异丁烯的产业链分析2010-12-17异丁烯是一种重要的化工原料，可用于生产丁基橡胶、聚异丁烯、二异丁烯、 三异丁烯、甲基丙烯酸甲酯、2,4-叔丁基甲酚、叔丁基硫醇、叔丁醇、叔丁基胺、 甲代烯丙基氯、甲基丙烯酸、甲基丙烯睛、新戊醛和异戊二烯等深加工产品异 丁烯衍生产品众多，上下游产业链复杂，消费结构呈多元化趋势合理发展异丁 烯产业，对于我国石化行业把握市场变化，优化资源利用，提高综合竞争力具有 现实意义生产异丁烯的原料主要来源于石脑油蒸汽裂解制乙烯装置的副产c4馏分、 炼油厂流化催化裂解(FCC)装置的副产c4馏分和Halcon法环氧丙烷合成中的副 产叔丁醇一、异丁烯生产现状1 生产技术异丁烯工业生产方法主要有硫酸萃取法、吸附分离法、异丁烷丙烯共氧化联 产法、甲基叔丁基醚(MTBE)裂解和正丁烯异构化法等1.1 硫酸萃取法工业上最早采用的异丁烯分离方法，利用正、异丁烯与硫酸反应的速度差来实现正、异丁烯的分离异丁烯与硫酸发生酯化反应生成硫酸叔丁酯，硫酸叔丁酯水解生成叔丁醇，叔丁醇脱水生成异丁烯，最后可得纯度＞99%的异丁烯和纯度＞85%的叔丁醇产品工业上具有代表性的工艺流程有美国埃克森美孚的60% 硫酸法、法国 CFR 的 50%硫酸法和德国巴斯夫的 45%硫酸法。
1.2 吸附分离法利用正丁烯和异丁烯在分子筛上吸附能力的差异来实现生产异丁烯的工艺 技术美国UOP公司和UCC公司分别进行过研究，其中以UCC公司开发的工 艺技术比较引人注目但是由于该法工艺较为复杂，技术经济还不如传统的硫酸 萃取法，故目前没有生产厂家使用1.3异丁烷丙烯共氧化联产法-Haleon共氧化法在以丙烯为原料，通过氧化法生产环氧丙烷时，使异丁烷与丙烯进行共氧化 反应，以降低反应的活化能，使丙烯更容易变成环氧丙烷，同时生成副产物叔丁 醇叔丁醇在活性氧化铝、磺酸和离子交换树脂等催化剂作用下脱水生成异丁烯 该方法具有能耗低、腐蚀性小、技术较为先进成熟和生产成本低等特点，美国 Hale on公司曾采用该法进行生产Arco化学公司拥有该技术的专利，并建有 80kt/a 异丁烯生产装置，但由于受环氧丙烷装置规模的限制，目前该法已很少使 用1.4 异构化法目前，异构化生产异丁烯的工艺技术主要有：在裂化催化剂中加入异构化组 元，以提高裂解气中的异丁烯含量；异丁烷脱氢及正丁烯骨架异构化等3种方法1) 在裂化催化剂中加入异构化组元这类技术是在催化裂化催化剂中加入择型分子筛等，提高裂解气中的异丁烯 含量。
此技术的开发虽然已经取得一定的进展，但由于与炼油厂的加工特点、整 体布局密切相关，使实际应用受到一定的限制UOP公司、格雷斯公司、安格 公司分别开发出ZSM-5催化剂、P.FG催化剂和Isoplus系列催化剂，我国石油 化工科学研究院开发出 RMG 催化剂，并对相关工艺进行了研究2) 异丁烷脱氢法该法是一种富有竞争性的异丁烯生产工艺路线利用油田气中含有的 20%-40%的异丁烷，将分离出的异丁烷脱氢转化为异丁烯但实际操作中为抑 制结焦和清除积炭又需要临氢环境，故实现该过程有一定的难度目前国外已经 开发的工业化技术有UOP公司的Oleflex工艺、Lummus公司的Catofirl工艺、Phillips公司的STAR工艺、Sn ampro-get-ti公司的FBD-4工艺、Lin de公司的 Linde 工艺3) 正丁烯异构化法对正丁烯骨架异构生产异丁烯的技术开发始于 20 世纪 70 年代目前已经 开发成功的正丁烯骨架异构化生产工艺，依据催化剂的构成可分为氧化铝工艺与 分子筛工艺两大类：① 氧化铝催化工艺氧化铝催化工艺的优点是催化剂价廉易得，但活性低，反 应温度高，这在热力学上不利于异丁烯的生成，产品收率大都在 30%左右，而 且氧化铝催化剂失活较快也是其不足之处。
