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碳五（
C5H12
）〔戊烷〕
生产与市场分析
2009
·
6
1
一、碳五（
C5H12
）概述
1
、碳
5
的基本概念及分类：
碳
5
，又称为戊烷，化学分子式<
/p>
C
5
H
12
，是烷
烃中的第五个成员，微溶于水，溶于乙醇、乙醚、丙酮、苯、
氯仿等多数有机
溶剂，极度易燃。戊烷有
3
种同分异构体：正戊烷（沸点
36
°
C
）
、异戊烷（系
统命名法为“
2-
甲基丁烷”
，沸点
28
°
C
）和新戊烷（系统命名法
为“
2,2-
二甲基
丙烷”
，沸点
10
°
C
）
，
“戊烷”一词通常指正戊烷，即其直链异构
体。
2
、用途：
主要用于生产石油树脂、用于橡胶、油漆、涂料、热熔胶、油墨
人造冰、麻醉剂，合
成戊醇等。
正戊烷：
在三氯化铝存在
下，经异构化可制备异戊烷
;
也用作萃取溶剂，聚
苯乙烯理想的发泡剂，液态空气机的润滑剂；用于低温温度计，制人造冰，麻
醉剂，以及合成戊醇等。
异戊烷：
是
提高
无铅化
汽
油辛烷值的掺合剂。
也是生产异戊二烯的重要原
料
;
经脱氢可制异戊烯和异戊二烯，经氯化和水解而成异戊醇，是有机合成的原
料和溶剂。
新戊烷：
用量较少，主要用于有机合成，生产精细化学品的中间体。
二、戊烷的简要生产工艺
1
、正戊烷的制法
< br>由石油裂解产物分离而得。例如，在炼厂拔头油的碳五馏分中，主要含有
正戊烷和
异戊烷。大庆原油的汽油馏分中，正戊烷约占
8%;
胜利原油的
碳五馏
分中，正戊烷约占
3%
，通过戊
烷分离塔或分子筛分离，可得正戊烷和异戊烷。
南京栖霞山采用五塔精馏生产流程，制得
发泡戊烷，不仅发泡率大
(
达到
50%
一
2
<
/p>
60%)
，且稳定性好、沸点高、能耗小，大大提高了发泡戊烷的
附加值。这是国
内第一套戊烷分离装置。
2
、异戊烷的制法
< br>石油炼厂和石油化工厂的副产品。在炼厂铂重整拔头油的碳五馏分中，含
有异戊烷
;
在催化裂化汽油的碳五馏分中，也含有异戊烷
(
胜利原油中约含
2%)
，<
/p>
工业级的异戊烷含杂质是沸点相近的烷烃、环烷不饱和烃及水分，其不饱和烃
用浓硫酸洗涤除去
;
水分用无水氯化钙、五氧化二磷
或金属钠等脱水剂脱，除工
业生产可用分子筛脱水
;
最后再分馏精制，分馏液用高温活化的硅胶吸附柱除去
微量的直链烃即得精
制异戊烷产品。此外，工戊烷在氯化铝或氯化氢存在下，
经异构化也可生成异戊烷。
3
、新戊烷的制法
< br>由炼厂拔头油碳五馏分中分离，也可由氯化叔丁基与甲基氯化镁反应而制
得。
三、国内生产现状
1
、生产能力
目前国内高纯度异戊烷、正戊烷、环戊烷及混合戊烷发泡剂生产厂大致有
36
家，生产能力
150 kt/a
左右。其中原料
供应稳定、工艺先进、产品质量好、
生产规模较大的生产厂家有
5
家，总生产能力为
106
kt/a
，占全国生产能力的
71
％，这
5
家企业主要集中在经济相对发达的东南沿海地区。国内戊烷主要生<
/p>
产企业、产品种类及生产能力见表
1
。<
/p>
表
1
国内戊烷主要生产企业的生产情况
单位：
kt/a
序号
生产厂家
3
主要产品
生产能力
1
2
3
4
5
山东胜海化工股份有限公司
中原石油勘探局天然气产销总厂
胜利油田河口通海集团公司溶剂油厂
东方亚科力化工科技有限公司
顺德市美龙环戊烷化工有限公司
合计
正戊烷、异戊烷、环戊烷
戊烷发泡剂、环戊烷
正戊烷
戊烷发泡剂
环戊烷、正戊烷、异戊烷
环戊烷
50
