当维生素遇上石油化学工业

  维生素是维持人体生命活动所必需的营养素之一，也是保持人体健康的必要有机物质。近年来，随着物质文化生活水平的提高，人们日益重视并追求健康，维生素软糖、维生素泡腾片等合成维生素类产品受到追捧。但鲜为人知的是，维生素这种人体不可或缺的“健康元素”，其实是由石油化工产品制成的。本版推出专题，带您探秘作为化工品生产原料的异戊二烯和丙酮，是如何将“朋友圈”拓展至维生素领域的。

  本版文图由 陈思琪 高卫洪 贺 娜 徐峥辉 臧华锋 霍思雨 张大鹏 牛 瑾 陆 莹 李英豪 唐泽伟 奚 喆 提供

  异戊二烯在常温下为无色易挥发、刺激性油状液体，具备良好的溶解特性，化学性质活泼，易发生均聚和共聚反应。

  异戊二烯的主要应用领域是合成异戊橡胶、丁基橡胶和热塑性弹性体等。但随着近年来精细化工行业的发展，异戊二烯也开始应用于维生素、医药、农药和固化剂等领域。应用在维生素领域的异戊二烯，可生产甲基庚烯酮、异戊烯醇、柠檬醛等中间体，这些中间体再进一步用来生产维生素A、维生素E等。

  中国石化碳五分离生产的基本工艺技术以石油裂解制乙烯过程中的副产品——碳五馏分为原料，经过预脱轻预脱重和热二聚反应，除去部分炔烃和双环戊二烯等轻重组分，采用二甲基甲酰胺（DMF）萃取精馏法，经过一级和二级萃取精馏，分别获得化学级和聚合级异戊二烯产品。

  随着全球经济复苏和化工行业加快速度进行发展，全球异戊二烯市场需求量和生产量呈现稳步增长趋势，亚太地区是全球最大的生产和消费市场。近年来，我们国家新能源汽车、光伏等新兴起的产业发展迅速，国内异戊二烯产能规模逐渐扩大，产量稳定增长。预计2024年，我国异戊二烯总产能将达38万吨/年。当前，我国异戊二烯市场年需求量大约为25万吨，基本保持供需平衡，但市场之间的竞争激烈。中国石化异戊二烯总产能约8.5万吨/年。

  上海石化自20世纪80年代开始，开展国家“八五”重点攻关项目——碳五分离综合利用技术的自主研发，建成国内首套2.5万吨/年碳五分离工业试验装置，成功开发具有中国石化自主知识产权碳五分离成套技术，获得国家科学技术进步二等奖。

  此后，上海石化具有自主知识产权的15万吨/年碳五分离装置建成投用，标志着中国石化的碳五综合利用开发技术达到世界领先水平，打破了国外技术垄断，引领了国内碳五产业的发展。截至目前，上海石化围绕碳五综合利用开发，已取得专利授权66件，碳五资源实现100%利用。

  上海石化已形成较为完整的碳五系列产品产业链。其中，异戊二烯产能约4.2万吨/年，占全国总产能的8.66%，产品质量可媲美国外同种类型的产品。近年来，上海石化抢抓市场机遇，及时作出调整异戊二烯排产计划，并针对产品质量波动问题成立攻关小组，及时进行工况调整，加强精细化操作，加大巡检和排查力度，实现异戊二烯产品量质齐升。

  该公司充分的发挥产销研一体化优势，整合技术、渠道、品牌、平台等资源，持续加大技术攻关力度，不断开发新产品，实现用户差异化需求。他们组建专业销售团队，积极开展市场调查与研究和商情分析，持续优化产品结构，通过“内贸+外贸”联动，做好异戊二烯产品产销平衡。今年一季度，该公司累计生产异戊二烯近8000吨，实现满产满销。目前，上海石化的碳五分离成套技术工艺包已成功转让燕山石化、中韩石化等多家企业。其中，燕山石化碳五分离装置于2013年一次开车成功，生产的聚合级异戊二烯产品具有品质高、能耗物耗低、运行周期长等优势。

  孙春水：目前，我国碳五分离技术正处于快速地发展阶段。2023年，国内碳五加工量达248万吨。随着乙烯装置不断建成投产，副产物碳五馏分大部分得到某些特定的程度的利用，碳五加工量进一步增加。但是，国内下游装置产品附加值不高，产业链要进一步向下游延伸、向高端产品延伸。

  孙春水：异戊二烯的生产可以从两个方面优化。从技术上看，能够最终靠优化工艺操作、提高设备利用率和降低能耗等方式，降低生产所带来的成本。通过严格的生产的基本工艺控制，建立有效的质量控制体系，确保异戊二烯产品符合客户的期望。从服务上看，针对橡胶、固化剂等领域客户的特定需求，及时提供异戊二烯产品定制化生产服务，提升客户的满意度。此外，还可以与客户共同开展研发项目，推动异戊二烯产品的创新与应用拓展，实现共赢。同时，要重视国内外新兴市场和新兴领域对异戊二烯的需求变化，及时作出调整生产策略，为客户提供更多元化的异戊二烯产品。

