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1mtbe的生產(chǎn)工藝

早期的MTBE生產(chǎn)工藝大多是列管式固定床反應(yīng)技術(shù)，如許爾（HULS）工藝，使用聚苯乙烯一二乙烯苯離子交換樹脂作為催化劑，反應(yīng)溫度50~60℃，MTBE的產(chǎn)品純度達(dá)98％以上。但這種工藝缺陷明顯，難以消除反應(yīng)區(qū)中的熱點(diǎn)，在現(xiàn)代MTBE工業(yè)擴(kuò)大化生產(chǎn)中已很少采用。

1.1法國IFP工藝

IFP工藝的獨(dú)特之處在于采用上流式膨脹床反應(yīng)器，反應(yīng)物料由下而上進(jìn)入反應(yīng)器，同時(shí)反應(yīng)器中的催化劑處于蠕動(dòng)狀態(tài)，這種進(jìn)料方式改善了反應(yīng)器內(nèi)部的傳質(zhì)及傳熱性能。這種工藝的優(yōu)勢(shì)在于結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，低投資、低能耗、催化劑裝卸方便。此外，采用上流式操作，可減少反應(yīng)器內(nèi)部壓力降和副反應(yīng)的發(fā)生，同時(shí)防止催化劑燒結(jié)，延長催化劑使用壽命。

1.2美國催化蒸餾工藝

催化蒸餾工藝由美國Chem．Research&Liecensing公司于1987年率先研發(fā)成功并實(shí)現(xiàn)工業(yè)化。該工藝的關(guān)鍵技術(shù)是將反應(yīng)過程與共沸蒸餾過程進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，使醚化反應(yīng)和產(chǎn)物分離在同一塔中同時(shí)進(jìn)行，節(jié)省了設(shè)備的投資成本。不足之處在于反應(yīng)催化劑的更換和填裝困難，且由于催化劑的包裝問題，反應(yīng)物料與催化劑的難以充分接觸，必須擴(kuò)散進(jìn)入布包中才能與催化劑有效接觸反應(yīng)，對(duì)于提高收率和產(chǎn)物分離帶來了困難。

1.3國內(nèi)生產(chǎn)工藝

20世紀(jì)70年代末開始。我國多家機(jī)構(gòu)先后開始MTBE合成技術(shù)的研究和開發(fā)，如清華大學(xué)、齊魯石化公司研究院、上海石化研究院等單位，目前已開發(fā)出多種MTBE生產(chǎn)工藝，就工業(yè)應(yīng)用來說，主要有以下三種常用工藝。

（1）常規(guī)工藝在固定床反應(yīng)器中的強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂存在下合成MTBE，整個(gè)工藝可分為反應(yīng)、共沸蒸餾和甲醇回收三部分。

（2）催化蒸餾法工藝催化蒸餾法工藝由齊魯石化公司在結(jié)合國外先進(jìn)工藝開發(fā)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上開發(fā)出的一種新型MTBE生產(chǎn)工藝，該工藝改進(jìn)了美國催化蒸餾工藝催化劑填裝困難的缺陷，催化蒸餾塔采用新型散裝筒式的結(jié)構(gòu)，使催化劑在催化床層內(nèi)直接均勻分布，在相鄰兩床層間設(shè)置一個(gè)或多個(gè)分餾塔盤，并在床層中預(yù)留氣體通道，整個(gè)反應(yīng)段可看作多個(gè)重疊放置的小型固定床反應(yīng)器和多個(gè)分設(shè)在各床層間的分餾段組成，生產(chǎn)過程中反應(yīng)與分餾交替進(jìn)行，提高了反應(yīng)效率和產(chǎn)品收率。

