4 大量合成有机原料。如经脱氢可制丁烯 和丁二烯；经异构化制异丁烷；经催化 氧化制取顺丁稀二酸酐、醋酸、乙醛等； 经卤化制卤代丁烷；经硝化制硝基丁烷； 在高温下催化制二硫化碳，经水蒸气转 化制氢气。
五 工艺流程
国内现有丁烷生产企业约12家，生产能 国内现有丁烷生产企业约12家，生产能 力约15万 18万 力约15万-18万t／a，年产量8万-10万t。5 ，年产量8 10万 月20日，壹诺化工正丁烷报价7200元/吨， 20日，壹诺化工正丁烷报价7200元 价格下降400元 价格下降400元/吨。
国外顺酐装置产能约 85%为正丁烷法工艺，苯法 工艺逐步减小。国内已经建成投产的正丁烷法装置 生产能力达到 12 万 t，在建装置生产能力 22万 t， 预计正丁烷法工艺路线近几年会有较快发展.
2 正丁烷异构化
随着我国炼油工业用石油法制乙烯产量 的提高，产生大量的副产物 C4。副产物 C4。副产物 C4 经过萃取精馏抽提丁二烯后的混合 C4， C4， 包含正丁烯、异丁烯、正丁烷。正丁烷苯 法制顺酐，因需求有限一直难以扩大生产。 正丁烷异构化产物异丁烷是烷基化反应的 主要原料和合成甲基叔丁基醚（MTBE）等 主要原料和合成甲基叔丁基醚（MTBE）等 汽油添加剂的重要前驱体。广泛用于染料、 化学合成致冷剂、合成橡胶、航空汽油、 照明等 。
2 化学性质 易燃，与空气混合能形成爆炸性混合物， 遇热源和明火有燃烧爆炸的危险。与氧化 剂接触猛烈反应。气体比空气重，能在较 低处扩散到相当远的地方，遇火源会着火 回燃。
二 危害、贮存与运输
1 危害性概述
（1） 危害：高浓度有窒息和麻醉作用。 （2）慢性影响：接触以丁烷为主的工人有 头晕、头痛、睡眠不佳、疲倦等。 （3）燃爆危险：该品易燃，具窒息性。 （4）该物质对环境可能有危害，对鱼类和 水体要给予特别注意。应特别注意对地表 水、土壤、大气和饮用水的污染，陆地上 不易迁移，生物降解和化学降解资料缺乏。

其重要性有：
（1） 脱氢制成异丁烯，是合成MTBE 和乙 脱氢制成异丁烯，是合成MTBE 基叔丁基醚（ETBE）等无铅汽油添加剂的主 基叔丁基醚（ETBE）等无铅汽油添加剂的主 要原料。 （2） 生产丁基橡胶、聚异丁烯、甲基丙烯 酸甲酯和异戊二烯等精细化工产品的原料。 （3）异丁烷与异丁烯经烃化而制得异辛烷， 作为汽油辛烷值的改进剂。目前，副产物 C4 中的烯烃可有效地利用，而正丁烷的利 用率比较低，转化为异丁烷后可大大提高其 附加值。本文从正丁烷异构化方面综述了国 内外的研究现状和进展，为我国正丁烷的异 构化提供借鉴，对正丁烷下游产品的开发提 供依据
异构化反应机理
烷烃异构化反应机理一般包括以下几步：1 烷烃异构化反应机理一般包括以下几步：1）正 构烷烃吸附于金属中心，在金属中心上脱氢生成 烯烃；2 烯烃；2） 生成的烯烃从金属中心转移到酸性中 心；3 心；3） 烯烃在酸性中心上获得一个质子形成正 碳离子，正碳离子骨架异构或裂化为一个新的正 碳离子和一个小分子烯烃；4 碳离子和一个小分子烯烃；4） 烯烃迁移到金属 中心； 5）烯烃在金属中心上加氢并脱附。
四 用途
1 与丙烷混合作为液化石油气大量用于家庭 取暖、炊事和工业加热。 2 做添加剂，如丁烷还可做马达燃料掺和物 以控制挥发成分；也可做重油精制脱沥青 剂；油井中蜡沉淀剂；用于二次石油回收 的流溢剂，树脂发泡剂，海水转化为新鲜 水的致冷剂，以及烯烃剂格勒聚合溶剂等 3 纯丁烷用于标准气、校正气、烟雾喷射剂、 标准蒸汽压型压力表、电离粒子计数器。
