碳四馏分
烃类混合物
碳四馏分即C4馏分。指含有四个碳原子的烃类混合物。主要成分有正丁烷、异丁烷、异丁烯、1,3-丁二烯1-丁烯2-丁烯(顺式2-丁烯、反式2-丁烯)等。
简介
碳四馏分;C4 fraction
指含有四个碳原子的烃类混合物。主要成分有正丁烷、异丁烷、异丁烯、1,3-丁二烯1-丁烯、2-丁烯等。主要来自炼油生产过程和裂解制乙烯的联产物。炼油厂的碳四馏分除烷烃外,还含有大量烯烃,但不含或极少含丁二烯和炔烃。裂解联产碳四馏分中烷烃含量少,主要为丁烯和丁二烯。
化学性质
即C4馏分。主要为含四个碳原子的多种烷烃、烯烃、二烯烃和炔烃的混合物。因原料来源和加工过程不同,所得C4馏分组成各异。C4馏分是一种可燃气体,但通常是以液态贮运。可作为燃料,或经分离作基本有机化工原料。具有工业意义的C4烃主要有七个组分(表1),其中尤以1,3-丁二烯(以下简称丁二烯)更为重要。
碳四馏分
合成方法
采用萃取精馏法分离碳四馏分,也可用吸收法、分子筛法、络合法等分离。
应用与用途
用作有机合成、合成橡胶、合成树脂及甲基叔丁基醚等的原料,也可直接作工业、民用燃料。
来源
C4馏分来源于天然气石油炼制过程生成的炼厂气和石油化工生产中烃类裂解的裂解气,来源不同,组成各异(表2)。由天然气回收的C4馏分主要含C4烷烃,而后两个过程则提供了几乎全部的C4烯烃。各国工业用 C4烯烃的来源有些不同,美国大约95%的C4烯烃来自炼厂气C4馏分;西欧和日本来自炼厂气C4馏分与裂解C4馏分的量大致相等;中国情况类似西欧和日本。
天然气回收
有两种情况:一种是从含有较多乙烷、丙烷及丁烷以上组分的湿性天然气中回收。这种天然气因含有1%~8%的易液化的C3烷烃和C4烷烃,在长距离气体输送前,必须先将它们脱除回收。另一种是从油田气中分离得到。油田气的组成与湿性天然气很接近,主要成分是甲烷,但含有较多的丙烷、丁烷,甚至汽油组分,低碳烷烃含量也较多,随着油田开采时间的延长,油田气量降低,组成中高碳烷烃含量增加。
炼厂气C4馏分
炼厂气中含氢、甲烷、乙烷、乙烯、丙烷、丙烯、C4烃以及少量C5烃,是一种很好的化工原料,炼厂气经压缩、冷凝、分馏可得C4馏分,这种C4馏分通常含有大量C4烯烃,其基本组成除决定于原油的性质外,与加工方法也有关。在中国,年加工 1.2Mt油品的催化裂化装置,可得C4馏分105kt,其中(kt)正丁烷7.3、异丁烷28.7、1-丁烯15.3、顺-2-丁烯29.6、反-2-丁烯13.6、异丁烯10.2。热裂化过程在较高温度下进行,不用催化剂,异构化反应少,所生成的C4馏分中正丁烷、正丁烯的含量比催化裂化过程要高得多。在炼厂中,这两种气体一般合并使用。
裂解气C4馏分
烃类裂解生产乙烯丙烯时也副产C4烃,习惯称裂解C4馏分,其含量(%)及组成随裂解原料及条件而异。通常在裂解石脑油或柴油时,副产的C4馏分为原料总量的 8%~10%(质量)。特点是烯烃和二烯烃含量(%)高达92~95,其中丁二烯含量40~50(甚至更高),其余为异丁烯22~27、1-丁烯14~16、顺-2-丁烯4.8~5.5、 反-2-丁烯5.8~6.5、丁烷(正、异)3~5。裂解C4馏分是生产丁二烯最经济、最方便的原料。
用途
C4馏分广泛用作燃料和化工基础原料(见图),用作燃料的C4馏分大部分为C4烷烃。C4烷烃的贮运很方便,除作为工业燃料外,还可供民用。在石油炼制工业中,C4烷烃用做汽油添加剂,提高汽油蒸气压,以适应在冬天或寒冷地区使用;在非化工利用方面还有一些用途,其用量不大,如作为冷冻剂、重质油加工脱沥青溶剂、油田井管脱蜡剂、树脂发泡剂及烯烃聚合溶剂等。
在化工利用方面,正丁烷主要用于四个方面:①异构化制异丁烷;②裂解制乙烯(见烃类裂解);③催化脱氢丁烯丁二烯;④氧化醋酸丙酸顺丁烯二酸酐等。异丁烷则主要用来与正丁烯、异丁烯进行烷基化反应制成高辛烷值汽油(见石油烃烷基化)。在苏联,异丁烷还用于催化脱氢制异丁烯。在美国这一过程是通过异丁烷与丙烯共氧化而实现的(丙烯转化成环氧丙烷,异丁烷则变成叔丁醇,后者很容易脱水生成高纯度异丁烯)。
C4馏分中的正丁烯、异丁烯、丁二烯等不饱和烃更适合于化工利用,广泛用于制取多种合成橡胶,也用于合成甲基乙基酮己二酸香料农药等多种产品。
参考资料
最新修订时间:2022-05-28 15:54
目录
概述
简介
化学性质
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