从异戊烯联合装置看C5资源综合利用的发展

1、从异戊烯联合装置看C5资源综合利用的发展    摘要：在石油烃类裂解制取乙烯的过程中，有大量的C5馏分产生。石油化工产业的飞速发展，随着各企业乙烯装置的进一步扩容改造，C5馏分产量将明显增加。而C5馏分作为一种宝贵的资源，可以生产一系列高附加值的化工产品。为此，对C5系列的精细化工产品的开发利用，将降低乙烯生产成本，提高企业的经济效益，增强企业的竞争力。中国石化上海石油化工股份有限公司化工研究所的异戊烯联合装置就是一个很好的开发利用实例。 中国石化上海石化股份有限公司化工研究所(以下简称化工所)主要从事C5分离、C5馏分综合利用的研究，拥有一套65kta

2、的C5分离装置。2001年采用中国石化齐鲁石化分公司研究院开发的裂解C5催化蒸馏合成甲基叔戊基醚(TAME)、TAME分解制高纯度异戊烯中试技术以及化工所开发的异戊烯异构化技术，建成并投产异戊烯生产单元，刚建成时生产能力为1kta，后经脱瓶颈改造和工艺优化，现生产能力已达3.5kta；2003年采用化工所开发的醚后C5加氢制戊烷技术，建成并投产戊烷生产单元(生产能力达7kta)；2006年采用化工所开发的轻质C5加氢制丁烷技术，建成轻质C5加氢单元(生产能力达2.5kta)，并已试开车成功。这3个单元组成了异戊烯联合装置。 1C5分离后综合利用前景及主要技术 1.1C5分离后综合利用前景 C5

3、是乙烯生产中的副产品，每生产10t乙烯有1tC5产生。在美国、德国和日本，C5的深度利用已经延伸出一条精细化工产业链，广泛用于橡胶、香料、农药、维生素片等产品中，其技术含量和附加值都相当高。然而在国内石化行业，因为提炼技术难度大，C5在很长时间里都没有充分利用。 随着我国石油化工工业的快速发展，2005年全国乙烯生产量为6270kt，其中仅中国石化就已达到4250kt。2006年除上海赛科900kta乙烯工程投入运行外，中国石化扬子石化股份有限公司与巴斯夫合作的扬巴工程也正式投产，中海油与壳牌合作的800kta乙烯项目也将于2006年底或2007年初投产，2006年我国乙烯产量将达到9000k

4、t左右。然而，对于我国相对丰富的裂解C5资源而言，其综合化工利用率却仍然较低，部分新建装置裂解C5馏分经加氢后返回裂解炉重新裂解，而大部分还是作为燃料烧掉，浪费了宝贵的资源。因此，如何开发应用逐步拓展和延伸产品链，再后续发展下游精细化工产品，确实值得业内重视。 石油裂解C5馏分的组成十分复杂，一般可粗分为两大类：一类是可以聚合的活性组分，主要包括异戊二烯(15%20%)、双环戊二烯(14%19%)、间戊二烯(10%-19%)和戊烯1、戊烯-2(14%20%)；另一类是非活性组分，主要有正戊烷和异戊烷。其中化学性活泼的双烯烃(如环戊二烯、异戊二烯、1，3-间戊二烯等)总含量为60%70%，是当前

5、C5分离后综合利用的重点组分。 (1)异戊二烯 异戊二烯主要用于生产性能接近天然橡胶的聚异戊二烯橡胶，也是丁基橡胶和苯乙烯异戊二烯嵌段聚合物(SIS)热塑性弹性体的第二单体。 异戊二烯是极其重要的五碳双烯烃，它是合成橡胶的重要单体，主要用于合成异戊二烯橡胶，其产量仅次于丁苯橡胶和顺丁橡胶而居合成橡胶第3位。近年由于天然橡胶价格上涨较快，异戊二烯橡胶产量有所回升，为异戊二烯在橡胶领域的应用提供了机会。 异戊二烯也可用作合成丁基橡胶的一种共聚单体，以改进丁基橡胶的硫化性能。由于丁基橡胶产量稳定，异戊二烯在该领域的用量基本保持不变。 异戊二烯还用于合成树脂、液体聚异戊二烯橡胶、SIS等。近年粘合剂等

