混合碳五

碳五是一種寶貴的資源，可以通過它生產(chǎn)一系列高附加值的化工產(chǎn)品，世界各國普遍關(guān)注碳五的開發(fā)利用。環(huán)戊二烯和雙環(huán)戊二烯可從乙烯裝置碳五餾分中分離出來，是碳五利用的重要內(nèi)容。日本是碳五綜合利用最好的國家，特別是在開發(fā)碳五系列精細化學(xué)品方面更為顯著。將碳五餾分的80%~85%用于分離異戊二烯，然后再將其用于生產(chǎn)合成橡膠和香料、化妝品、藥品、殺蟲劑等。還將碳五餾分分離后用于生產(chǎn)石油樹脂、制造路標漆、熱熔膠、印刷油墨和橡膠增黏劑等。其中瑞翁公司是碳五綜合利用的典型代表，其碳五利用率達80%以上，是世界上碳五利用率最高的企業(yè)。

美國碳五分離利用率達到了70%。從裂解碳五中首先分離出環(huán)戊二烯和間戊二烯，用來生產(chǎn)各種石油樹脂，現(xiàn)有石油樹脂的年總生產(chǎn)能力達17萬噸。

目前我國的乙烯生產(chǎn)能力已達到了500萬噸/年，其中碳五餾分的綜合利用率還不到20%，尚未得到充分開發(fā)利用。近幾年來，我國相繼建成了一些碳五分離裝置，如:上海石化的2.5萬噸/年工業(yè)試驗裝置，揚子伊士曼化工公司1.8萬噸/年碳五石油樹脂裝置等。碳五的開發(fā)利用途徑極為廣闊，其中，下游產(chǎn)品的加工延伸特別是環(huán)戊二烯和雙環(huán)戊二烯的加工利用，產(chǎn)品應(yīng)用廣泛，附加值高。

上海石化2.5萬噸/年碳五分離和綜合利用裝置:該2.5萬噸/年碳五分離和綜合利用工業(yè)試驗裝置總體上達到國外同類裝置的先進水平，包括六套裝置:①2.5萬噸/年碳五分離;②1200噸/年甲基庚烯酮;③400噸/年二氯菊酸乙酯;④1000噸/年甲基四氫苯酐(系酸酐型固化劑);⑤2500噸/年間戊二烯樹脂;⑥1800噸/年二氧化雙環(huán)戊二烯(環(huán)氧樹脂)。

經(jīng)使用證明，車用輕烴油與汽油相比，動力不下降、與汽油相當(dāng)，單耗比汽油下降3%~5%，尾氣下降90%以上，排放達歐Ⅱ、歐Ⅲ標準。成品車用輕烴油零售價比汽油便宜0.50元/升以上，與液化氣價格相當(dāng)。具有經(jīng)濟效益和環(huán)保效益，可使石油資源得以充分利用，具有廣闊的市場前景

乙烯副產(chǎn)裂解碳五可得到多種高附加值化工產(chǎn)品，如異戊二烯、環(huán)戊二烯、間戊二烯、異戊烯、1-戊烯、2-丁炔、3-甲基-1-丁烯、環(huán)戊烷、環(huán)戊烯、異戊烷、正戊烷等;其中異戊二烯、環(huán)戊二烯(雙環(huán)戊二烯)和間戊二烯這3種雙烯烴含量約占一半左右。

碳五烴類中含有三種雙烯烴類:環(huán)戊二烯15~17%，異戊二烯15%~20%，間戊二烯10~20%，近年來，碳五餾分的利用已由初期的混合利用轉(zhuǎn)向分離單組分的利用，同時向制備精細化工產(chǎn)品方向發(fā)展。三種雙烯烴類的主要用途有、

(1)環(huán)戊二烯(CPD):能進行聚合、氫化、鹵化、加成、縮合和還原等反應(yīng)，用途廣泛。環(huán)戊二烯的活性高，已成為有機合成工業(yè)的重要原料。主要用途有:①生產(chǎn)多種橡膠，如順式聚環(huán)戊烯橡膠和乙丙橡膠等，尤其是降冰片烯橡膠可用于減震防震領(lǐng)域中;②合成石油樹脂，產(chǎn)品性能良好，可用作干性油、增粘劑、固化劑、增塑劑、防腐劑、油墨或其他高分子摻合改性。也可制備硫化水泥，用于建筑和鋪路。

