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碳四餾分C<sub>4</sub> fractions

時間：2020-03-01 來源：網(wǎng)絡(luò) 瀏覽：
即C4餾分。主要為含四個碳原子的多種烷烴、烯烴、二烯烴和炔烴的混合物。因原料來源和加工過程不同，所得C4餾分組成各異。C4餾分是一種可燃氣體，但通常是以液態(tài)貯運?？勺鳛槿剂?，或經(jīng)分離作基本有機化工原料。具有工業(yè)意義的C4烴主要有七個組分（表1），其中尤以1，3-丁二烯（以下簡稱丁二烯）更為重要。

表1

　　來源 　C4餾分來源于天然氣、石油煉制過程生成的煉廠氣和石油化工生產(chǎn)中烴類裂解的裂解氣，來源不同，組成各異（表2）。由天然氣回收的C4餾分主要含C4烷烴，而后兩個過程則提供了幾乎全部的C4烯烴。各國工業(yè)用 C4烯烴的來源有些不同，美國大約95％的C4烯烴來自煉廠氣C4餾分；西歐和日本來自煉廠氣C4餾分與裂解C4餾分的量大致相等；中國情況類似西歐和日本。

表2

　　由天然氣回收C4餾分 　有兩種情況：一種是從含有較多乙烷、丙烷及丁烷以上組分的濕性天然氣中回收。這種天然氣因含有1％～8％的易液化的C3烷烴和C4烷烴，在長距離氣體輸送前，必須先將它們脫除回收。另一種是從油田氣中分離得到。油田氣的組成與濕性天然氣很接近，主要成分是甲烷，但含有較多的丙烷、丁烷，甚至汽油組分，低碳烷烴含量也較多，隨著油田開采時間的延長，油田氣量降低，組成中高碳烷烴含量增加。
　　煉廠氣C4餾分 　煉廠氣中含氫、甲烷、乙烷、乙烯、丙烷、丙烯、C4烴以及少量C5烴，是一種很好的化工原料，煉廠氣經(jīng)壓縮、冷凝、分餾可得C4餾分，這種C4餾分通常含有大量C4烯烴，其基本組成除決定于原油的性質(zhì)外，與加工方法也有關(guān)。在中國，年加工 1.2Mt油品的催化裂化裝置，可得C4餾分105kt，其中(kt)正丁烷7.3、異丁烷28.7、1-丁烯15.3、順-2-丁烯29.6、反-2-丁烯13.6、異丁烯10.2。熱裂化過程在較高溫度下進行，不用催化劑，異構(gòu)化反應(yīng)少，所生成的C4餾分中正丁烷、正丁烯的含量比催化裂化過程要高得多。在煉廠中，這兩種氣體一般合并使用。
　　裂解氣C4餾分 　烴類裂解生產(chǎn)乙烯、丙烯時也副產(chǎn)C4烴，習(xí)慣稱裂解C4餾分，其含量(％)及組成隨裂解原料及條件而異。通常在裂解石腦油或柴油時，副產(chǎn)的C4餾分為原料總量的 8％～10％(質(zhì)量)。特點是烯烴和二烯烴含量(％)高達92～95，其中丁二烯含量40～50（甚至更高），其余為異丁烯22～27、1-丁烯14～16、順-2-丁烯4.8～5.5、 反-2-丁烯5.8～6.5、丁烷(正、異)3～5。裂解C4餾分是生產(chǎn)丁二烯最經(jīng)濟、最方便的原料。
　　用途 　C4餾分廣泛用作燃料和化工基礎(chǔ)原料（見圖），

圖

用作燃料的C4餾分大部分為C4烷烴。C4烷烴的貯運很方便，除作為工業(yè)燃料外，還可供民用。在石油煉制工業(yè)中，C4烷烴用做汽油添加劑，提高汽油蒸氣壓，以適應(yīng)在冬天或寒冷地區(qū)使用；在非化工利用方面還有一些用途，其用量不大，如作為冷凍劑、重質(zhì)油加工脫瀝青溶劑、油田井管脫蠟劑、樹脂發(fā)泡劑及烯烴聚合溶劑等。
　　在化工利用方面，正丁烷主要用于四個方面：①異構(gòu)化制異丁烷；②裂解制乙烯（見烴類裂解）；③催化脫氫制丁烯或丁二烯；④氧化制醋酸、丙酸、順丁烯二酸酐等。異丁烷則主要用來與正丁烯、異丁烯進行烷基化反應(yīng)制成高辛烷值汽油（見石油烴烷基化）。在蘇聯(lián)，異丁烷還用于催化脫氫制異丁烯。在美國這一過程是通過異丁烷與丙烯共氧化而實現(xiàn)的（丙烯轉(zhuǎn)化成環(huán)氧丙烷，異丁烷則變成叔丁醇，后者很容易脫水生成高純度異丁烯）。
　　C4餾分中的正丁烯、異丁烯、丁二烯等不飽和烴更適合于化工利用，廣泛用于制取多種合成橡膠，也用于合成甲基乙基酮、己二酸、香料、農(nóng)藥等多種產(chǎn)品。  
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