高中化学 第二单元 化学与资源开发利用 课题3 石油煤和天然气的综合利用 液化石油气综合利用素材 新人教版

液化石油气综合利用一、液化石油气LPG是指经高压或低温液化的石油气，简称“液化石油气”或“液化气”。

其组成是丙烷、正丁烷、异丁烷及少量的乙烷、大于碳5的有机化合物、不饱和烃等。

LPG主要是由丙烷（C3H8）、丁烷（C4H10）组成的，有些LPG还含有丙烯（C3H6）和丁烯（C4H8）。

LPG一般是从油气田、炼油厂或乙烯厂石油气中获得。

LPG与其他燃料比较，成分：较多：“丙烷、丁烷”。

较少：“乙烯、丙烯、乙烷丁烯”等。

外观与性状：无色气体或黄棕色油状液体, 有特殊臭味。

LPG的具有易燃易爆性、气化性、受热膨胀性、滞留性、带电性、腐蚀性及窒息性等特点。

液化石油气是炼油厂在进行原油催化裂解与热裂解时所得到的副产品。

催化裂解气的主要成份如下(%)：氢气5-6、甲烷10、乙烷3-5、乙烯3、丙烷16-20、丙烯6-11、丁烷42-46、丁烯5-6，含5个碳原子以上的烃类5-12。

热裂解气的主要成份如下(%)：氢气12、甲烷5-7、乙烷5-7、乙烯16-8、丙烷0.5、丙烯7-8、丁烷0.2、丁烯4-5，含5个碳原子以上的烃类2～3。

这些碳氢化合物都容易液化，将它们压缩到只占原体积的1/250-l/33。

二、液化气下游产业发展方向——“液化气—异丁烯/正丁烯/正丁烷—丁基橡胶及MMA/醋酸酯溶剂/聚四氢呋喃—轮胎及有机玻璃/高档涂料/聚氨酯材料”产业链；——“混合芳烃—苯/对二甲苯—环己烷与环己酮及己内酰胺/己二酸/对苯二甲酸—尼龙6/尼龙66及锦纶/聚酯及涤纶”产业链；——“炼油—丙烯/丙烷—聚丙烯及环氧树脂/丙烯酸及酯—塑料制品/特种涂料/胶粘剂”产业链；——“炼油—富乙烯干气—乙苯—苯乙烯—锂系聚合物/丁苯胶乳—SBS改性沥青及鞋用料/造纸用化学品”产业链；——“炼油—有机中间休/—生物医药/高效低毒农药/高档染料及有机颜料/民用爆破器材”产业链；三、液化气主要下游化工产品1、液化气（异丁烯、正丁烯、正丁烷和异丁烷）综合利用产业链延伸液化气的主要成份是碳四烃，碳四烃是异丁烯、正丁烯、正丁烷和异丁烷的总称。

但是，我国碳四烃馏分的化工利用率只有7.8％，而美国为80％~90％，日本为64％，西欧为60％。

由于液化气作为燃料无法与天燃气竞争，因此，将液化气进行综合利用发展下游深加工产品己是当务之急。

（1）异丁烯下游产品开发利用异丁烯可发展的重点产品：甲基叔丁基醚（MTBE）、乙基叔丁基醚、高纯异丁烯、丁基橡胶、聚异丁烯、甲基丙烯酸甲酯、叔丁胺、叔丁基酚、对叔丁基邻苯二酚、特戊酸、甲代烯丙基氯、异戊醇等。

（2）正丁烯下游产品开发利用正丁烯可发展的重点产品：醋酸仲丁酯、邻仲丁基酚以及增产丙烯、芳烃。

正丁烯有3种异构体，包括丁烯-1、顺式丁烯-2和反式丁烯-2。

通常情况下，它们发生水合反应后所得到的产物相同，都生成仲丁醇。

另外，它们与苯酚反应，都生成重要的农药中间体——邻仲丁基酚。

但是，如果将它们分离后再利用，则用途更加广泛，如丁烯-1可用于合成聚乙烯共聚物、聚丁烯、戊醛、1,2-环氧丁烷等。

据报道，扬子石化公司于2006年11月建成3万t/a丁烯-1生产装置。

（3）正丁烷下游产品开发利用正丁烷可发展的重点产品：顺酐、l,4-丁二醇、聚四氢呋喃、聚对苯二甲酸丁二醇酯、丁二烯和苯乙烯。

德国朗盛公司的正丁烷氧化制顺酐技术或天津化工设计院开发的氧化工艺。

（4）异丁烷下游产品开发我省利用异丁烷可发展的重点产品：高纯异丁烷以及增产异丁烯、环氧丙烷联产叔丁醇。

也可作为制冷剂直接销售。

2、混合芳烃（苯、甲苯、对二甲苯）综合利用产业链延伸重整装置生产的芳烃是轻芳烃（苯、甲苯、二甲苯，简称三苯）和重芳烃（偏三甲苯、均三甲苯、四甲苯等）的总称，这些组分都有着丰富的潜在价值和广阔的应用前景。