6、行业的强劲需求为SIS的发展提供了机遇。据统计，目前全世界SIS的产量已经超过了异戊橡胶，因此未来用于生产SIS的异戊二烯将有较快的增长。 近年来，用异戊二烯合成里那醇、角鲨烯等，这些是进一步合成香料、药品、农药等的中间体，这方面的用量虽然占的比例较少，但已受到重视。 在异戊二烯利用方面也有许多新的进展，如开展了三嵌段共聚物SIS的合成试验研究，特别在精细化学品领域进行了广泛深入的工作，包括合成二氯菊酸乙酯、甲基庚烯酮、反式异戊胶等，其中不少完成了中试。 (2)间戊二烯 间戊二烯主要用于聚合制石油树脂和环氧树脂固化剂，还可作为共聚单体及合成香料、农药等的中间体，正在开发的用途为丁戊橡胶和胶乳。

7、 间戊二烯基本是用来生产石油树脂。石油树脂广泛应用于涂料、印刷油墨、橡胶助剂、粘合剂等领域。而我国的石油树脂生产技术尚不过关，生产规模很小，但随着我国乙烯生产工业的发展和石油树脂开发研究，引进技术的提高，我国已被认为是石油树脂全球增长率最大的国家。因此，石油树脂的研究和生产在我国有着广阔的发展前景。 在间戊二烯利用方面也有许多新的进展，如用间戊二烯合成环氧树脂固化剂甲基四氢苯酐已形成工业规模，每年产量近千吨；以间戊二烯为原料制备间戊二烯树脂、香料等项目也已进人中试。 (3)环戊二烯双环戊二烯 双环戊二烯可解聚成环戊二烯，单环可用于合成树脂、橡胶、涂料，也是医药、农药、香料的中间体，用途极为广泛

8、。 国外双环戊二烯主要用于生产不饱和聚酯。自20世纪80年代初起，双环戊二烯在不饱和聚酯生产中所起的作用已由降低成本发展成为改性组分，代替部分苯酐。随着新工艺路线的开发，经双环戊二烯改性的不饱和聚酯的耐热、耐水、耐紫外线及力学性能都有所提高，因此，预计今后这一领域对双环戊二烯的需求将快速增长。 另外，Hercules公司开发成功了聚双环戊二烯(PDCPD)的反应注塑成型技术，产品具有高模量、高抗冲性、耐热性和尺寸稳定性好等优点，并在日本和美国都建有生产装置。 C5石油树脂在国外己成为裂解C5综合利用中产量最大、品种最多、发展最快的一个产品系列。近年的年均增长率在5%左右，对主要原料间戊二烯和双

9、环戊二烯的产量和质量要求都在不断提高。裂解C5采用二聚、精馏相结合的简单分离流程所得到的较高纯度的双环戊二烯(80%左右)和间戊二烯(50%-60%)可以满足石油树脂原料的要求，此流程同时还可以得到浓缩的异戊二烯馏分(30%40%)，可用作异戊二烯分离装置的原料。 在环戊二烯利用方面也有许多新的进展，如开展了合成二茂铁的研究，进而又进行了以二茂铁作催化剂、消烟剂、抗辐射剂等的应用研究。 1.2国内外主要技术及特点 为了有效利用C5馏分中的主要组分，需要选择合适的分离方法以制取一定纯度的单体。目前国外裂解C5馏分的分离主要集中在化工利用价值高的异戊二烯、环戊二烯和间戊二烯。工业上一般采用先加热二

