关于我们 | 联系我们 |
24小时热线:15810171092
欢迎光临山西碳和新材信息咨询有限公司官网!

双环戊二烯供需现状、下游产品及行业建议

时间:2024-10-09 来源:小编 点击:

双环戊二烯供需现状、下游产品及行业建议 双环戊二烯(简称DCPD)是石脑油裂解制乙烯的C5或C9的副产物。 C5分离出来的环戊二烯(CPD)

双环戊二烯供需现状、下游产品及行业建议

      双环戊二烯(简称DCPD)是石脑油裂解制乙烯的C5或C9的副产物。

      C5分离出来的环戊二烯(CPD)通常是以二聚体的形式存在,即通常为双环戊二烯(DCPD),依纯度不同双环戊二烯可分为三种规格产品:①从C5馏份中分离出的粗双环戊二烯,一般含量在80%~90%;②由粗双环戊二烯精制得到的高纯双环戊二烯,一般含量在95%~99%;③由粗双环戊二烯精制得到的超高纯双环戊二烯,一般含量在99%以上。通常将精制后含量在95%以上的双环戊二烯统称为精双环戊二烯。
      双环戊二烯主要来自乙烯裂解生成的副产物,乙烯裂解后的副产物组分非常复杂。通常裂解厂商在市场上销售粗C5,然后进行提纯。不同纯度的DCPD的下游用途也不相同。

不同规格双环戊二烯的用途

c62984f82d4abf816b29deeb1ec15143.jpg

      目前,国外主要的DCPD生产商有美国Equistar化学公司、壳牌公司、Chevron Phillips公司、雪佛龙菲利普斯化工有限公司、加拿大NOVA化学公司、日本瑞翁株式会社、日本JSR株式会社、韩国可隆工业株式会社等,国内主要生产商有中国石化上海石油化工股份有限公司、中国石化扬子石油化工有限公司、中国石油化工股份有限公司武汉分公司、抚顺伊科思新材料有限公司、新疆天利石化股份有限公司、山东鲁华化工有限公司(简称鲁华化工)、宁波金海德旗化工有限公司等。

       2023年碳五分离产品双环戊二烯产量23.1万吨。

a8e57e15c17b76c942f7fae7b7fc08b3.jpg

      DCPD主要应用于石油树脂、不饱和聚酯、PDCPD(聚双环戊二烯)、三元乙丙橡胶和环烯烃及其共聚物,还有其他精细化工产品等。DCPD在不饱和聚酯树脂和精细化工产品的应用相对比较成熟,在环烯烃和PDCPD等高价值下游产品中的应用正在开发之中。2023年双环戊二烯表观消费量29.2万吨。

28fa2fffea0e1658f787e9f70fc8b3e8.png



下游应用


      双环戊二烯石油树脂

      双环戊二烯石油树脂又称碳五脂环族石油树脂,可以是纯双环戊二烯树脂,也可以双环戊二烯为基本组分,与间戊二烯、异戊二烯、苯乙烯、甲基苯乙烯等单体反应生成的聚合物,双环戊二烯纯度为70%~80%,双环戊二烯石油树脂广泛用于橡胶填充剂、压敏剂、热熔胶和快干印刷油墨。

      不饱和聚酯树脂

       以双环戊二烯替代苯二甲酸酐生产不饱和聚酯树脂,改善使其抗水解性、抗起皮、流平性。

      乙丙橡胶单体

       三元乙丙橡胶是乙烯、丙烯以及非共轭二烯烃的三元共聚物,1957年,Dunlop公司将双环戊二烯(DCPD)作为第三单体,成功地合成了三元乙丙橡胶。因这种橡胶的支链留有双键,可以像其他橡胶那样用硫黄硫化,因而得到了广泛的应用。至今已经成为乙丙橡胶的主要品种,牌号约占整个乙丙橡胶的80%~85%。

目前工业化生产三元乙丙橡胶用第三单体只有如下三种:乙叉降冰片烯(ENB)、双环戊二烯(DCPD)、1,4-己二烯(HD)CH3-CH=CH-CH2-CH=CH2(此种单体目前只有美国Du Pont公司一家使用)。其中乙叉降冰片烯(ENB)以硫化速度快、收率高、二次反应少等优点而成为应用最普遍的合成乙丙橡胶的第三单体,它由双环戊二烯与1,3-丁二烯经Diels-Alder反应生成乙烯基降冰片烯后再经异构化制得。

      聚双环戊二烯

       采用98%以上的超高纯DCPD为原料,把 DCPD原料分成相等的两部分,一部分含有催化剂,另一部分含有助催化剂,经反应注射混合模具头混合后注入模具,在极短的时间内固化成高度网状交联的热固性树脂。为了改善产品性能,在原料中可以加入填料、抗氧剂、弹性体添加剂、阻燃剂等添加剂。

