C5分离利用调研报告（第一部分：C5分离、C5石油树脂、异戊二烯）

C5分离利用调研报告 C5分离利用调研报告

1，C5分离

1.1， C5的组成及资源量

C5馏份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，其组成复杂，组份达30多种，各组份含量随裂解原料及裂解深度各异。以石脑油为裂解原料时，C5馏份中二烯烃（包括异戊二烯、环戊二烯、间戊二烯）含量为40%～55%；单烯烃（包括正戊烯、异戊烯等）含量为15%～25%。

就同一种石脑油作裂解原料而言，C5馏份中各组份的含量主要取决于石脑油的裂解深度（裂解温度和停留时间）。深度裂解时，C5馏份中3种双烯烃的含量最高；中度裂解时，C5馏份中烷烃和单烯烃的含量最高，见表1。

表1 石脑油不同裂解深度下C5馏份中各主要组份的含量（%）

裂 解 深 度 组 份 浅 度 戊 烷 戊 烯 甲基丁烯（异戊烯） 环戊二烯/双环戊二烯 间戊二烯 异戊二烯 环戊烷/环戊烯 2-丁炔 其 它 26.70 5.15 6.95 16.70 10.90 14.20 4.40 0.40 14.60 中 度 34.60 6.60 9.17 15.97 9.40 18.00 3.30 0.40 2.80 深 度 14.12 4.21 5.76 24.91 19.46 23.26 5.76 1.03 1.50

C5馏份产率与裂解原料有关，加拿大、中东地区乙烯的裂解原料主要为轻烃（乙烷、丙烷、丁烷）；美国、中南美洲乙烯原料中轻烃和液态烃之比约60：40；欧洲、日本、中国等地区裂解原料主要为石脑油。一般气态烃裂解所得C5馏份产量为乙烯产量的1%～6%，以液态烃如石脑油和瓦斯油为原料时，C5馏份产量可达乙烯产量的10%～20%。

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C5分离利用调研报告 随着全球尤其是中国等国家或地区乙烯工业的发展，C5资源量不断增加。据文献报道，2005年全球C5资源总量约为870万吨，预计到2010年将超过1000万吨，有望达到1100万吨左右，见表2。

表2 全球各地乙烯裂解装置副产C5资源量

（单位：千吨）

国家或地区 美国 加拿大 拉美 西欧 东欧 中东和非洲 日本 东亚 大洋洲 总计

2000年 994～1243 135～167 277～367 1684～2331 316～439 305～384 743～1038 1438～1988 15～19 5907～7976 2002年 1052～1316 182～224 309～410 1850～2561 337～467 393～487 731～1022 1668～2305 16～20 6538～8812 2005年 1148～1436 194～240 383～509 1957～2709 389～540 474～572 737～1030 1917～2650 17～20 7216～9706 2010年 1318～1467 224～277 548～727 2083～2884 433～601 788～968 722～1009 2734～3779 23～28 8873～11740 注：表中东亚不含日本，指中国、韩国等

近年来，我国乙烯工业快速发展，已有多个百万吨级乙烯项目相继竣工投产，尚有多个百万吨级乙烯项目正在建设或计划建设，作为乙烯的副产品，C5资源量也相应快速增长。我国1994年乙烯产量为212万吨，副产C5约25万吨；2002年乙烯产量增长到541万吨，副产C5约65万吨；2006年乙烯产量达到941万吨，副产C5约140万吨；预计2010年乙烯产量将增长到1350万吨，届时可副产C5约205万吨。

1.2， 国内外C5利用概况比较

与国外先进水平相比，我国C5资源利用规模偏小，利用程度偏低，高端产品偏少，C5分离后再利用仍处于初级阶段。

一、C5分离的集中度及装置规模

目前美国、西欧、日本等发达国家乙烯生产商对副产C5的处理形式有以下三种形式： （1）原地利用

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C5分离利用调研报告 国外采用C5原地利用的公司，如荷兰Dow Benelux公司，其乙烯装置副产C5量基本可以满足公司自身对C5的需求，该公司还建设了C5简单分离装置；荷兰壳牌公司则以自身装置副产为主，建设了C5分离装置。

（2）区域集中利用

若C5量较少，单独建立分离装置难成规模，因此可将区域内各装置的副产集中起来加以利用。C5区域集中利用又可分为“同一公司内相邻装置的副产C5集中”和“不同公司的C5集中”两种类型。

前者如美国的埃克森美孚、等星（Equistar）、雪佛龙-菲利浦等公司，这些公司的乙烯装置大部分位于德克萨斯州，多套装置产生的C5总量足以满足其对C5利用的需求。此外，这些装置相距不远，部分装置间甚至还有管线相连，这也为各公司集中利用C5创造了有利条件。

后者如日本瑞翁公司，它并不拥有乙烯生产装置，但该公司集中了濑户内海区域内的多家公司乙烯装置的副产C5，在水岛建立了C5分离装置；日本合成橡胶（JSR）公司则主要集中了千叶附近的C5和异戊二烯浓缩液，进行异戊二烯的分离；美国固特异公司则集中了雪佛龙-菲利浦、美国陶氏、加拿大诺瓦等公司的部分C5和异戊二烯浓缩液，建成了异戊二烯的分离装置。

