明耐壓容器內(nèi)，對液態(tài)試樣直接觀察測定參考文獻[1]劉光啟，馬連湘，劉杰等.化學(xué)化工物性數(shù)據(jù)手冊〔有機卷〕.化學(xué)工業(yè)出版社，2002，〔4〕：206-273.[2]中華人民共和國石油化工行業(yè)標準SH/T1726-2004.第三章產(chǎn)品市場供求預(yù)測3.1國外市場需求預(yù)測2006年全世界高純異丁烯的生產(chǎn)能力約317萬噸/年，產(chǎn)量約為263萬噸，開工率在83%左右。生產(chǎn)廠商主要集中在北美和西歐地區(qū)，約占全世界總生產(chǎn)能力的50%以上。預(yù)計2023年世界高純異丁烯的需求量到達328萬噸左右，2006-2023年年均增長率為5％。美國高純異丁烯市場需求預(yù)測2007年美國高純異丁烯〔HPI〕產(chǎn)能54.6萬t，主要用于生產(chǎn)丁基橡膠、聚異丁烯、聚異丁烯苯酚等。2007年丁基橡膠消耗的HPI約26.1萬t，聚異丁烯消耗的HPI約為8.2萬t，聚異丁烯苯酚等消耗的HPI約為5.4萬t。?？松梨凇睧xxonMobil〕化工公司是美國唯一一家生產(chǎn)丁基膠及鹵化丁基膠的生產(chǎn)商，總產(chǎn)能27.7萬t/a。?？松梨凇睧xxonMobil〕化工公司2023年8月已完成了在美國德克薩斯州Baytown的鹵化丁基裝置擴能。這次擴能是公司方案的一局部，以滿足鹵化丁基橡膠需求的不斷增長。?？松梨谕ㄟ^增加新設(shè)備和改進現(xiàn)有設(shè)施，使該裝置溴化丁基橡膠的產(chǎn)能增加60%。公司丁基橡膠產(chǎn)能的增加將增大對高純異丁烯的需求。美國HPI主要由叔丁醇〔TBA〕脫水或MTBE裂解制得，因此作為化學(xué)品應(yīng)用的HPI價格因TBA、脫水本錢或MTBE及裂解本錢的變化而變。2023年7月美國海灣MTBE價格為0.93美元/升，HPI價格約為1.15美元/升。西歐高純異丁烯市場需求預(yù)測西歐高純度異丁烯的主要應(yīng)用領(lǐng)域是丁基橡膠、鹵化丁基膠、抗氧劑〔主要是BHT〕和高分子量的聚異丁烯。BASF公司在比利時安特衛(wèi)普和德國路德維希港的生產(chǎn)廠生產(chǎn)低、中、高分子量的聚異丁烯。在2023年初，BASF擴大了其在安特衛(wèi)普的聚異丁烯裝置能力到10t/a，以滿足高活性聚異丁烯產(chǎn)品在潤滑油添加劑方面需求的增長。西歐丁基橡膠生產(chǎn)商有位于比利時的LANXESS〔前Bayer橡膠〕，法國Socabu公司，英國的Exxon化學(xué)，西歐用于丁基橡膠的高純異丁烯的消費情況如表3-1。表3-1西歐用于丁基橡膠的高純異丁烯的消費情況單位：萬噸單位：萬噸日本高純異丁烯市場需求預(yù)測日本異丁烯主要來自乙烯裝置和煉油裝置，2023年異丁烯產(chǎn)量約164.0萬t，詳見表3-2。日本異丁烯用于化學(xué)品應(yīng)用的領(lǐng)域主要有MMA、丁基橡膠、二異丁烯、異戊二烯等，2023年日本消費異丁烯約36.2萬t。日本異丁烯消費領(lǐng)域及用量詳見表3-3。2023年末，日本高純異丁烯價格約1.44美元/公斤。表3-2日本異丁烯產(chǎn)量單位：萬噸200620072023202320232023合計來自乙烯裝置79.281.581.882.484.585.6495.0來自煉油廠73.474.675.176.277.578.4455.2合計152.6156.2156.9158.6162.0164.0950.2表3-3日本異丁烯消費領(lǐng)域及用量單位：萬噸消費領(lǐng)域2006年2007年2023年后預(yù)測MMA18.719.620丁基橡膠7.28.89.0二異丁烯4.54.54.7異戊二烯1.31.31.3其他1.21.21.2合計32.935.436.2國內(nèi)市場需求預(yù)測我國高純異丁烯生產(chǎn)能力約10萬噸/年，產(chǎn)量約9萬噸。