（1）三苯系列产品开发利用轻芳烃资源可发展的重点产品：纯苯、环己酮、己内酰胺、苯乙烯、苯酚/丙酮；苯胺、二苯基甲烷二异氰酸酯（MDI）；甲苯、甲苯二异氰酸酯（TDI）；对二甲苯、精对苯二甲酸（PTA）和聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET，俗称涤纶）聚酯。

由于炼化一体化项目实施后，纯苯产量只有4万吨/年，远远不满足环己酮、己内酰胺、苯乙烯、苯酚等下游产品的需要。

（2）三甲苯系列产品开发利用碳九资源可发展的重点产品：偏三甲苯、偏苯三酸酐、偏苯三酸三辛酯、均三甲苯、连三甲苯。

（3）四甲苯系列产品开发利用碳十资源可发展的重点产品：均四甲苯、系列溶剂油、石油萘、甲基萘。

3、丙烯和丙烷产业链延伸碳三烃主要包括丙烯、丙烷，利用这两种资源可开发很多下游产品。

（1）丙烯下游产品开发我省利用丙烯资源可发展的重点产品：环氧丙烷、环氧氯丙烷、环氧树脂、异丙醇/醋酸异丙酯、丁醇/辛醇、苯酚/丙酮、双酚A、乙丙橡胶、聚丙烯、聚丙烯酰胺、酚醛树脂。

丙烯是仅次于乙烯的重要石油化工原料，主要用于生产聚丙烯、丙烯腈、环氧丙烷、异丙醇、丁醇/辛醇、异丙苯（生产苯酚、丙酮）和丙烯酸等。

目前，世界上大约60%的丙烯来自裂解装置，大约38%来自催化裂化装置，大约2%来自丙烷脱氢装置。

（2）丙烷下游产品开发利用丙烷资源可发展的重点产品：丙烯酸、丙烯酸酯、丙烯腈。

四、可开发的农药及有机中间体五、利用液化气资源可发展的部分重点产品市场分析六、1000万吨/年原油加工可利用的原料资源（万吨/年）长寿如果可以建成1000万吨的年加工原油的炼油装置，提供的烯烃类（正、反、顺）原材料就有18万吨/年，异丁烯6.68万吨/年。

目前，液化气中价值最高的组分为丙烯，丙烯是工业生产中重要的基本有机化工原料，主要来源于石脑油蒸气裂解和催化裂化过程，常规的催化剂生产的液化气和丙烯的收率是相对稳定的。

近年来，以重油为原料，经催化裂化或裂解多产丙烯受到广泛重视，但对于普通的催化裂化，丙烯收率一般在3%~5%。

近年来，随着丙烯价格的持续高涨，多产丙烯和液化气助剂的开发逐渐增多，添加增产助剂后，收率可提高1~2个百分点。

中国石油大学(华东)自主研制开发、拥有自主知识产权、以多产轻油为目标的两段提升管催化裂解多产丙烯技术，在原有技术特点的基础上，赋予了组合进料、低温大剂油比和适宜的反应时间等全新的内涵。

多渠道的技术开发使丙烯和液化气的产量在石油化工产品中的比重逐年加大，许多石油化工企业逐步向炼油化工一体化技术方向发展。

在产品结构调整中采用增加助剂等模式，使液化气及丙烯的产量逐年增长，对企业的生产经营产生了重大影响。

液化气中的烯烃可作为化工原料。

烯烃类中，乙烯、丙烯、丁二烯等作为较好的化工原料得到充分的利用，生产聚乙烯、聚丙烯等产品，具有较高的利用价值。

其中丙烯作为聚丙烯装置的原料，能够全部处理，产品顺利出厂。

乙烯、乙烷含量较少，不具备利用价值，进入燃料瓦斯系统作为加热炉的燃料。

而丁烯类C4单烯烃根据其结构，得到的利用程度不同。

其中国内的异丁烯资源得到的利用程度较高，而正丁烯得到的利用相对较少。

异丁烯作为甲基叔丁基醚（MTBE）的原料不能全部处理，一部分异丁烯只能作为低价值的民用液化气出厂，不仅效益低，而且经常造成民用液化气滞销、压库，甚至造成产品价格下滑。

