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深度!MTBE装置转产,哪些出路行得通?

深度!MTBE装置转产,哪些出路行得通?

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【摘要】:
乙醇汽油政策实施后,MTBE产品将不能作为乙醇汽油调和组分使用,MTBE装置将面临停产或转产。对于企业而言,装置的废弃是一种极大的浪费,对下游碳四深加工装置也会造成极大影响,如丁烯-1分离、甲乙酮、直接烷基化等均需要将异丁烯全部或部分去除。MTBE是目前唯一能够对异丁烯和丁烯-1进行彻底分离的技术手段,有丁烯-1或其他烯烃利用需求的企业,仍将不可避免的采用MTBE的技术手段对碳四进行分离,但产出的

乙醇汽油政策实施后,MTBE产品将不能作为乙醇汽油调和组分使用,MTBE装置将面临停产或转产。对于企业而言,装置的废弃是一种极大的浪费,对下游碳四深加工装置也会造成极大影响,如丁烯-1分离、甲乙酮、直接烷基化等均需要将异丁烯全部或部分去除。

MTBE是目前唯一能够对异丁烯和丁烯-1进行彻底分离的技术手段,有丁烯-1或其他烯烃利用需求的企业,仍将不可避免的采用MTBE的技术手段对碳四进行分离,但产出的MTBE又无处消化。如何利现有MTBE装置?MTBE禁用后异丁烯如何深度转化?这些是下游有丁烯-1分离、甲乙酮等碳四深加工装置所急迫想解决的问题。在上个月召开的“2019第七届国际轻烃综合利用大会”上,凯瑞环保科技股份有限公司副总工程师王磐介绍了MTBE装置转产的三条出路。

 

路径一:间接烷基化

间接烷基化是低碳烯烃叠合或共聚,然后加氢得到高辛烷值烷基化油,用于汽油调和。 间接烷基化装置所采用的原料、装置规模、产品用途、操作条件、催化剂和上下游衔接等与以生产化工产品异辛稀为目的的小规模化工装置有很大的区别。

凯瑞环保间接烷基化树脂催化剂于2013年申请发明专利并获得专利授权专利号:ZL201310429777.5 专利名称:一种低碳烯烃叠合催化剂及其制备方法)。2016年印度IOCL通过全球招标,最终采用凯瑞环保间接烷基化树脂催化剂,目前已经完成了二批催化剂采购工作,是凯瑞环保催化剂首次在间接烷基化装置实现工业应用,也是国产催化剂首次在间接烷基化装置实现工业化应用。

乙醇汽油政策实施出台后,凯瑞环保积极与石科院展开合作在公司原有间接烷基化催化剂基础上配套石科院选择性叠合技术进行改进,改进了如催化剂强度、耐温性、耐堵塞性、选择性等,配套开发了选择性叠合原料净化剂。2018年7月该催化剂在石家庄炼化选择性叠合装置(目前国内唯一一套以油品为目的的间接烷基化装置)使用,运行效果良好。

石科院选择性叠合技术可以利用现有MTBE装置进行改造,改早完成后即可以生产叠合油,又可以生产MTBE,以满足不同政策形势下的需求。同时通过不同叠合工艺可以使剩余碳四满足直接烷基化、甲乙酮、醋酸仲丁酯等装置对原料的要求。

 

 

在间接烷基化技术中,催化剂起到至关重要的作用,间接烷基化技术具有反应剧烈,副反应多,反应温度计选择性较难控制。且飞温或副反应容易造成催化剂失活。凯瑞环保针对叠合技术的特点,针对性的对催化剂进行了研发,并最终实现了国内外的应用。

 

 

路径二:裂解生成高纯异丁烯

高纯异丁烯是一种重要的有机化工原料,以高纯异丁烯为主要原料生产甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丁基橡胶、高活性及低活性聚异丁烯、叔丁酚、叔丁胺、甲代烯丙基氯、三甲基乙酸、异戊二烯、对叔辛基酚、抗氧化剂等产品是异丁烯利用的主要途径。

丁烯-1(-6.3  )和异丁烯(-6.9  )沸点仅差0.6仅,难以通过混合碳四精馏分离得到高纯丁烯-1或异丁烯。只能通过化学方法对丁烯-1和异丁烯进行分离,目前普遍采用MTBE技术对丁烯-1和异丁烯进行分离。一旦MTBE停产,异丁烯和丁烯-1将很难进行分离,因此保留MTBE装置,将MTBE裂解以寻找MTBE产品出路,将是乙醇汽油政策下,异丁烯和丁烯-1分离的有效途径。 针对上述需求,凯瑞环保开发了MTBE裂解工艺技术及配套的KC151催化剂

与国内同类技术相比较,该技术具有能耗低、产品纯度高、催化剂使用寿命长等优点。

    一旦MTBE不能作为汽油调和组分使用,通过MTBE裂解虽然能够解决MTBE出路和丁烯-1分离的问题,但投资成本偏高,运行成本偏高。通过与石科院的合作,共同开发的叠合、醚化、裂解组合技术,能够在大幅降低投资和运行成本的情况下,更好的解决MTBE出路和丁烯-1分离的问题。

路径三:生产ETBE

乙基叔丁基醚ETBE,是一种性能优良的高辛烷值汽油调和组分。随着时代的发展,环保越来越受到人们的重视,各国不断制定越来越严格的汽油标准。原来在世界各国普遍使用的辛烷值调节组分是甲基叔丁基醚MTBE,由于MTBE具有水溶性有可能污染地下水源,美国从2003年开始禁止MTBE,转而使用ETBE。MTBE相比,ETBE含氧量稍低,易与汽油混溶;沸点高,能降低汽油的挥发性;水中溶解度低,对环境污染小;原料乙醇无毒。

MTBE与ETBE指标对比:

乙醇汽油有利于优化我国能源结构,改善生态环境,调控粮食市场,减少碳排放。但其也有自身的不足:

 1、乙醇的热值为常规车用汽油的60%;

 2、乙醇的汽化潜热大,导致汽车动力性,经济性下降;

 3、乙醇在燃烧过程中会产生乙酸,对汽车金属特别是铜有腐蚀作用

4、乙醇时一种优良溶剂,易对汽车的密封橡胶及其他合成非金属材料产生轻微的腐蚀,溶涨,软化或龟裂作用;

5、乙醇易吸于水,长期防止容易发生液相分离

n   ETBE是通过异丁烯与生物乙醇发生化学反应生成,具有辛烷值高、蒸汽压低等优点,既能在汽油中调和了乙醇(通过ETBE最大乙醇加入量约为8%),又能解决乙醇汽油直接调和存在的问题。通过对现有MTBE装置略加改造即可进行ETBE生产,是完美的兼顾汽油中乙醇调和和汽油性能稳定的技术手段。

 

凯瑞环保开发的ETBE技术及KC131型催化剂,可以在原有MTBE装置进行少量改造即可生产ETBE, ETBE是完美的取代MTBE同时对乙醇进行利用的工艺技术,既解决了乙醇汽油存在的问题,又对MTBE装置进行了利用。