10、聚，分出环戊二烯，然后采用溶剂萃取蒸馏分离异戊二烯。 (1)异戊二烯的分离 异戊二烯是C5馏分中重要的组分之一，在分离技术上主要采用溶剂萃取蒸馏法。其基本原理是利用溶剂与各组分的溶解度不同，加入选择性溶剂改变各个组分间的相对挥发度，然后通过蒸馏分离得到异戊二烯产品。 二甲基甲酰胺法 该方法由日本瑞翁公司于1971年开发成功。C5馏分与二甲基甲酰胺在第一汽提塔内充分接触后，从塔顶蒸出戊烷和戊烯馏分，塔底二烯烃和溶剂进人第一解吸塔；从第一解吸塔顶蒸出的二烯烃送至精馏塔，塔釜分出1，3-戊二烯和环戊二烯，从塔顶分出的粗异戊二烯再经第二萃取塔、第二解吸塔、第二精馏塔，最后得到纯度为99.5%的聚合级异

11、戊二烯产品。该方法的特点是原料不需要热处理，二甲基甲酰胺对异戊二烯溶解度大，溶剂选择性高、低毒、操作费用低、对设备无腐蚀性，可副产一定纯度的间戊二烯和双环戊二烯。 乙腈法 乙腈法是国外应用比较广泛的一种方法，由美国Esso公司、日本合成橡胶公司等开发。该方法以乙腈作为溶剂，流程可分为3个步骤：第一步，分离环戊二烯；第二步，萃取蒸馏，萃取塔釜液是二烯烃和C5炔烃，萃取液再进入解吸塔，解吸出的二烯烃和炔烃先用水洗除去夹带的乙腈，乙腈和水在溶剂回收塔里再生；第三步，超精馏，将异丙基和异丙烯基乙炔和1，4戊二烯从塔顶分离，塔釜液进一步蒸馏，从塔顶可得到纯度为99.5%的异戊二烯产品。 乙腈法的特点是溶

12、剂黏度低，萃取塔效率高，操作温度低，因而物料发生聚合而造成设备堵塞的问题比较容易得到解决。但分离出来的异戊二烯纯度不高，只能满足丁基橡胶原料规格的要求。如果要达到异戊橡胶原料规格要求，必须采用乙腈法和化学处理相结合的工艺，这就使得生产过程复杂，成本增高。 N-甲基吡咯烷酮法 厅-甲基吡咯烷酮预洗方式除去环戊二烯、1，3-戊二烯和2丁炔，异戊二烯收率可达97%以上。 共沸蒸馏法 该方法由美国固特异公司开发，异戊二烯和正戊烷可形成二元共沸物，首先从C5馏分中分离轻组分，再分离异戊二烯和正戊烷形成的二元共沸物，其中含异戊二烯73%、正戊烷27%。该方法工艺比较简单，能耗较低。 此外，还有意大利纳姆公

13、司开发的N甲酰吗啉法、法国石油科学研究院的二甲基亚砜法、德国拜耳公司的苯胺法等，但这些方法至今尚未推广应用。上式表明，在外部约束条件s和q十分薄弱条件下，经理人在外部市场的收益只需大于不背叛的收益就可以获利，即R> M+(N+O)h×p，经理人就会背叛。在这里，经理人背叛行为的障碍就只剩下企业内部的激励机制。激励机制反映的是企业对经理人的吸引力，其作用状况直接与经理人背叛策略的选择相关。在只有企业内部激励机制的情况下，企业雇主的自我监控问题影响着经理人对长期激励的信心和对自身发展前景的预期。我国企业中存在一种代理人与委托人之间的双向信息不对称。一方面，代理人掌握着更多的企业经营

