MTBE深度脫硫技術應用

O 陳 川（珠海寶塔石化有限公司 廣東 519000）

MTBE深度脫硫技術應用

O 陳 川
（珠海寶塔石化有限公司 廣東 519000）

在高辛烷值清潔汽油當中，MTBE（甲基叔丁基醚）是一個十分重要的調合組分，同時在化工領域當中，其也具有重要的作用和地位。在MTBE當中，往往含有較高含量的硫，因而在實際應用中會對環境造成污染，需要進行相應的脫硫處理。為了對MTBE進行更加廣泛的應用，應當采用MTBE深度脫硫技術，將其中硫的質量分數控制在10ug/g以下，從而滿足實際應用標準。基于此，本文結合MTBE中硫含量偏高的原因及MTBE深度脫硫技術，采用模擬的方式進行了研究。

MTBE；深度脫硫技術；應用

MTBE是一種透明的無色液體，在含氧汽油、高辛烷值汽油、無鉛汽油的生產當中，是最為理想的調合組分之一。它能夠有效的提升汽油的辛烷值，對汽車尾氣中的一氧化碳含量進行降低，并且對汽車的性能進行優化。另外，在化工生產中，應用MTBE能夠生產高純異丁烯等化工產品。不過，在生產處的MTBE產品當中，往往都具有較高的含硫量，對其實際應用產生了極為不良的影響。隨著環保要求的不斷提高，為了對MTBE進行更加廣泛的應用，應當采用先進的技術手段，對其進行深度脫硫處理。

1.MTBE中含硫量偏高的原因

在LPG C4餾分中，甲醇、異丁烯發生加成反應，產生MTBE產物。在甲醇當中，通常的含硫量都不會超過5ug/g，因此，混合C4生產原料使MTBE當中硫的主要來源。在MTBE產品當中，大多數的含硫量偏高的問題，都是由于混合C4原料將硫化物帶入其中造成的。另外，在MTBE產品中，一些高沸點硫化物，如二硫醚、噻吩類等物質，通常并不存在于原料C4當中。這主要是由于在煉油廠MTBE裝置中，沒有進行輕重分離，因而在最終的MTBE產品中，會進入這些高沸點硫化物。所以，應當優化上游的LPG脫硫工藝操作，使原料混合C4所夾帶的硫化物含量更低，才能更好的控制MTBE產品中的含硫量。通常情況下，對于原料C4當中的硫化氫，會利用醇胺法進行脫除，然后利用纖維膜堿洗法、Merox抽提法鞥將其中的硫醇脫除。正常情況下，采用這些工藝對原料C4進行處理，能夠達到20ug/g以下的含硫量，并且能夠完全脫除硫化氫。不過，在實際操作中，脫除效果并不理想。在一些化工企業中，采用LPG脫硫醇裝置，進行混合脫硫之后，仍然具有400mg/m3的總含硫量。而在MTBE當中，則超過了0．15%的含硫量，對于實際應用需求無法滿足。另外，某化工企業利用LPG脫硫工藝對原料混合C4進行處理之后，C4中的含硫量仍然維持在44．49ug/ g到61．53ug/g，而MTBE產品含硫量也在174．58ug/g到338．69gu/g，不符合實際應用需求。

2.MTBE深度脫硫技術

在MTBE當中，通常包含的含硫化合物有噻吩、C5硫醇、甲基叔丁基硫醚、甲基二硫化物、羰基硫等成分，不同化合物具有不同沸點，具體如表1所示。

表1 MTBE中常見含硫化合物及其沸點

(1)液化氣原料深度脫硫技術

液化氣原料深度脫硫技術主要包括了物理化學混合溶液技術、纖維膜技術、Merox抽提氧化脫臭技術、催化氧化吸附技術、吸附技術、硫醇無堿轉化組合技術、無堿催化氧化脫臭技術等。隨著技術的發展，液化氣深度脫硫技術的成熟度也不斷提升。在當前的化工生產中，對于纖維薄膜接觸器堿處理技術（即硫醇提凈技術）、脫硫醇技術等應用較為廣泛。不過，在脫硫之后，MTBE產品依然具有較高的含硫量。因此為了滿足10ug/g以下的MTBE產品含硫量要求，應當將精制C4原料控制在2ug/g的含硫量以內。在工業生產中，要想實現這一要求，會極大的增加塔頂回流比、能耗等，具有較高的成本和難度。因此，也應對MTBE產品的深度脫硫技術進行應用。

(2)MTBE產品深度脫硫技術

在MTBE產品的深度脫硫技術當中，主要是對MTBE產品中，硫化物與其它成分不同的吸附性能、溶解度、透過性、相對揮發度等性質，采用化學、生物等方式，將MTBE產品中的硫化物進行轉化，使其能夠很好的從MTBE產品中進行分離，從而提升MTBE產品的純度。在當前的MTBE產品深度脫硫技術中，主要采用的方法包括了滲透汽化膜分離法、氧化離子液體萃取法、生物催化法、吸附法、反應精餾法、吸收精餾法、吸附精餾法、萃取精餾法、蒸餾法等技術。