主要有中石化燕化橡膠事業(yè)部〔3.5萬噸/年〕、杭州順達集團公司〔1萬噸/年〕、蘭州煉油化工總廠三葉精細化工廠、淄博齊翔工貿(mào)公司、吉化錦江油化廠、遼寧錦州天元公司、吉化集團公司精細化學(xué)品公司等7套生產(chǎn)裝置。目前，大局部異丁烯生產(chǎn)廠家均配套有后續(xù)加工產(chǎn)品，所以在國內(nèi)市場上異丁烯的商品量相對較少。國內(nèi)高純異丁烯主要消費在烷基酚類抗氧化劑、丁基橡膠、聚異丁烯等的生產(chǎn)過程中。2023年，國內(nèi)高純異丁烯總的消費量已約9萬噸。1997年到2023年，國內(nèi)高純異丁烯的總消費遞增率約為8%左右。預(yù)測2023年我國高純異丁烯需求量為15萬噸左右。國內(nèi)高純異丁烯市場需求：農(nóng)藥農(nóng)藥醫(yī)藥行業(yè)塑料行業(yè)橡膠行業(yè)涂料行業(yè)高純異丁烯在以上幾個行業(yè)中，對橡膠行業(yè)影響最大，中安參謀發(fā)布的《中國丁基橡膠進出口情況》顯示，2023年到2023年間，國內(nèi)丁基橡膠行業(yè)的整體貿(mào)易保持了一定的開展，國內(nèi)的丁基橡膠從整體上仍然以進口為主，這與國內(nèi)市場的生產(chǎn)能力、技術(shù)水平以及整體需求有關(guān)。具體情況見3-4。表3-42023-2023年上半年丁基橡膠進出口整體情況單位：千克，美元2023年2023年2023年2023年上半年出口量6537238773281088724253630出口額2560199442527550837021886487進口量12602648015630049317026183778110716進口額595484258565824250693904427355712104目前，我國只有北京燕山石油化工公司合成橡膠廠一家丁基橡膠生產(chǎn)企業(yè)，產(chǎn)量不能滿足國內(nèi)實際生產(chǎn)的需求，每年都要大量進口，開發(fā)利用前景廣闊。我國丁基橡膠的研究開發(fā)始于20世紀60年代，但由于各種原因一直沒有建成工業(yè)化生產(chǎn)裝置。1999年，中石化北京燕山石油化工公司合成橡膠廠引進意大利PI公司技術(shù)，建成到目前為止我國惟一的一套年產(chǎn)能3.0萬t的丁基橡膠生產(chǎn)裝置。(年丁基橡膠裝置產(chǎn)量到達了3.76萬噸，超設(shè)計能力近30%)，該裝置能夠生產(chǎn)IIR1751、IIR1751F和IIR0745三個牌號的普通丁基橡膠產(chǎn)品，其中IIR1751屬于內(nèi)胎級產(chǎn)品，相當于Exxon公司的268、Bayer公司的301及俄羅斯的BK1675N產(chǎn)品牌號，主要用于制造輪胎內(nèi)胎、硫化膠囊和水胎等制品；IR1751F是食品、醫(yī)藥級產(chǎn)品，中等不飽和度，高門尼粘度，可用于口香糖根底料以及醫(yī)用瓶塞的生產(chǎn)；IIR0745是絕緣材料、密封材料和薄膜級產(chǎn)品，極低不飽和度、低門尼粘度，主要用于電絕緣層和電纜頭薄膜的生產(chǎn)。總體看，目前國內(nèi)丁基橡膠產(chǎn)品的進口區(qū)域主要集中在比利時、美國、俄羅斯、日本、英國以及加拿大等國家和地區(qū)。國內(nèi)丁基橡膠產(chǎn)品的進口量相對較大，進口的國家也相對集中。