14、的信息，委托人难以对其行为实行彻底的监控。另外一方面，至少在民营企业中，雇主掌握更多的财务信息。不少企业为了偷逃税款都设有“两本帐”，经理人对于雇主的长期激励心存疑虑，担心所有者在未来是否依照真实的会计收入兑现经理人的长期收入，因为现实中私有企业雇主骗逃员工工资的事件屡见不鲜。经理们明显对于股权等激励手段的前景信心不足。因而造成了经理人追求现期收入，厌恶长期激励的心态9。而企业雇主如果公布了真实账目，由担心经理人举报，（在现实中出现了这种事情8）。因此长期激励处于两难的境地。雇主的诚信不足也造成了经理人的诚信恶化。雇主在财务上欺诈以及在日常经营中鼓励和纵容经理人对社会和顾客的不诚实行为，导致了

15、经理人对雇主失去信任。这不仅使所有者的长期激励遭到拒绝，最终会导致经理人对所有者的欺诈和背叛。经理人是新出现的社会阶层，职业伦理尚在萌芽。在公众以及经理人自己的心目中这未必是一种终身的职业，或者只是人生和事业的一种过渡，这种短期的观念阻碍了职业伦理和规范的形成。同时，在对“公司的发展前景满意程度”的调查中，近一半的人认为一般，而且还有四分之一的人很不满意。对公司的“工作环境”方面的满意度的数值也与前者相近。10这些情况构成了经理人短期行为心理和社会基础。经理人背叛之后不会遭到社会舆论的谴责和群体的驱逐，也不会引起内心中的自我道德的谴责。交易者社会规范和道德准则治理机制失灵，背叛也成为了一些经理

16、人心安理得的事情。在外部制度约束薄弱、内部约束机制失效的条件下，内部激励制度恶化（雇主的诚信恶化，对企业长期发展前景的信心丧失），经理人背叛的外部收益大大高于不背叛的收益，因此经理人的理性选择自然是：背叛。至此，我们得出了经理人和雇主在背叛惩罚博弈中的纳什均衡：经理人选择背叛，雇主选择放弃惩罚。三、减少经理人背叛行为的对策上文得出的均衡是我国企业中存在的一种低效的非合作均衡。这种均衡形成了一种鼓励机制，导致背叛行为屡屡发生。以往国内的研究认为其产生的原因主要在于企业外部，而本文所分析证明其根源在于企业内部。雇主放弃惩罚的首要原因是在于企业内部机制的缺陷。文中分析经理人的策略取向只与激励相关。经

17、理人背叛主要是因为雇主自我监控和诚信缺乏，从而导致激励机制失灵和经理人对前景预期悲观所致。当然，外部环境的完善对于职业经理人背叛行为的治理十分重要。但是外部环境毕竟是不可控因素，而且其改进和完善也不可能在短期内一蹴而就。因此，在外部环境条件薄弱的情况下，我们更倾向于企业在现有条件下从内部完善激励和约束机制，强化对经理人背叛的治理。这不仅是必要的，而且是可行的。根据雇主和经理人收益模型的分析，从模型中可以得出，影响雇主和经理人策略选择的主要因素包括诚信因子h，前景因子p，经理人的货币收入和内部约束因子a。所以，对企业内部机制的治理就可以分为：内部激励机制和内部约束机制的两方面。1.内部激励机制方

18、面在内部激励方面，我们主要从雇主诚信因子h和前景因子p两个方面来改进。当然，经理人的货币收入也会影响经理人的策略选择，但是由于它基本上是个定量，（虽然王一江在工资的划分上，员工工资包括了基本工资、激励工资和成就工资，16但是在前面的博弈模型中，工资对经理人策略的影响不是主要变动因素，在此我们不作重点）所以在此不作分析。我们主要从下面两个方面来改进。（1）建立和恢复雇主的自我诚信雇主的诚信是培养职业经理人职业操守的前提条件，也是确保企业治理机制得以实施的基础。在此基础上才能强化对经理人的内部约束，提高经理人对长期激励的可信度和接纳程度。由于市场中信息的不对称，市场中可能出现作假行为，但市场经济决