相同条件下不同催化剂上的乙烯和丙烯收 率
不同温度下的正丁烷转化率
不同反应温度下的乙烯和丙烯的收率
不同流量下的原料转化率和产物收率
氧化工艺
顺酐生产技术的核心为原料与空气在反应器 中发生的高温放热、气固相催化氧化反应。氧 化工艺通常分为固定床工艺、流化床工艺。 丁烷法生产工艺氧化部分流程简图如图
主要化学反应式如下 C4H10+7/2O2→C4H2O3+4H2O 主要副反应 C4H10+5O2→3CO+CO2+5H2O C4H10+5O2 3CO+CO2+5H2O 除 CO，CO2 和 H2O 外，在反应器中还 生成少量乙酸、丙烯酸等物质，在回收过 程中还生成包括富马酸在内的其它副产品 。
2 贮存 储存于阴凉、通风的库房。远离火种、 热源。库温不超过30℃，相对湿度不超 过80%。应与氧化剂、卤素分开存放， 切忌混储。采用防爆型照明、通风设施。 禁止使用易产生火花的机械设备和工具。 储区应备有泄漏应急处理设备。
3 运输 （1）铁路运输时限使用耐压液化气企 业自备罐车装运，装运前需报有关部门 批准。采用刚瓶运输时必须戴好钢瓶上 的安全帽。钢瓶一般平放，并应将瓶口 朝同一方向，不可交叉；高度不得超过 车辆的防护栏板，并用三角木垫卡牢， 防止滚动。运输时运输车辆应配备相应 品种和数量的消防器材。装运该物品的 车辆排气管必须配备阻火装置，禁止使 用易产生火花的机械设备和工具装卸。
4 正丁烷催化裂解制乙烯和丙烯
乙 烯 、丙 烯 等 低 碳 烯 烃 作 为 基 本 的 有 机 合 成 原原料气组成料， 近年 来 由 于 受 到 其 下 游 衍 生 物 需 求 的 驱 动 ，需求量一直 持 续 增 长 ，尤 其 是 丙 烯 需 求 增 长 更 快 。
反应机理
正丁烷从催化剂活性中心得 到质子形 成五排位正碳离子，在裂解生成小分子碳 烯离子。生成的C4遵循正碳离子机理进一 步裂解，裂解产物参与二次反应，如异构 化、氢转移等。
3 正丁烷脱氢制正丁烯
目前, 国内有关催化脱氢的研究较多, 目前, 国内有关催化脱氢的研究较多, 也开发了 一些催化剂和脱氢工艺技术, 一些催化剂和脱氢工艺技术, 脱氢原料范围宽。但 是有关 C4 烃特别是正丁烷催化脱氢反应的研究 才刚刚起步, 才刚刚起步, 急需开发针对正丁烷催化脱氢多产正 丁烯的高效催化剂 。
正丁烷
杨霞
一
性质
二 危害、贮存与运输 三 合成 四 用途 五 工艺流程
一 性质
1 物理性质
无色无味，有轻微不愉快气味 熔点( 熔点(℃)：-138.4 沸点( 沸点(℃)：-0.5 相对密度（水=1）：0.58 相对密度（水=1）：0.58 临界温度( 临界温度(℃)：151.9 临界压力(MPa)：3.79 临界压力(MPa)： 相对蒸气密度（空气=1）：2.05 相对蒸气密度（空气=1）：2.05 分子式：C4H10 分子式：C4H10 分子量：58.12 分子量：58.12 燃烧热(kJ/mol)： 燃烧热(kJ/mol)：2653 溶解性：易溶于水、醇、氯仿
丁烷法顺酐装置后处理既可以采用水吸收
水吸收工艺具有流程短、投资省、操作简单 等优点。
目前，随着顺酐生产工艺和技术的发展与进步， 生产规模逐步扩大，作为顺酐装置关键核心设备氧 化反应器也随之大型化。从国外看，正丁烷法固定 床反应器单台生产能力已经达到 4.0～4.5 万 t/a， 管板直径达到 7 m，反应管数达到 36 000 根，单 管生产能力 1 150～1 250 kg/a。从国内看，采用 国产化技术正丁烷法固定床反应器单台生产能力已 经达到 2.0 万 t/a，目前，正在研制和设计单台 2.5～3.0 万 t/a 固定床反应器。反应器大型化已成 为顺酐装置扩大生产能力、提高经济效益、提升竞 争优势的发展趋势 。