产品具有很高的抗冲击强度,良好的耐热性,特别适合生产大型复杂铸件。广泛应用于汽车部件,如缓冲板、挡泥板、踏脚板、和仪表板等;运动器材,如滑雪车、赛车、高尔夫球杆等;工业设备,如大型储罐、容器、管道以及变压器等。

      环烯聚合物

      COCs的共聚单体是指各种环状单体,主要是由环戊二烯与烯烃进行Diels—Alder反应制备的衍生物。如CPD与乙烯进行Diels—Alder反应生成降冰片烯(NB);与丙烯进行Diels—Alder反应生成甲基降冰片烯(MNB)。NB或MNB继续与环戊二烯进行Diels—Alder反应分别生成四环十二碳烯(TCD)和甲基四环十二碳烯(MTD)。

       其中降冰片烯(NB)主要用于环烯烃共聚物(COC或COP)合成。COP/COC具低密度、低吸湿性、高透明性、高耐热性、高耐水解性以及优良的加工性等优势可以用于医用材料、手机、电脑、液晶电视等领域。

      金刚烷

       由环戊二烯二聚体(DCPD)加氢、异构可制得金刚烷。金刚烷(ADM)是一种具有笼状结构的饱和环烷烃,性能稳定,可以应用于医药中间体、环氧树脂、感光材料、异构化催化剂与改性润滑油等领域。

      二茂铁

      二茂铁由铁粉与环戊二烯在 300℃的氮气氛中加热,或以无水氯化亚铁与环戊二烯合钠在四氢呋喃中作用而制得。二茂铁可用作火箭燃料添加剂、汽油的抗爆剂和橡胶及硅树脂的熟化剂,也可做紫外线吸收剂。二茂铁的乙烯基衍生物能发生烯键聚合,得到碳链骨架的含金属高聚物,可作航天飞船的外层涂料。

      除此之外,还可以与顺二酸酐反应得到二酸酐,用作环氧树脂固化剂、聚酯树脂、醇酸树脂的原料;与顺酐反应得到的六氯化内亚甲基的氢化邻苯二甲酸酐,用作合成树脂的阻燃剂;环戊烯氧化法生成戊二醛;环戊二烯和丙醛反应得到的2-氯-5-氯甲基吡啶(CCMP),是合成多种农药的中间体,如用于合成吡虫啉、啶虫脒、噻虫啉、烯啶虫胺、哌虫啶、氟啶脲、啶虫丙醚等。



行业建议


      随着乙烯工业的不断扩能,裂解C5和C9资源越来越丰富,其高效高值化利用对炼化业务转型升级和可持续发展具有十分重要的意义。随着双环戊二烯含量越来越多,基于双环戊二烯的结构特点和其在有机合成中的反应特性,以及双环戊二烯高分子材料终端产品应用领域的不断扩展,加快双环戊二烯单体、聚合工艺与工程、加工特性与推广应用等全产业链的核心技术攻关和产业化步伐十分迫切,建议如下:
       一是加快原料的制备技术攻关,以期通过低成本获取不同品种系列的高附加值产品,高效获取高纯度双环戊二烯聚合级产品。同时应加强裂解工艺技术开发,重点攻克气相裂解技术制取高纯度双环戊二烯技术。
      二是瞄准RIM工艺产品和PDCPD特色聚合技术,以新能源、5G新基建、汽车、石油勘探等其他特色应用场景为牵引,从C5馏分开始,进行全产业链开发,创新攻关Grubbs催化剂关键技术,快速实现PDCPD产品的产业化。
      三是加快环戊二烯衍生物高端化学品开发。重点解决降冰片烯和乙叉降冰片烯产品开发,解决高性能乙丙橡胶和高附加值环烯烃共聚物产品关键材料卡脖子的问题。
      四是加强基于双环戊二烯单体的特色聚合物材料开发。环戊二烯基石油工业树脂重点解决氢化石油树脂的经济性问题,在催化剂和浆态床加氢工艺方面,进一步提高竞争力。双环戊二烯在改性不饱和聚酯中具有优势,应加大其气干性和低苯乙烯挥发UPR等系列产品开发。二氧化双环戊二烯在高端环氧树脂方面具有较大的市场潜力,应加以重视。
      五是超前储备及加强双环戊二烯的创新侧源开发以及深化产品结构性能构效关系研究。在开环易位聚合、自修复材料等方面,充分利用其含有较多不饱和双键、化学性质活泼、易与多种化合物反应、产品牌号丰富等特点,不断强化其在高分子合成和改性中的应用研究,全面提升双环戊二烯的高值化利用水平。
图片

f354647cc12260c45afce0a43fd1bcf7.jpg

ec89bfefb5e9baf241b1dc5a20676ed7.jpg

文章来源: 油气与新能源、网络、烯烃产业创新与发展研习社编辑整理