19、不是欺诈经济，而是信用经济。信用是重要的竞争力，信用缺失会导致交易成本提高，交易链的中断，甚至会使企业或个人丧失在市场中生存的资格。市场主体要追求利益最大化，但同时必须追求最高的信用度。决不能把利益的追求和信用的确立对立起来。否则，不仅是企业的灾难、经济的灾难、地区的灾难，还将酿成社会的灾难、民族的灾难。市场经济下的现代诚信，是指每一个市场主体、全体公民必须遵循的道德义务，首先是对法律、规则、契约的诚信，这是人人都应当做到的，是一种义务、本分。其重点在“信”，在行为的后果。把学生考试不作弊、干部不报假学历、纳税人不偷税漏税等等基本的义务说成需要个人做出承诺的事情，会降低义务的要求，陷入诚信的误

20、区。当雇佣一个经理人的时候，实际上企业家关心的不仅仅是他的能力有多大，更要关心他是不是值得企业信赖。除了法律与激励制度，也取决于经理人的职业道德。在中国，职业道德约束非常弱。现在许多学者斥责民营企业家们脱不开家族化经营。没有职业道德，就没有职业经理；没有职业经理，就不会有真正的大企业。职业道德的匮乏也会严重地阻碍企业的技术创新。当企业家必须把大量的时间和精力用于监督雇员时，他们能有多少时间和精力用于创新活动呢？职业道德的匮乏大大增加了企业内部的交易成本，从而使得科斯所讲的企业对市场的优势大打折扣，连企业存在的理由也可能成为问题。 （2） 企业要规范财务制度，履行对社会和员工的承诺企业要规范财务

21、制度，履行对社会和员工的承诺。应当看到，雇主对社会和员工的失信，最终将会危害自己。财务上的欺诈和对员工的失信将阻碍企业的规模扩张和长期发展。持久发展的大规模企业是无法长期躲避政府和公众的监督的。 另一方面，投资人和职业经理之间的相互依存关系是刚性的，谁都无权单方打破。两者之间利益的变动将由社会来决定，由两方的竞争关系来决定，而不是由一方的违规操作所决定。而两者关系的有机结合，高素质运作是扩大各自利益的关键。要根据自己的能力来确定自己的价值，万不可上占资本之利益，下欺职工之权益。因为知识经济时代，资本已将大部分的所有者权益让给了知识所有人-职业经理，你不用去侵占资本利益也会有自己的合理所得的。随

22、着雇主的诚信的建立和恢复,企业财务制度的规范,企业前景也会变得更加广阔。经理人在面对这种内部激励的条件下，选择背叛策略的可能性就会减小。下面我们接着分析内部约束机制如何改善。2.内部约束机制方面在注重激励和诚信的同时也要完善企业内部的治理机制，完善企业内部治理机制主要包括:(1)完善公司章程约束公司章程是企业的大法，应对企业中的各种利益主体的责权利及其行为作出规范性地规定，包括对职业经理人的责权利及其行为做出明确的规定。任何人作为职业经理人进人企业，都必须遵守章程的规定，受到章程的约束，按照章程行事。因此，公司章程是对职业经理人的重要约束力量。这就要求我们要认真制定好公司章程，使公司章程作为职业经理人的重要约束机制。(2)完善合同约束职业经理人进入某个企业时，必须与企业签订受法律保护的任职合同，这种任职合同对职业经理人的责权利做了明确规定，尤其是对职业经理人离开企业时，对企业在商业秘密、技术专利、竞争压力等方面应负的责任，都做出严格规定，从而成为对职业经理人的有效约束。在国外，任何职业经理人受聘任，都要签订严谨的聘任合同，而且还附有规定职业经理人在与企业解聘时不能泄露企业秘密和企业专利技术，一定时期内不能加人原聘任企业竞争对手的行列和增加原聘任企业竞争压力的补充协议，并且，聘任合同的制定是由中介机构（而不是企业及职业经理人）按国家有关