严禁与氧化剂、卤素等混装混运。夏季 应早晚运输，防止日光曝晒。中途停留 时应远离火种、热源。 （2）公路运输时要按规定路线行驶，勿 在居民区和人口稠密区停留。铁路运输 时要禁止溜放。
三 合成
（1）从油田气和湿天然气分离 将其加压冷 凝分离，可得含丙烷、丁烷的液化石油气， 再用蒸馏法分离得到丁烷。 （2）从石油裂解的C4馏份分离 由炼厂常温 ）从石油裂解的C4馏份分离 减压蒸馏所得气体，经重整、催化裂化、 焦化、热裂化、加氢裂化所得液体气都可 得到大量C4馏分，由重整、加氢裂化和常 得到大量C4馏分，由重整、加氢裂化和常 减压蒸馏所得C4馏分主要为丁烷（正丁烷 减压蒸馏所得C4馏分主要为丁烷（正丁烷 和异丁烷）。乙烯装置副产的C4馏分中也 和异丁烷）。乙烯装置副产的C4馏分中也 含丁烷，例如石脑油中等深度裂解产物中 丁烷的收率为0.19 %（重量比），占C4馏 丁烷的收率为0.19 %（重量比），占C4馏
1 正丁烷氧化制顺酐
顺酐（顺丁稀二酸） 分子式： C4H2O3 分子量： 98.06 物理性质: 物理性质:白色片状结晶，有强烈的刺激气味、 易升华、遇水易潮解生成马来酸。 用途：主要用于酯树脂、醇酸树脂、农药、 富马酸、纸张处理剂等
顺酐是世界上仅次于苯酐的第二大酸酐原料 ，其 下游产品有着广泛的开发和应用前景。顺酐用于合成 树脂、润滑油添加剂、医药、食品添加剂、1,4丁二 醇（BDO）、γ-丁内酯（GLB）、四氢呋喃（THF） 顺酐生产工艺按原料路线可分为苯氧化法、正丁烷氧 化法两种主要生产方法。按生产工艺技术氧化反应部 分分为固定床与流化床，后处理回收部分分为水吸收 与溶剂吸收 。 正丁烷法制顺酐工艺资源利用方面比苯法合理， 环境污染程度比苯法轻。随着我国石化行业快速发展 和炼油能力提高，C4 资 源 逐 步 得 到 综 合 利用， 正丁烷法顺酐装置近几年发展较快。
中温异构化工艺
壳牌公司的 Hysomer 工艺是比较典型的中 温异构化工艺，在 2 MPa 临氢的条件下进行异构 化反应，反应温度 250~280 ℃，采用贵金属 / 改 性分子筛为催化剂。该工艺的优点是对原料的要 求不太严格，允许每克原料中水的含量达几十微 克，对原料硫含量的要求也不高，有时甚至能加 工硫含量达 300 µg/g的原料，但当加工含硫量 µg/g的原料，但当加工含硫量 200~300 µg/g 的原料时，产品辛烷值有所降低。 其缺点是由于异构化为放热反应，采用中温操作， 其平衡转化率不高，产品辛烷值的提高也较低温 异构化低。
分的6.5%。由催化裂化装置来的尾气，经 分的6.5%。由催化裂化装置来的尾气，经 分馏，分离出C3馏分、异丁烯和C5馏分以 分馏，分离出C3馏分、异丁烯和C5馏分以 后，从塔底送入前乙腈萃取蒸馏塔，由塔 顶得到90%以上的正丁烷。 顶得到90%以上的正丁烷。 （3）以工业粗丁烷（C4H1080%~90%） ）以工业粗丁烷（C4H1080%~90%） 为原料，以分子筛为吸附剂进行吸附纯化， 为原料，以分子筛为吸附剂进行吸附纯化， 可得纯化为98%的正丁烷。用精馏法除去 可得纯化为98%的正丁烷。用精馏法除去 轻质组分，产品纯度达99.99%以上。 轻质组分，产品纯度达99.99%以上。