目前国外已经开发的工业化技术有 Snamprogetti公司的SISP-4工艺、IFP公司开发的IS0O-4工艺以及Texas Olefin 公司开发的 Skip 工艺等② 分子筛催化工艺分子筛催化剂活性较氧化铝催化剂有较大的提高，反应温 度可以降低到350-4009，收率可达到40%左右，其中BP-埃克森美孚合作开 发的 Isofin 技术，异丁烯收率接近50%，几乎可以达到热平衡的极限，而且选 择性大于95%，大大降低了产物的分离成本UOP 公司开发的 Butesom 技术使用固定床反应器，与移动床工艺相比省去 了大量的设备投资，且对催化剂的物理性能如耐磨强度、颗粒度等方面的要求均 有所降低利安德、壳牌、德士古等多家公司开发的技术均采用镁碱类沸石作为催化剂的主要成分该工艺选择性高，c3副产物少，可省去产物的c3分离装置利安德巴赛尔工业公司于2010 年4月1日宣布，扩展其烯烃回收和转化技 术业务的转让范围，按新的工艺名称Trans4m，创建该工艺的综合性业务rans4m工艺技术为C4和C4以上烯烃分离工艺提供了定制的解决方案，并包括 异构化和抽提过程该工艺的 Trans4m 业务包括催化技术，应用于来自裂解装 置生产乙烯、丙烯和丁烯后低价值混合烯烃流的选择性转化。
该工艺的 Trans4m 业务特征是，用于裂解装置操作C4和C5烯烃物流分离、提纯和异构化的技术综 合通过已确认的技术业务拓展，包括全范围的烯烃回收和转化工艺，利安德巴 赛尔可为简化的模块化途径提供技术转让，实现完整的解决方案利用 Trans4m 工艺可更有效地发挥烯烃利用价值Trans4mS技术的第一次技术转让已授于中 国的化学公司S”代表丁烯骨架异构化转化为异丁烯，异丁烯可为甲基叔丁基 醚(MTBE)装置生产高辛烷值汽油提供进料Trans4m工艺使C4或C5烯烃异 构化为异构烯烃，使用定制的高选择性催化剂，该催化剂具有使用周期长和催化 剂寿命长的特点，并可有效地就地再生作为全球领先的异丁烯生产商，利安德 巴赛尔工业公司具有年产异丁烯能力 70 万吨/年，其技术在市场上得到公认该 Trans4m 工艺配置特征是具有最少的投资成本，在简单而温和的操作条件下进 行此外，该工艺与MTBE/ETBE (乙基叔丁基醚)或异丁烯和丁烯-1装置或叔 戊基甲基醚(TAME)装置组合成一体化，可大大提高生产量1.5甲基叔丁基醚(MTBE)裂解法混合C4在强酸性阳离子交换树脂的催化作用下，异丁烯与甲醇进行选择性 的醚化反应，生成MTBE。
MTBE在155-2459、压力628kPa条件下，催化裂解为异丁烯和甲醇，甲醇可循环使用MTBE裂解生产异丁烯的单程收率可达 97%-98%，甲醇的损耗为 2%左右，异丁烯符合聚合级要求该技术已由燕山石 化公司研究院和吉化公司研究院开发成功与其他方法相比，该技术具有对设备 无腐蚀，对环境无污染、工艺流程合理、操作条件缓和、能耗低、产品纯度高、 装置规模灵活性大、可以根据市场需求生产 MTBE 或异丁烯等特点，自开发成 功至今一直是国内外生产异丁烯最主要的方法之一由中国石化抚顺石油化工研究院与合作单位共同开发的甲基叔丁基醚 (MTBE)裂解制高纯度异丁烯催化剂项目，于2009年10月初通过中石化组织的 技术鉴定新成果研发了高效MTBE裂解制异丁烯专用的WT3-1催化剂及相应 的工艺配套技术工业应用结果表明，在适宜的操作条件下，MTBE转化率大于 99.5%．异丁烯选择性大于 99.6%，单位生产能力为使用原催化剂的 8.79倍 同时，该技术还具有副产物少、催化剂活性高、稳定性好、生焦少、易于换剂等 优点2 国内市场近年国内高纯异丁烯产能增长较快， 2009年约为 13万吨/年，需求量则在 14.7万吨。