12
12
22
10
106
随着国内戊烷装置开工率的逐步提高，产量大幅度增加，已有部分企业批
量出口
，
2001
年出口数量达
3 kt
，但国内高质量的戊烷发泡剂仍然有缺口，同
期国内进口高质量戊烷
发泡剂近
14 kt
。
戊烷产品生产厂家也比较多，生产规模、工艺水平、产品质量等均存在很
大差
异，目前没有相关产品的国家统一标准，但各企业有各自的企业标准。就
国内外戊烷发泡
剂质量指标来说，国外指标的硫含量低，对正戊烷和异戊烷的
比例有明确要求，具体数据
见表
2
。
表
2
戊烷发泡剂系列产品质量指标
项目
密度（
20
℃）
/kg·
m
< br>－
3
硫含量，
10-6
戊烷总含量（
mol
）
，
%
ω（正戊烷）
，
%
ω（异戊烷）
，
%
< br>C6
以上重组分（
mol
）
，
%
国内某厂指标
615
～
630
≤
50
≥98
-
-
≤1
国外某公司指标
620
～
640
≤
30
-
80
～
82
20
～
18
≤
2
2
、
生产现状
目前，国内戊烷生产技术主
要来自于天津大学和北京化工研究院。主要生
产原料为油田轻烃、原油预处理装置的拔头
油、加氢装置的轻石脑油、重整加
氢后的混合烃、炼厂气分装置的
C5
及乙烯装置裂解副产的
C5
馏分
，也可采用
C5
醚化后的混合
C5
分离精制处理得到，也可采用环戊二烯加氢制得。
从直馏汽油、天然气凝析油、加氢裂化尾油、重整汽油中经分馏获得的
C5
4
馏分，以
戊烷分离塔和异戊烷塔高效精馏分离而得到正戊烷和异戊烷产品居主
导地位。主要的工艺
流程如下（以天然气凝析油为例）
：预先在预热器中加热至
55
℃后进入脱丁烷塔，
脱丁烷塔的操作压力为
0.34 MPa
，
由塔顶取出丙烷和丁
< br>烷馏分（塔顶温度为
48
℃）
，
一部分塔顶冷凝液作为回流液
,
多余的凝液经换热
器加热到
76
℃后进入脱丙烷塔。脱丙烷塔的操作压
力为
2
MPa
。从脱丙烷塔
顶取出丙烷（塔顶温度为
50
℃）
，而从塔釜取出丁烷。从脱丁烷塔塔釜出来的
汽油进入脱戊烷塔。脱戊烷塔
的塔板数为
30
块
,
< br>操作压力为
2.2
MPa
，回
流比
为
1.5
，塔顶馏分经冷凝后进入
异戊烷分离塔。异戊烷分离塔的塔板数
60
～
< br>80
块，塔顶温度为
58
℃，回
流比
10.0
，分离塔的操作压力为
0
.2 MPa
。从塔顶出
来的馏分纯度为
95%
的异戊烷
,
塔釜出来的馏分为
含
90%
的正戊烷。
从催化裂化液化气气分装置及乙烯装置分离得到的混和
C5
，可分离出戊烷
等产品。主要的工艺采用在新型齐格勒型催化剂条件下加氢，反应温
度为
60
～
80
℃，压力为
0.8
～
1.0
MPa
< br>,
加氢后
C5
采用精馏法可分离
出异戊烷、正戊
烷和环戊烷
,
示意流程
图见图
1
。
C
5
馏分
H
2
加
氢
反
应器
副
加
氢
反应器
气
液
分
离器
精馏塔
Ⅰ
精馏塔
Ⅱ
精馏塔
Ⅲ
图
1
C5
加氢分离生产异戊烷、正戊烷和环戊烷示意流程
目前戊烷产品还没有国家统一标准，但生产企业有各自的企业标准，且与
国外同类产品的标准相当。
3
、市场分析
戊烷消费量的增长与氟利昂禁用有直接关系，
根据
1992<
/p>
年各国通过的
《蒙
特利尔议定书》
，要求各国在
2000
年停止使用臭氧层消耗
物质氟利昂，戊烷作
为最终替代产品，未来几年其发展潜力巨大。
5
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