3.模擬流程與方法

在MTBE產品當中，通常包含了二異丁烯、叔丁醇、MSBE、甲醇等成分，表2列舉了其具體的組成及沸點情況。在模擬計算當中，為了對模擬準確性進行確保，應當全面的進行思考。盡管產品中只存在較低含量的雜質，但是仍然會影響到工藝流程設計和模擬計算的結果。為了確保得到含硫量符合要求的MTBE產品，同時，對MTBE收率進行有效的提升，并對操作費用、設備投資等進行控制。在模擬實驗當中，控制T-102塔達到90%的收率、控制T-101塔中，將含硫量控制在3mg/kg以下。在T-101塔釜中，對不同工況下，10% 到70%質量分數的MTBE指標變化規律進行了研究，同時保持12．5t/h的MTBE原料進料量。對MTBE產品的脫硫過程，采用流程模擬軟件進行分析，其中，T-101塔，T-102塔的操作參數如表3所示。。

表2 MTBE產品的組成及沸點

4.模擬結果與討論

模擬計算得到的結果，通過模擬計算，對兩種不同工藝流程下，MTBE的含硫量、MTBE的產品回收率、能耗、塔釜溫度等影響進行了分析。從中可以看出，無論是采用單塔流程還是雙塔流程，都能夠控制在3mg/kg以下的MTBE含硫量，對于含硫量的要求標準都能夠加以滿足。采用雙塔流程，能夠對MTBE的回收率進行極大的提升，塔釜當中的MTBE含量，不會對其產生影響。而在單塔流程當中，如果想要對相同的MTBE回收率進行獲取，就需要確保在T-101塔中，塔釜應控制在10%以下的MTBE含量。在單雙塔工藝流程，能耗的方面，雙塔流程雖然具有比單塔流程略高的能耗，不過在越高的MTBE回收率條件下，二者的能耗水平差異也就越小。在T-101塔、T-102塔中，隨著塔釜中MTBE含量的上升，塔釜溫度將會有所下降。由此可見，在越高的塔釜溫度下，能夠得到越高的MTBE回收率。所以，為了得到更高的MTBE回收率，就需要對塔釜溫度進行提升，再沸器的熱負荷也會增加。

在化工生產當中，通常可以采用低溫熱、蒸汽等作為塔釜再沸器的熱源使用。在控制T-101塔釜當中，如果具有10%以下的MTBE含量，那么單雙塔流程下，具有相似的總能耗、總MTBE回收率，因此，如果在再沸器熱源上，選擇蒸汽，可對單塔流程進行應用。這是由于單塔流程具有較少的設備投資、較簡單的工藝，在MTBE脫硫之后，能夠滿足3mg/kg以下的要求。如果在再沸器熱源上選擇了低溫熱，可以將T-101塔釜中MTBE含量進行提升，從而實現對塔釜溫度的降低。如果T-101塔釜溫度下降到81℃，則對低溫熱進行應用，能夠對操作費用進行有效的節省，并對裝置能耗進行控制。不過，在T-101塔釜中，此時MTBE具有70%的含量，因而可以對雙塔流程進行引用，從而使MTBE的回收率得到提升，避免造成更大的損失。T-102塔具有比T-101塔更小的塔徑，因而具有更低的費用和更少的設備投資。所以，此時可以對雙塔流程進行應用，并且對T-102塔進料量進行詳細的計算，確保滿足實際操作的需求。

5.結語

MTBE作為當前一種重要的化工產品，在很多領域當中都發揮著重要的作用。而在實際應用中，MTBE最大的問題就是含硫量過高的問題。對此，應當對MTBE深度脫硫技術進行應用，從原料、產品等兩個方面入手，對MTBE當中的硫化物進行脫除，從而使其能夠得到更加廣泛的應用。

Application of MTBE Deep Desulfurization Technology

Chen Chuan
(Zhuhai Pagoda Petrochemical co., LTD, Guangdong, 519000)

For clean gasoline with high-octane rating, MTBE (methyl tert-butyl ether) is a very important blending component,at the same time, in the fi eld of chemical industry, it also has important role and status.MTBE often contains higher sulfur content so in the practical application, it can cause pollution to the environment and it needs to undertake the corresponding desulfurizing process.In order to make more extensive application of MTBE, it is necessary to adopt the MTBE deep desulfurization technology, and control its quality score under 10 ug/g so that to meet the practical application standard. Based on this, this paper, combined with the reason of higher sulfur content in MTBE and MTBE deep desulfurization technology, takes research with the method of simulation.

MTBE；deep desulfurization technology；application

表3 T-101塔和T-102塔的操作參數

T

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陳川（1986～），男，珠海寶塔石化有限公司，研究方向：精細化工生產技術 。