環(huán)戊二烯聚合產(chǎn)物有雙環(huán)、三環(huán)、四環(huán)和五環(huán)結(jié)構(gòu)，其中以雙環(huán)戊二烯(DCPD)用途最大。由雙環(huán)戊二烯與乙烯、丙烯共聚得到的三元乙丙橡膠，具有很好的耐候、耐老化、耐酸、耐熱、耐化學(xué)品等性能，廣泛用于汽車零部件和工業(yè)品配件。目前，工業(yè)化乙丙橡膠第三單體主要有雙環(huán)戊二烯、乙叉降冰片烯、1,4-已二烯。其中，乙叉降冰片烯以硫化速度快、收率高、二次反應(yīng)少而應(yīng)用最廣。乙叉降冰片烯可由雙環(huán)戊二烯與1,3-丁二烯反應(yīng)，再經(jīng)異構(gòu)化而制得。此外，雙環(huán)戊二烯與環(huán)戊二烯共聚，可得到機械強度高、能與天然膠媲美的通用橡膠。此產(chǎn)品目前已在美國、日本、德國等國進入工業(yè)化研制階段。

雙環(huán)戊二烯經(jīng)熱聚可制得用于涂料、壓敏膠粘劑、熱熔型膠粘劑、印刷油墨等領(lǐng)域的石油樹脂;由雙環(huán)戊二烯制備的金剛烷類藥物是治療A型流感的特效藥;由雙環(huán)戊二烯加氫制得的四氫化雙環(huán)戊二烯及其衍生物可用作高能賽車、導(dǎo)彈的高性能、高密度、高熱值燃料;在雙環(huán)戊二烯中加入催化劑和活化劑，可制成具有優(yōu)異機械性能，形狀復(fù)雜的RIM制品;雙環(huán)戊二烯與多種醇反應(yīng)，可生成一系列醚或酯類產(chǎn)品，合成氣味優(yōu)雅的香料;在羰基鈷或氧化銠催化劑作用下，雙環(huán)戊二烯與一氧化碳進行羰基反應(yīng)生成二醛，再進一步加氫合成多元醇，可用作增塑劑;雙環(huán)戊二烯還可以與金屬元素(如鐵、鎳、鈷等)結(jié)合形成比較穩(wěn)定的金屬有機物，如二茂鐵，不僅可在燃料中使用，節(jié)能消煙，而且還可以用作紫外線吸收劑、合成氨的催化劑、耐磨材料的促進劑等。除此之外，雙環(huán)戊二烯還可用于桐油、亞麻仁油、大豆油、魚油等的改性，以加速其干燥，提高耐水、耐堿性能。雙環(huán)戊二烯另一潛在需求是不飽和聚酯樹脂，它能替代苯酐生產(chǎn)各種牌號的聚酯樹脂。

環(huán)戊二烯的鹵化反應(yīng)及其衍生物是合成藥物的原料，如殺蟲劑氯丹、七氯等。其他農(nóng)藥如硫丹，易分解，殘毒較小。制造除草劑能在土壤中分解。由四氫雙環(huán)戊二烯重排可制備金剛烷類藥物，是治療A型流感特效藥。

美國雙環(huán)戊二烯的主要用途是:石油樹脂占50%，不飽和聚酯樹脂占27%，乙丙橡膠彈性體占13%，其他(合成阻燃劑、農(nóng)用化學(xué)品)占10%。

(2)異戊二烯(IP):主要用途有:①合成高分子化合物系列，包括異戊橡膠、丁基橡膠、負型光刻膠原膠、IP與苯乙烯嵌段共聚體等;②合成萜烯類化合物，制取新激素、維生素E、化妝品角鯊?fù)?、香料?③生產(chǎn)二氯菊酸乙酯高效、低毒農(nóng)藥殺蟲劑。

(3)間戊二烯:常用作合成橡膠、塑料、尼龍、萜烯類樹脂和精細化工原料。高純度間戊二烯可制備高級石油樹脂，用作粘結(jié)劑、涂料、環(huán)氧樹脂固化劑、順酐、馬路標漆等。

碳五碳五碳五 熱熔膠、熱膠條、壓敏膠，溶劑型膠粘產(chǎn)品、輪胎橡膠、鞋跟鞋底、膠管地板等。