记录美丽分享 http://blog.sciencenet.cn/u/lixuekuan 与化学家谈摄影,与摄影家谈化学!

博文

关于C9你知道多少? 精选

已有 10501 次阅读 2018-11-8 12:24 |个人分类:生活点滴|系统分类:科普集锦| 科普, 乙烯装置, 裂解C9, 污染


                    (裂解C9两段加氢工业装置一角)

所谓C9,如果从理论上讲就是所有含9个碳原子的化合物,缩小一下说是含有九个碳原子的烃类(烷烃、烯烃、炔烃和芳烃)化合物。石化行业对C9有一个比较小的界定,就是石脑油裂解生产烯烃(主要是乙烯与丙烯)的副产物和石脑油重整生产芳烃的副产物。

石脑油重整生产芳烃的副产物C9产量很小,很干净,几乎不含硫、氮这些杂原子,烯烃、烷烃也很少,是生产高档芳烃溶剂油最佳原料,而且C9芳烃辛烷值很高,大部分化合物辛烷值可以达到110以上,是调和汽油的好原料。所以重整C9市场上很少有交易,炼油厂自己就加工使用了。

市场上交易量比较大的就是石脑油裂解生产烯烃的C9副产物,俗称裂解C9,约占石脑油制备烯烃加工量的20%左右。也就是说,一套号称100万吨/年乙烯装置每年副产裂解C9差不多20万吨。2017年全球石油基乙烯装置大约有300套左右,产能大约为1.69亿吨/年,开工率超过90%,产量约为1.54亿吨。按这个量估算,全球裂解C9产量超过3千万吨。

裂解C9九个碳原子中其中6个碳围成一个芳环,也就是苯环。其它三个碳可以是三个甲基,即三甲苯。也可以是一个甲基一个乙基,一个叫甲乙苯,一个叫甲基苯乙烯,可以是丙基,就是异丙苯,但含量不多。理论上还有一种化合物叫甲基苯乙炔,但含量极少一般可以忽略。这些甲基、乙基等基团可以在苯环上不同的位置形成不同的化合物,也就是所谓的同分异构体。另外还有两种含量比较大的化合物,一种叫茚,就是三个碳原子与苯环并成一个五元环。另外一个叫双环戊二烯,这个化合物不是芳烃,在裂解C9中占15-20%,有些厂家把这部分双环戊二烯抽提出来经过加氢生产四氢双环戊二烯,这是一种高能燃料,价格很贵。也有厂家把双环戊二烯解离成两个环戊二烯,用于聚合生产树脂。抽提过双环戊二烯的裂解C9芳烃含量一般超过90%,没有抽提环戊二烯的裂解C9芳烃含量在80%多点。

芳烃的毒性很有意思,没有侧链的秃顶芳烃毒性最大,比如苯。从苯到甲苯、二甲苯、三甲苯毒性递减。裂解C9里几乎不含苯和甲苯,含有少量二甲苯,大量的是三甲苯、甲乙苯等带多个侧链的芳烃化合物,总体毒性是比较小的。裂解C9不是原油,有很重很难挥发的馏分。裂解C9馏程介于150-210°C,在风中很容易挥发,对水质的污染时间有限。

我们国家百万吨乙烯装置投产也就是近十年左右的事情,上世纪八十年代我们利用日元贷款建设了四套40万吨/年乙烯装置曾经极大推动了我国塑料产业的发展,一个国家的乙烯产量多少是这个国家工业化程度的标志之一。

上世纪我国乙烯产能不大,裂解C9量也就少。由于乙烯裂解C9C9树脂生产的原料,非常抢手。随着我国乙烯装置越来越大、越来越多,副产的裂解C9产量也就快速增加,很多厂家都生产C9树脂造成价格下跌。因为C9树脂是一个小宗产品,不可能消化如此多的产量快速增加的裂解C9。裂解C9的综合利用就提到议事日程上。

裂解C9组分复杂,我们使用GC-MS进行定性分析,可以检定出的化合物就有200多种,这也仅仅认出了90%左右。这些化合物以带侧链的芳烃为主,而且大部分是烯烃。这些侧链烯烃与芳烃体系共轭后非常活泼,遇到热、光条件就会发生自聚。举一个例子:刚刚分馏出来的C9馏分是淡黄色的具有芳香气味的液体,如果倒入无色玻璃瓶中暴漏在阳光下,半小时后就会自聚变成粘稠状黑色胶体。所以C9加工让它成为性质稳定的产品非常困难。

上个世纪末和本世纪初,我们团队经过不懈努力,成功开发出裂解C9两段加氢工艺并研发出相应的低温高活性长寿命催化剂。2004年在燕山石化建成了世界上第一套乙烯裂解C9两段加氢生产高芳溶剂油工业装置,一次投料试车成功,生产出合格产品。后来又在其它企业陆续建成了4套这种装置,这些装置不但可以生产高芳溶剂油,也可以生产辛烷值极高的汽油调和组分,为裂解C9综合利用开创了一条新路。该技术曾经获得中国专利优秀奖和山西省技术发明二等奖。

现在裂解C9两段加氢装置已经很常见,技术路线与我们当初开发的技术路线没有什么变化,催化剂活性选择性和寿命至今低于我们15年前的水平。




http://blog.sciencenet.cn/blog-254303-1145186.html

上一篇:高空钢铁编织匠
下一篇:进了个镜头,试试

53 郑永军 陈安 王春艳 王从彦 王桂颖 陈楷翰 宁利中 张珑 孙学军 冯大诚 孙杨 李由 齐云龙 李毅伟 刘立 张磊 丛远新 刘全慧 鲍海飞 黄永义 钟炳 王德华 张学文 李瑛 白龙亮 黄秀清 刘钢 沈律 吕喆 张叔勇 葛素红 汪晓军 姬扬 赵建民 吕秀齐 蔡宁 杨正瓴 刘洋 张士宏 史晓雷 徐晓 梁洪泽 陈小润 朱晓刚 魏焱明 梁庆华 薛斌 迟延崑 张忆文 曾泳春 李璐 赵凤光 张北

该博文允许注册用户评论 请点击登录 评论 (37 个评论)

数据加载中...
扫一扫,分享此博文

Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备14006957 )

GMT+8, 2018-11-20 07:52

Powered by ScienceNet.cn

Copyright © 2007- 中国科学报社

返回顶部