  李祝荣：当前，异戊二烯的市场需求量持续不断的增加，但行业也面临一些挑战。首先，全球经济稳步的增长放缓及部分地区政治、经济不稳定因素，可能对市场需求带来影响。其次，原材料价格的波动和环保政策的制约，可能对生产和市场供给带来影响。从长远看，随着全球塑料和橡胶工业加快速度进行发展，以及合成橡胶、弹性体、光学材料等合成材料大范围的应用，异戊二烯的需求量还将持续增长。未来，异戊二烯行业将继续保持良好发展势头，未来市场发展的潜力广阔。

  丙酮在常温常压下为一种有薄荷气味的无色易流动液体，易燃易挥发，化学性质活泼，是基本的有机原料和低沸点溶剂。

  丙酮通常作为溶剂应用于塑料、橡胶、纤维、医药等领域，还可作为有机合成原料，用来生产环氧树脂、聚碳酸酯、有机玻璃、医药和农药。在精细化工领域，丙酮是生产维生素A、维生素E和维生素C等产品的重要原料。

  目前，异丙苯法是世界上最重要的苯酚-丙酮生产的基本工艺，以苯和丙烯作为装置原料，采用无污染的沸石催化剂进行烷基化反应生产异丙苯，然后氧化制得过氧化氢异丙苯，之后水解为苯酚与丙酮。该生产的基本工艺具有能耗物耗低、产品质量高等特点。

  国际原油价格高位震荡对化工市场起到一定的利好支撑作用，丙酮下游产业链的部分产品价格呈现上涨态势，全球化工市场对丙酮的需求量持续增长。2023年，全球丙酮消费量达756万吨，其中，中国丙酮消费量约300万吨，占全球总消费量约40%，是全球最大的丙酮消费国家。

  相较国外，我国丙酮行业发展尚处于上升期，市场需求不断攀升，一体化装置持续扩能。截至目前，国内丙酮整体产能突破390万吨/年，从丙酮产业分布来看，华东区域是国内丙酮主产区。目前，中国石化丙酮总产能约36万吨/年，占全国丙酮总产能的9.2%。

  “我们从2013年开始使用中国石化生产的原料用来生产维生素。他们原料供应稳定、产品质量过硬，与其他生产原料有很好的相溶性，能够很好的满足我们的生产需求。现在中国石化已是我们独家的生产原料供应商，我们生产的维生素产品质量位居国内领先水平，并有90%以上的产品出口到欧美、日本和东南亚等国家和地区，深受国内外客户好评。”

  燕山石化拥有两套苯酚-丙酮装置，一套引进日本“异丙苯法生产苯酚、丙酮专利技术”。之后，燕山石化开发了分子筛法生产异丙苯技术，并实现了广泛应用，2000年后，开发了负压分解技术。在此基础上，燕山石化简化了丙酮生产流程，将原三塔精制工艺革新为两塔精制工艺，形成了自有技术。另一套引进“异丙基甲苯合成间甲酚工艺”。燕山石化对这套装置进行了改造，转产苯酚、丙酮，之后也采用了负压分解、两塔丙酮精制工艺。2010年前后，燕山石化逐步优化工艺条件、调整工艺流程，丙酮产品质量进一步得到提升。

  高桥石化在丙酮生产装置催化剂国产化应用取得了突破。2012年，该公司丙酮生产装置采用上海院开发的国产新型催化剂，整体运行性能达到设计值，在节省生产所带来的成本的同时，实现了反烃化催化剂的国产化。此外，高桥石化还通过建设丙烯进料系统优化项目、蒸汽节能项目、新增蓄热式热氧化炉及开展循环水系统整体优化改造等，有实际效果的减少了蒸汽、天然气和电量等能耗，实现了丙酮生产的降本增效。

  华东区域是国内丙酮主产区。化销华东组建丙酮销售团队，合理规划产品营销售卖半径，着力提升产品竞争力。他们了解到位于漕泾化工园区的高桥石化具有管道输送的优势后，立即与该化工园区的丙酮客户沟通协商，调整水路、管输采购比例，不仅为客户减少了物流费用，而且提升了产品销售的安全性。此外，该公司还积极走访市场，挖掘客户潜在需求，有明确的目的性地制定“一户一案”销售策略，成功将丙酮拓展到制药、电子芯片清洗等领域，实现扩销增效。

  全丹丹：异丙苯法生产苯酚丙酮工艺技术生产的全部过程能耗低，在安全纪录、开工率、污染预防等方面处于行业领先水平，生产的丙酮产品具有褪色时间长的优势。我们大家可以充分的发挥这些生产优势，在向市场保供高品质丙酮产品的同时，紧盯客户的真实需求，加强与科研院所合作，建立定期沟通交流机制，快速响应市场、实现用户需求。

  孙学礼：未来，我国丙酮消费量将呈现增长态势，产业链一体化发展的新趋势越来越明显，下游双酚A、MMA（甲基丙烯酸甲酯）新增装置将继续增加。新增产能的脉冲式增长与下游需求渐进式推进必然会带来产品价格、装置运行负荷及生产效益的波动，未来市场之间的竞争将更激烈。随着国内丙酮产能持续增加，自给率逐步的提升，进口资源将逐年减少，我们应着重关注海外市场的供需变化，积极拓展出口市场，做大国际贸易规模。