周 婷,鄭 怡,汪 進(jìn)
(中海油石化工程有限公司,山東 青島 266000)
MTBE(methyl tert-butyl ether)俗稱甲基叔丁基醚,是一種具有醚樣氣味的高辛烷值汽油組分,是優(yōu)良的汽油高辛烷值添加劑和抗爆劑。其主要用作生產(chǎn)無鉛、高辛烷值汽油的理想調(diào)合組份和裂解制備高純異丁烯的化工原料。分子式CH3OC(CH3)3,相對分子質(zhì)量88.15,熔點-109℃,沸點55.2℃,CAS NO.:1634-04-4。MTBE含氧量18.2%。
由煉油C4作原料生產(chǎn)的MTBE產(chǎn)品硫含量普遍偏高,可高達(dá)2000~3000μg/g,無法滿足國Ⅴ汽油硫含量小于10μg/g指標(biāo)的要求(這樣才能不影響高標(biāo)號低硫汽油的生產(chǎn)調(diào)合),所以,MTBE需經(jīng)過脫硫達(dá)標(biāo)后來滿足國Ⅴ汽油的使用,是今后MTBE生產(chǎn)的必然選擇。
MTBE主要以煉油或化工液化氣的混合C4組份為原料,與甲醇反應(yīng)生成MTBE產(chǎn)品。目前由化工C4生產(chǎn)的MTBE硫含量一般都很低,基本都在10 μg/g以內(nèi)。而用煉廠C4生產(chǎn)的MTBE硫含量一般低的在100~200μg/g,高的可達(dá)2000~3000 μg/g??梢姡琈TBE中的硫主要來源于混合C4。
液化氣中硫化物主要為硫化氫和甲醇硫,同時含有少量的乙硫醇、硫醚和羰基硫。這些組分致使硫化物的完全脫除更為復(fù)雜,即使活性硫化物可通過反應(yīng)脫除,并轉(zhuǎn)化成高沸點的硫化物。但由于MTBE比醚后C4對硫化物有更高的溶解性,這些高沸點硫化物絕大部分富集到了產(chǎn)品MTBE當(dāng)中。
目前MTBE產(chǎn)品脫硫技術(shù)主要有四種:C4精餾分離法脫硫-脫碳五;MTBE絡(luò)合法深度脫硫技術(shù);MTBE萃取再蒸餾技術(shù);吸附蒸餾深度脫硫技術(shù)。
其脫硫原理為:原料混合C4經(jīng)過精餾分離,減少C5含量,同時也降低了硫含量。
作為來自上游裝置的混合C4,C5含量高,導(dǎo)致大部分的硫化物富集,生產(chǎn)的MTBE純度降低,硫含量增高。若上游裝置增設(shè)脫C5塔,經(jīng)過精餾分離,從塔頂處分離C5含量減少,從而,在源頭上降低了硫含量。
其脫硫原理為:在催化蒸餾塔中,向MTBE產(chǎn)品中增加少量納米級DDA-Ⅱ絡(luò)合脫硫劑,脫除MTBE產(chǎn)品中的含硫化合物。
在MTBE的生產(chǎn)基礎(chǔ)上,在MTBE蒸餾塔下部增加側(cè)線,同時增加少量高效脫硫劑,經(jīng)絡(luò)合后硫化物的副產(chǎn)物從塔底產(chǎn)出,MTBE產(chǎn)品從新增側(cè)線餾出, MTBE產(chǎn)品純度及產(chǎn)量基本不受影響,整塔能耗變化不大。
其脫硫原理為:進(jìn)料同時注入防膠劑,利用萃取精餾分離出MTBE和含硫重物,含硫重物至加氫裝置。
從MTBE裝置催化蒸餾塔底來的MTBE,進(jìn)入到蒸餾塔的中部,低硫MTBE自塔頂餾出,部分作為回流,回流量隨硫含量增大而增大。硫化物和其它重組分從塔底排出。但由于塔底溫度高,硫化物及二聚異丁烯會裂解程膠狀物,按比例加入萃取防膠劑,可以防止堵塞,提高效率。
其脫硫原理為:吸附蒸餾塔下部精餾段分離出硫化物和低硫MTBE,含硫化物經(jīng)吸附劑吸附后,進(jìn)入吸附劑再生塔內(nèi)解吸,然后返回吸附蒸餾塔循環(huán)利用。
根據(jù)各相組分沸點不同、相間相似相溶等原理,MTBE在吸附蒸餾塔中與吸附劑接觸吸附蒸餾,其中的硫化物便被去除。當(dāng)吸附劑的硫含量飽和后,在經(jīng)過解吸,脫除硫化物,吸附劑重復(fù)利用。吸附塔的級數(shù)根據(jù)按照MTBE中的硫形態(tài)及脫硫目標(biāo)確定,直到吸附至10 ppm以下為止。
C4精餾分離法脫硫作為一種原料降硫方案,投資費(fèi)用較高,且運(yùn)行結(jié)果波動大,產(chǎn)品硫含量可能會受其他因素干擾,效果較產(chǎn)品降硫差;其他三種技術(shù)作為產(chǎn)品降硫方案,都在一些裝置上進(jìn)行了工業(yè)化應(yīng)用。但MTBE絡(luò)合法深度脫硫效果不太穩(wěn)定,影響因素較多。
MTBE萃取再蒸餾、MTBE吸附蒸餾深度脫硫技術(shù)可以達(dá)到小于10 ppm的目標(biāo)值,運(yùn)行效果穩(wěn)定。
MTBE吸附蒸餾深度脫硫技術(shù)需增設(shè)吸附蒸餾塔、再生塔及相關(guān)設(shè)備,投資成本高,市場應(yīng)用范圍較少;MTBE萃取再蒸餾脫硫技術(shù)需增設(shè)蒸餾塔及相關(guān)設(shè)備,投資成本相對來說低,市場應(yīng)用更為廣泛。
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(本文文獻(xiàn)格式:周婷,鄭怡,汪進(jìn).淺析MTBE后脫硫技術(shù)進(jìn)展[J].山東化工,2018,47(7):50,53.)