從貿(mào)易方式方面來看，目前國內(nèi)丁基橡膠產(chǎn)品的貿(mào)易主要以單純的商品購銷方式為主，但也包括一些易物貿(mào)易、代銷、定銷等形式。具體進口國別分布情況見表3-5。綜上所述，我國丁基橡膠行業(yè)的開展與日俱增，隨著國家政策的扶持及生產(chǎn)丁基橡膠技術(shù)的引進，國內(nèi)高純異丁烯的生產(chǎn)產(chǎn)量與需求量還遠遠未達平衡。所以，產(chǎn)品的市場容量巨大，具有很好的開展前景。表3-52001年上半年丁基橡膠行業(yè)進口國別分布情況注：以上數(shù)據(jù)來源—全國海關(guān)信息中心參考文獻[1]王玉瑛.高純異丁烯生產(chǎn)技術(shù)及國內(nèi)外市場分析.上?；ぃ?023,34〔2〕：33-37.[2]陳斌.異丁烯的開發(fā)利用.貴州化工，2023,35〔1〕：22-24.高純異丁烯的工藝方案4.1異丁烯生產(chǎn)工藝開展概述目前，生產(chǎn)異丁烯的原料主要來源于石腦油蒸汽裂解制乙烯裝置的副產(chǎn)C4餾分、煉油廠流化催化裂解〔FCC〕裝置的副產(chǎn)C4餾分和Halcon法環(huán)氧丙烷合成中的副產(chǎn)叔丁醇〔TBA〕。各種C4餾分中異丁烯的含量有所不同。在C4餾分中，由于異丁烯和正丁烯的沸點只相差0.6℃，相對揮發(fā)度僅相差0.022℃，因此采用一般的物理方法很難將其別離，但由于異丁烯的化學(xué)活性僅次于丁二烯，所以工業(yè)上一般利用其化學(xué)活性來進行別離。

20世紀80年代以前，異丁烯主要通過硫酸萃取法進行生產(chǎn)，少數(shù)采用Halcon共氧化聯(lián)產(chǎn)法進行。硫酸萃取法技術(shù)成熟，工業(yè)上已經(jīng)沿用40多年，但該方法的反響選擇性不理想，設(shè)備腐蝕嚴重，存在廢酸回收處理等問題，而Halcon共氧化法局限性較大，只有在大規(guī)模聯(lián)產(chǎn)環(huán)氧丙烷和叔丁醇時才能使用。

進入20世紀80年代，異丁烯的生產(chǎn)紛紛轉(zhuǎn)向技術(shù)經(jīng)濟更為合理的甲基叔丁基醚〔MTBE〕裂解法和樹脂水合脫水法工藝。樹脂脫水法的主要缺點是C4餾分中異丁烯單程轉(zhuǎn)化率低〔將增加進一步提取1-丁烯的難度〕，采用多段水合可提高轉(zhuǎn)化率，但能耗較高。MTBE裂解法生產(chǎn)異丁烯收率和選擇性均較高，工藝過程簡單，投資費用較低，適宜于大規(guī)模生產(chǎn)。80年代后期，新建的從裂解C4餾分中別離出異丁烯的生產(chǎn)裝置，絕大局部采用此法進行生產(chǎn)。進入90年代，又開發(fā)出異構(gòu)化生產(chǎn)異丁烯的生產(chǎn)技術(shù)。目前，MTBE裂解法和異構(gòu)化法已經(jīng)成為世界上生產(chǎn)異丁烯的兩種最主要的方法?，F(xiàn)行異丁烯的生產(chǎn)工藝及其分析硫酸吸附法本法利用C4餾分中的異丁烯與45％～65％硫酸進行選擇性反響。以別離提純異丁烯。生成的硫酸叔丁酯很容易水解成為叔丁醇，后者再經(jīng)脫水即得異丁烯。目前在工業(yè)生產(chǎn)中有代表性的流程有Exxon、Basf、CFR等，主要差異是所用的硫酸濃度不同。其中CFR法被認為是目前技術(shù)經(jīng)濟上最有競爭力的生產(chǎn)方法之一，丁二烯抽余油與50％硫酸充分混合后進入反響器，在50℃、1216kPa壓力下進行酯化反響，別離器下層的硫酸叔丁酯及叔丁醇混合物閃蒸后進入分解塔，硫酸叔丁酯分解為叔丁醇和硫酸，硫酸供循環(huán)使用，叔丁醇那么進一步分解為異丁烯和水。