由于国内C4资源相对丰富，高纯异丁烯生产技术门槛不高，国内大 部分异丁烯生产厂家均配套有后续加工产品，所以在国内市场上异丁烯的商品量 相对较少国内高纯异丁烯进口量很少，基本依靠国内自给，预计今后还将维持 这种供求状态因此，对于合成橡胶生产企业可以由 MTBE 裂解制得高纯异丁 烯预计到2015年国内MTBE的需求量为250万吨，新型合成橡胶新增异丁 烯原料量为20.8万吨 相当于33万吨MTBE需求量占MTBE总需求量的15% 左右因此，新型合成橡胶所需MTBE原料应由拥有资源的公司内部供应或建 立战略联盟，形成稳定的供货渠道二、中分子量聚异丁烯国内外市场分析中分子量聚异丁烯具有优良的耐候性、绝缘性、冷流性、抗紫外线及化学惰 性，广泛用于中空玻璃密封胶、防震阻尼胶、压敏胶粘接剂、食品级粘接剂、口 香糖等领域1 世界市场分析目前国外中分子量聚异丁烯生产商只有巴斯夫公司（产能1.6万吨/年，一 套为1万吨/年，另一套为0.6万吨/年）和新日石公司（产能0.2万吨/年）两家， 合计产能1.8万吨/年巴斯夫中分子量聚异丁烯的商品名为Oppanol欧洲最大的三家中空玻璃用 密封胶生产厂家Chemetal、Teroson及Kommerling公司均为巴斯夫的客户。
法国宝利德公司采用巴斯夫Oppanol为原料生产增粘母粒国外中分子量聚异 丁烯主要用于生产胶粘剂（热熔胶、压敏胶、捕鼠胶、捕蚊胶等）和密封剂世 界知名胶粘剂生产商（3M、Tesa、Teroson/Henkel、Denko、National Starch、 Gerko、Olin等）都采用巴斯夫公司的Oppanol产品此外，Oppanol是世界上最好的香口胶原料，韧性好、不粘牙、高温无溢胶， 欧美、日本几乎所有的香口胶或胶姆糖生产企业均采用该产品为原料同时， Oppanol还被大量应用于医药贴膏，该产品由于对中西药均具有良好的包容性、 无过敏、可反复撕贴、不粘毛、高温无溢胶等特性，已成为欧美市场医药贴膏的 主流材料目前国外食品级中分子量聚异丁烯每年需求量为1.6万-2万吨，市场基本由德国巴斯夫独占中空玻璃是中分子量聚异丁烯的重要应用领域之一，目前其生产技术已经相 当成熟，实际使用广泛，节能效果明显，因此受到各国的广泛推广目前美国中 空玻璃应用普及率已高达83%以上德国政府在中空玻璃推广应用方面加以立 法，没有中空玻璃的新建楼房不予批准建设仅上世纪80年代，前西德共使用 中空玻璃达2.1亿m2，节约能源费达52亿马克；欧洲各国的中空玻璃使用普及 率已达到50%，日本中空玻璃的生产应用已有30多年的历史，普及率已达10% 以上，日本政府还在加大力度，力图使中空玻璃的普及率达到50% ;韩国建筑 门窗的中空玻璃普及率也接近90%的水平。
国外中分子量聚异丁烯的需求量稳定，并将保持约 10%的年增长速度2010 年全球的需求量为4万吨（其中高纯度中分子量聚异丁烯每年需求量 为1 .5万吨左右） ，而全球产能只有 3.33 万吨/年，未来一段时间，中分子量聚 异丁烯仍将处于供不应求的状态2 中国市场分析2.1 产能聚异丁烯属于高科技领域，进入门槛高目前我国中分子量聚异丁烯生产高 度集中，主要有4家生产企业，总产能1.53万吨/年杭州顺达新材料公司有两套产能均为4000吨/年中分子量聚异丁烯的装置， 催化体系可采用铝系和硼系，目前采用铝系催化体系，也可生产食品级中分子量 聚异丁烯，是目前国内率先生产食品级聚异丁烯的厂家，同时也是国内最大的中 分子量聚异丁烯供应商，2008年装置开工率为87%山东鸿瑞石油化工公司是低/中分子量聚异丁烯专业生产公司，催化体系采 用铝系，该装置可生产低分子量聚异丁烯（规模为1 万吨/年），也可生产中分 子量聚异丁烯（规模为5000 吨/年）公司首先生产中分子量聚异丁烯，2008 年底试车，2009 年5月停车至今吉林石化公司精细化学品厂2000吨/年装置是原4500吨/年低分子量聚异丁 烯装置的改建装置，采用。