MTBE深度脱硫技术研究进展
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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：
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[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.
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