所得異丁烯經(jīng)壓縮后進入蒸餾塔，塔頂蒸出純異丁烯。該法可直接進行閉路循環(huán)，故能耗較低，具有較強的適應(yīng)性，產(chǎn)品純度的調(diào)整范圍為99.0％～99.9％，異丁烯回收率可達92％，對設(shè)備防腐要求較高。催化水合法本法原理是利用陽離子交換樹脂作催化劑進行混合異丁烯的水合反響，生成叔丁醇，后者在低于150℃條件下，通過強酸性離子交換樹脂催化劑層，脫水生成異丁烯。產(chǎn)品純度可達99．96％。該工藝流程也較簡單，根本無設(shè)備腐蝕問題，缺乏之處是轉(zhuǎn)化率偏低，且由于離子交換樹脂易粉碎，操作過程中不僅因此而增大阻力，而且別離效果也隨之惡化。國外僅前蘇聯(lián)進行了工業(yè)化生產(chǎn)，國內(nèi)上海高橋化工廠建有千噸級的半工業(yè)化裝置。MTBE裂解法MTBE裂解制異丁烯技術(shù)是隨著作為汽油添加劑組分MTBE合成技術(shù)開展而開展起來的。1992年，利用燕化公司研究院的技術(shù)，吉林化學(xué)工業(yè)公司錦江油化廠建成了我國第一套MTBE裂解制異丁烯生產(chǎn)裝置。在國外該技術(shù)研究很早就已經(jīng)開始，1959年Sincliar公司就申請了創(chuàng)造專利，Snam、Exxon、IFP、住友等許多公司都先后從事MTBE裂解制異丁烯的研究。目前世界上采用MTBE法生產(chǎn)異丁烯的生產(chǎn)能力已占異丁烯總生產(chǎn)能力的70%以上，80年代后期以來，新建的異丁烯裝置大多采用了該技術(shù)。根據(jù)生產(chǎn)的異丁烯純度，可將生產(chǎn)工藝分為普純異丁烯工藝和高純異丁烯工藝。除固定床列管式反響器工藝外，還有采用反響蒸餾工藝技術(shù)，固定床反響時又有常壓和加壓之分及注水工藝技術(shù)。普純異丁烯生產(chǎn)工藝該工藝在150～205℃溫度、反響壓力一般不超過0.6MPa、氣相下進行，只對反響產(chǎn)物進行一般別離，不必精制，產(chǎn)品異丁烯純度要求大于99%，產(chǎn)品異丁烯中還含有少量的重組份和二甲醚等輕組份。其流程一般為“一反三塔〞(一個反響器、一個別離塔、一個水萃取塔和一個甲醉回收塔)。反響器為多管式固定床反響器，催化劑裝填在管內(nèi)，殼程是供熱載體，保證反響在較恒定溫度下進行。高純異丁烯生產(chǎn)工藝高純異丁烯質(zhì)量有很高的要求，如聚合級的異丁烯要求MTBE和甲醇含量均小于5PPm，二甲醚小于2PPm，嚴格控制其它C4、水和雜質(zhì)含量等。因此，要保證產(chǎn)品質(zhì)量到達上述要求，必須增加原料精制塔和產(chǎn)品精制塔。典型的高純異丁烯生產(chǎn)流程采用“一反六塔〞(一個反響器、MTBE精制塔、水洗塔、甲醇回收塔、甲醇精制塔、異丁烯脫重塔、異丁烯脫輕塔)。高純異丁烯生產(chǎn)流程在普純異丁烯生產(chǎn)流程的根底上增加了一個MTBE精制塔，一個脫除二甲醚等輕組分的異丁烯塔和一個甲醇精制塔。該工藝特點是可生產(chǎn)高純異丁烯，原料適應(yīng)范圍廣，生產(chǎn)具有一定的靈活性，但流程長，投資大，能耗高。叔丁醇法在HAICON法環(huán)氧丙烷生產(chǎn)過程中，生成相當量的叔丁醇副產(chǎn)物，將副產(chǎn)物叔丁醇在活性氧化鋁等催化劑的作用下，脫水生成異丁烯。該工藝的缺點是原料受限制，生產(chǎn)本錢高。吸附別離法60年代末期國外開始對分子篩吸附別離異丁烯的方法進行研究，其中，UCC公司的Olefin—Siv法和UOP公司的Sorbutene法已完成中試，據(jù)估計該法在技術(shù)經(jīng)濟方面還不能與硫酸