1-丁烯、顺-2-丁烯、反-2-丁烯等碳四烯烃类组分由于分离成本较高，根据不同企业的加工装置结构，部分得到利用，大部分作为民用燃料。

液化气中的烷烃类（丙烷、丁烷）主要直接作为燃料。

国内丁烯的利用是以混合丁烯生产高辛烷值汽油组分为主，约占丁烯消费量的60%，另有河11%的混合丁烯用作工业或民用燃料。

用作石油化工原料的丁烯仅仅占丁烯消费量的29%。

国内正丁烯的化工利用总量约10余万吨，其化工利用率不到总资源的10%，化工利用率比较低。

七、可发展的部分产品介绍1、C4液化气芳构化得到汽油、柴油、液化气3吨液化气可以芳构化1吨汽油，利润为600元/吨，生产成本为200元/吨液化气。

10万吨年生产能力的投资额度估计需要1亿以上。

2、异丁烯的化工利用异丁烯是一种基本有机化工原料，其化学性质非常活跃，C4中的异丁烯有两种工业用法（1）MTBE由于MTBE是一种优良的高辛烷值的汽油添加剂，利用异丁烯生产MTBE，异丁烯的转化率高达99.5%以上，目前，我国建有的MTBE醚化装置约40套，总生产能力达1Mt/a，醚化后的C4，可进一步提纯得到高纯度的1-丁烯作为共聚单体使用。

（2）叔丁醇C4中的异丁烯经水合值得叔丁醇。

叔丁醇可做为溶剂、汽油添加剂以及用来合成除草剂、增塑剂等，也可以将叔丁醇脱水制成高纯。

3、正丁烯有3种异构体，包括丁烯-1、顺式丁烯-2和反式丁烯-2的利用（1）生产醋酸仲丁脂（如湖南中创）烯烃法合成醋酸仲丁酯是在酸性催化剂作用下无水冰醋酸和正丁烯加成反应而直接合成。

它在节省成本的同时，还可以提高产品品质，降低对人体的毒害，减少大气环境污染。

其与正丁酯相比，大概有2000-3000元/吨的价格优势。

且醋酸仲丁酯的各项性能、指标与正丁酯基本相似，现在国内外大多数油漆、涂料生产厂家都不同比例地用起了醋酸仲丁酯替代丁酯。

采用正丁烯法合成醋酸仲丁酯与丁醇酯化法相比较，后处理相同。

混合、反应和分离涉及到压力，相对于醇酯化法对设备要求较高，但由于可采用连续酯化反应，反应器较醇酯化法小很多，因此，醇酯化法和正丁烯法的投资规模相近。

对于3000～10000 t／a规模的装置，估计投资在1000～ 2000万元。

（2）生产甲乙酮4、正丁烷和异丁烷的应用正丁烷可以生产顺酐、醋酸、乙醛、甲乙酮、卤化丁烷、二硫化碳以及用作制氢原料等，从发展趋势看，正丁烷及其下游产品供大于求、利润率低，异丁烷由于其性质不活泼，加工困难，在化工方面的应用较少。

正丁烷生产顺酐，顺酐产品的价格波动比较大。

5、丙烷生产丙烯酸必要时建设丙烷法丙烯酸装置，并配套建设丙烯酸酯装置八、其他信息1、芳构化得到的汽油和柴油产品利润为600元/吨，1万吨的生产能力投资额在1000万。

2、年产9.5万吨醋酸仲丁酯醋酸仲丁酯的新型技术的应用领域前景分析：醋酸仲丁酯改变了传统复杂的工艺路线，环保，无毒害、无污染，大大降低了产品生产成本。

副产品可进一步生产成为车用液化气，大幅度降低成本，且工艺简单，绿色环保的高新技术型化工。

产品醋酸仲丁酯主要用于高档汽车漆、飞机机翼涂料、环保涂料、医药、油墨、香料等绿色环保型新项目建设规模及内容由原料由HAC 烯烃加成反应，精制分离等多道工序生产我们的产品原料烯烃 HAC，两种主料混合之后需要加成，分离回收过剩原料、副产品！经济收益分析总投资1.5亿元，项目建成投产后，年产9.5万吨，年可实现产值13亿元，实现利税1亿元，项目建设周期一年。

3、甲乙酮甲乙酮（简称MEK）又名甲基乙基酮、2-丁酮，是一种优良的有机溶剂，具有优异的溶解性和干燥特性，其溶解能力与丙酮相当，但具有沸点较高，蒸汽压较低的优点。