（3）对外销售

由于存在专业的C5深加工企业，因此部分乙烯生产商将副产的C5及简单分离后的C5作为商品直接对外销售，如位于德克萨斯州的康菲（ConocoPhillips）、陶氏、日本的出光兴产、三菱、三洋等。

同国外相比，国内在这方面的差别是尚未大量集中利用，相应地影响C5分离装置规模，目前国内尚无一家企业的C5分离能力达到20万t/a，而国外有多家企业仅单套分离装置处理能力就达到20万t/a。不过中石油已提出分别集中西北、东北地区的C5资源进行集中利用，各自建设处理能力在20万t/a以上的C5分离及配套下游装置。

二、 C5分离程度

目前美国、日本对C5分离利用已达到相当高的水平，其C5分离利用率(以异戊二烯产量作为指标)分别达到了70%和80%，而国内C5分离利用率不足40%，与美国、日本相比还有较大差距。

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（以下简称上海石化）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

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C5分离利用调研报告 了资源的浪费。进入90年代后，尤其是21世纪以来，随着国内乙烯工业的快速发展，以及C5利用技术的进步，国内C5分离利用率提高很快。

三、 C5分离后利用水平

国外异戊二烯被分离出来后主要用于生产聚异戊二烯橡胶、SIS、丁基橡胶，而国内尚未实现聚异戊二烯橡胶的工业化生产，SIS、丁基橡胶也分别只有一家生产企业。

日本高纯、超高纯双环戊二烯消费量占其总消费量60%以上，而国内双环戊二烯被分离出来后大部分直接以粗品形式作为生产改性不饱和聚酯树脂的原料。

国外C5石油树脂品种多，质量好；而国内尚未生产聚DCPD树脂（以超高纯双环戊二烯为原料进行聚合而得），采用从C5馏份中分离出的双环戊二烯聚合的DCPD树脂质量不好。

1.3， 国内主要C5分离企业概况

目前我国有十几家C5分离企业，C5分离能力合计约80万t/a，但大部分企业规模小，分离能力不足5万t/a，而且分离程度低，只分离出双环戊二烯（含量≥78%），或者在此基础上，还分离出间戊二烯（含量≥65%）。只有上海石化、山东玉皇化工有限公司、淄博齐鲁乙烯鲁华化工有限公司、濮阳市恒润石油化工有限公司的C5分离能力在5万t/a以上，而且分离出双环戊二烯（含量≥80%）、间戊二烯（含量≥65%）、异戊二烯（含量≥98.5%）等，其中淄博齐鲁乙烯鲁华化工有限公司目前C5分离能力最大，达13万t/a，分别在山东淄博、广东茂名建成5万t/a、8万t/a C5分离装置。上海石化是我国第一家C5分离企业，1991年采用北京化工研究院的技术建成2.5万t/a C5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，目前C5分离能力达6.5万t/a，正在建设15万t/a的C5分离利用项目，预计2009年下半年竣工，将成为我国第一家C5分离能力超过20万t/a的企业。上海石化目前在我国C5分离水平最高，分离出的产品不仅有双环戊二烯、间戊二烯、异戊二烯，还有异戊烯（含量≥99%)、戊烷（含量≥99.5%)等。见表3。

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C5分离利用调研报告 表3 国内主要C5分离企业概况

企业名称 C5处理 能力 （万t/a） 异戊二烯产能 （万t/a） 双环戊二烯产能间戊二烯产能 C5来源 C5分离 技术来源 配套下游项目 （万t/a） （万t/a） 上海石化 6.5 （在建15万t/a） 1.1 1.2 1.3 本企业 最初来源于北京化工研究院，之后自主创新 2.5万t/a间戊二烯基石油树脂（与美国Exxon公司合资成立上海金森石油树脂有限公司） 规划建设3万t/a聚异戊二烯橡胶项目 山东玉皇化工有限公司（简称山东玉皇） 淄博齐鲁乙烯鲁华化工有限公司（简称齐鲁鲁华） 12 1.8 2.0 2.4 天津石化等周边乙烯厂 北京化工研究院 13 (淄博5万t/a、茂名8万t/a) 2.0 2.0 2.5 齐鲁石化茂名石化 异戊二烯精制技术来源于天津大学 2万t/a间戊二烯基石油树脂 濮阳市恒润石油化工有限公司（简称恒润石化） 5 0.6 0.8 1.0 中原石化等周边乙烯厂 上海石化 1万t/a间戊二烯基石油树脂 注：1，异戊二烯产能以含量≥98.5%计；双环戊二烯产能以含量≥80%计；间戊二烯产能以含量≥65%计。 2，其它部分分离企业及规模较小（分离能力低于5万t/a）企业忽略。

1.4， 国内主要在建拟建C5分离利用项目概况

随着国内多套百万吨级乙烯项目开工建设，与之配套对接的C5分离利用项目也相继启动。目前国内除了前面提到的上海石化正在扩建15万t/a C5分离利用项目外，还有宁波金海德旗化工有限公司也正在宁波化学工业区新建15万t/a C5分离利用项目，该项目属于镇海炼化100万t/a乙烯装置配套对接项目之一，主要产品为异戊二烯、双环戊二烯、间戊二烯等，工程总投资约4.5亿元人民币，2008年12月17日开工建设，计划于2009年12月装置建成中交，并于2010年3月与镇海炼化100万t/a 乙烯装置同步投产。

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