在线客服

咨询热线

MTBE深度脱硫技术研究进展

作者:未知

  摘 要:甲基叔丁基醚(MTBE)是一种高辛烷清洁汽油的重要调和成分,研究MTBE有重要的意义。本文阐述了几种MTBE的深度脱硫技术,萃取精馏脱硫技术、催化精馏脱硫技术、吸附精馏脱硫技术以及渗透汽化膜分离技术,简单分析了各工艺的优缺点,希望为MTBE深度脱硫技术的研究和改进带来一定帮助。
  关键词:MTBE;脱硫;精馏
  甲基叔丁基醚(MTBE)是一种高辛烷清洁汽油的重要调和成分,可任意比例溶于汽油,其毒性低于铅,且有优良的抗爆性和稳定性,添加比例一般为8%~15%,能有效提高汽油品质,促进汽油清洁燃烧。随着环保要求的提高,国V车用汽油质量标准要求越来越严苛,硫含量需低于10μg/g,MTBE中的硫含量也被要求低于10μg/g。所以急需对现有MTBE的脱硫技术进行升级,开发新的节能环保脱硫技术,满足低硫环保的要求。
  1 分析MTBE深度脱硫技术与其脱硫原理
  MTBE的脱硫技术有两种,一是原料脱硫技术,二是产品深度脱硫技术。虽然原料脱硫技术被不断完善,能够保证硫含量低于50μg/g,但是远远达不到国V车用汽油10μg/g的标准,所以需要实施产品深度脱硫技术。
  深度脱硫是运用MTBE当中的硫化物与其相对挥发度,溶解性、吸附强度等差异,通过物理、化学或生物等方法进行分离,進而达到脱硫的目的。目前MTBE深度脱硫技术主要有萃取精馏、催化精馏、吸附精馏、渗透汽化膜分离等方法。
  2 MTBE深度脱硫技术的应用[1-3]
  2.1 萃取精馏脱硫技术
  萃取精馏脱硫技术的原理是添加一种新的萃取剂来分离硫化物。由于MTBE和硫化物对于萃取剂的溶解度不同,硫化物选择性的溶于萃取剂,利用萃取剂与MTBE的沸点差,通过精馏达到分离目的。目前国内约有20套MTBE装置采用萃取精馏技术。
  催化蒸馏液中的MTBE和防焦剂(防结焦与萃取)进行混合后,再进萃取精馏塔,硫化物结合防焦剂生成更高沸点的硫化物,通过精馏分离,硫含量低的MTBE从精馏塔的塔顶采出,硫含量高的MTBE及萃取剂从塔底排出,去萃取剂再生工段。此法适用于常压低温操作流程,可以使MTBE中高达3000μg/g的硫含量降为10μg/g,达到国V车用汽油质量标准。一般可选用的萃取剂:重整汽油、溶剂油、柴油、芳烃、丁醇、环丁砜等。此法萃取剂虽可再生,但再生温度极高,增加了操作难度和设备投资。当MTBE中含有较高的酸性低沸点硫化物时,可采用碱洗—萃取精馏实现。
  2.2 催化精馏脱硫技术
  催化精馏是采用催化剂将硫化物催化为高沸点硫化物,进而脱除硫化物。一般先进入脱轻塔,再进入脱重塔,此法硫脱除率高,可将硫含量降为10μg/g。脱轻塔可根据原料中硫含量的多少决定是否开车运行。目前国内约有10套MTBE装置采用催化精馏技术。
  还有一种是反应精馏,与催化精馏原理类似,是利用催化剂与氧化剂将硫化物催化氧化为硫酸盐,再将其脱除。催化剂一般有甲酸、乙酸、硫酸或磷酸,氧化剂为双氧水,但此法脱硫后的硫含量只能达到15ppm,不满足国V标准。催化剂采用酸性催化剂,对设备材质要求较高,增加投资成本。所以调整工艺参数,满足脱硫指标,优化催化剂和氧化剂的选取是关键。
  2.3 吸附精馏脱硫技术
  该技术采用的吸附剂一般为复合液体,采用特殊处理置于吸附精馏塔上部,硫化物被吸附脱除,低硫MTBE从塔顶采出,高沸点硫化物从塔底采出段排出。吸附剂吸附饱和后,经过再生循环使用。吸附剂一般为改性的阴、阳离子交换树脂。此法安全、清洁,但由于吸附剂的使用寿命和吸附容量等限制,工业应用有一定局限性。目前国内约有9套MTBE装置采用吸附精馏技术。
  2.4 渗透汽化膜分离技术
  此法是一种新型的脱硫技术,目前有PDMS/PEI渗透汽化深度脱硫,PDMS/PAN渗透汽化深度脱硫技术等。主要借助于MTBE和硫化物对膜的透过率不同,实现二者的分离。
  此法适用于液体混合物,因为没有新增萃取剂、催化剂等其他物质,所以不存在溶剂回收及二次污染等问题,具有高效、清洁、操作简单、安全等优点。
  通过调节操作温度可控制脱硫效果。但膜组件的的材料及工艺流程的合理设计是重点和难点,此法是未来脱硫技术发展的方向。
  3 总结
  综上所述,随着生态环境和污染问题日益严重,国家提出“低硫环保”的号召,汽油的质量面临严重挑战,汽油调和剂MTBE的含硫量也被要求降低到10μg/g及以下,汽油厂实施深度脱硫技术势在必行,如何在满足工艺指标的前提下,降低设备投资,节能降耗,减少三废排放,达到环保要求,这是MTBE深度脱硫技术改进升级的目标。就目前的深度脱硫技术来讲,渗透汽化膜分离技术是未来的发展方向,有广阔的应用前景。
  参考文献:
  [1]谭明凤,李勇,龚琛荣.MTBE深度脱硫技术工业应用进展[J].齐鲁石油化工,2016,44(2).
  [2]唐晓东,陈露,李晶晶等.甲基叔丁基醚脱硫技术的研究应用进展[J].化工进展,2015,34(1)
  [3]杨劲松.MTBE生产装置工艺优化及改造[D].上海:上海师范大学,2016.
转载注明来源:https://www.xzbu.com/1/view-14875349.htm