（3）混相床反應(yīng)蒸餾工藝混相床反應(yīng)蒸餾工藝的特別之處在于在反應(yīng)塔內(nèi)添加了一個(gè)固定床反應(yīng)段，將混相反應(yīng)與分離相結(jié)合，同時(shí)控制反應(yīng)壓力使反應(yīng)在沸點(diǎn)溫度下進(jìn)行?；煜啻卜磻?yīng)蒸餾工藝可分為煉油型和石油化工型兩類，分別應(yīng)用在不同的工業(yè)領(lǐng)域，煉油型反應(yīng)塔的上部和下部分別為精餾段和提餾段，中部是混相反應(yīng)段；而化工型是將煉油型工藝反應(yīng)塔上部的精餾段刪除，改為催化蒸餾反應(yīng)段，使異丁烯和甲醇先在混相反應(yīng)段內(nèi)預(yù)反應(yīng)，提高反應(yīng)效率。

2MTBE的市場(chǎng)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

近年來由于各國環(huán)保政策的調(diào)整，國際MTBE市場(chǎng)風(fēng)云變幻。如美國將MTBE列為“可能致癌物質(zhì)”，導(dǎo)致美國本土市場(chǎng)MTBE的生產(chǎn)量和消費(fèi)量逐年下降，而作為MTBE替代品的乙基叔丁基醚（ETBE）消費(fèi)量日益增長；歐洲方面，由于生物質(zhì)能源的不斷開發(fā)以及受美國禁用MTBE的影響，MTBE的需求也有所下滑；中東方面。所以MTBE在中東的需求將持續(xù)增長。此外，2008年初歐盟解除了對(duì)MTBE的“警報(bào)”，預(yù)計(jì)將使MTBE再次成為歐洲、亞洲和中東清潔汽油的主要添加劑，從而帶動(dòng)MTBE產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

3結(jié)束語

從長遠(yuǎn)來看，國內(nèi)MTBE產(chǎn)業(yè)的發(fā)展必然受到國際趨勢(shì)的影響，總結(jié)來說可以關(guān)注以下三個(gè)方面：

首先，新建裝置應(yīng)慎重。雖然目前MTBE作為汽油添加劑并未在我國明令禁止使用，但從長遠(yuǎn)看，美國對(duì)MTBE的禁用可能會(huì)對(duì)世界MTBE的生產(chǎn)消費(fèi)帶來消極影響。同時(shí)，隨著乙醇汽油在國內(nèi)的逐步推廣和新型清潔汽油添加劑的不斷開發(fā)，國內(nèi)的MTBE產(chǎn)業(yè)將遭受巨大的沖擊。

其次，關(guān)注新型技術(shù)，轉(zhuǎn)變產(chǎn)業(yè)類型?？v觀MTBE的發(fā)展趨勢(shì)，已逐漸淪為夕陽產(chǎn)業(yè)，所以在可預(yù)見的時(shí)期內(nèi)，對(duì)現(xiàn)有生產(chǎn)裝置進(jìn)行轉(zhuǎn)產(chǎn)調(diào)整是大勢(shì)所趨。另一方面，新型汽油添加劑乙基叔丁基醚（ETME）的工藝也比較成熟，與MTBE相比，ETME除了氧含量稍低外，具有易于汽油混溶、沸點(diǎn)高、調(diào)和辛烷值高、雷德蒸汽壓低、對(duì)環(huán)境的污染小、原料無毒、水中的溶解度低等眾多優(yōu)點(diǎn)，可為已建或在建的MTBE裝置轉(zhuǎn)變生產(chǎn)工藝提供良好的參考。

最后，除了作為汽油添加劑外，可逐步開發(fā)MTBE的其他化工用途。除作為汽油添加劑用途外，還可作為其他化學(xué)品生產(chǎn)的溶劑，如甲醇、異戊烯、苯酚的烷基化工藝；也可作為制備叔丁胺、叔丁醇、三甲基乙酸、叔丁氧基乙酸等精細(xì)化工行業(yè)的基礎(chǔ)原料；這些都可以為MTBE未來的需求方面，而不僅僅只是汽油添加劑的單一產(chǎn)業(yè)。

作者：佘啟明單位：黃山學(xué)院