MTBE深度脱硫技术应用

2016-02-16珠海宝塔石化有限公司广东519000

当代化工研究 2016年8期

O 陈川（珠海宝塔石化有限公司广东 519000）

MTBE深度脱硫技术应用

O 陈川
（珠海宝塔石化有限公司广东 519000）

在高辛烷值清洁汽油当中，MTBE（甲基叔丁基醚）是一个十分重要的调合组分，同时在化工领域当中，其也具有重要的作用和地位。在MTBE当中，往往含有较高含量的硫，因而在实际应用中会对环境造成污染，需要进行相应的脱硫处理。为了对MTBE进行更加广泛的应用，应当采用MTBE深度脱硫技术，将其中硫的质量分数控制在10ug/g以下，从而满足实际应用标准。基于此，本文结合MTBE中硫含量偏高的原因及MTBE深度脱硫技术，采用模拟的方式进行了研究。

MTBE；深度脱硫技术；应用

MTBE是一种透明的无色液体，在含氧汽油、高辛烷值汽油、无铅汽油的生产当中，是最为理想的调合组分之一。它能够有效的提升汽油的辛烷值，对汽车尾气中的一氧化碳含量进行降低，并且对汽车的性能进行优化。另外，在化工生产中，应用MTBE能够生产高纯异丁烯等化工产品。不过，在生产处的MTBE产品当中，往往都具有较高的含硫量，对其实际应用产生了极为不良的影响。随着环保要求的不断提高，为了对MTBE进行更加广泛的应用，应当采用先进的技术手段，对其进行深度脱硫处理。

1.MTBE中含硫量偏高的原因

在LPG C4馏分中，甲醇、异丁烯发生加成反应，产生MTBE产物。在甲醇当中，通常的含硫量都不会超过5ug/g，因此，混合C4生产原料使MTBE当中硫的主要来源。在MTBE产品当中，大多数的含硫量偏高的问题，都是由于混合C4原料将硫化物带入其中造成的。另外，在MTBE产品中，一些高沸点硫化物，如二硫醚、噻吩类等物质，通常并不存在于原料C4当中。这主要是由于在炼油厂MTBE装置中，没有进行轻重分离，因而在最终的MTBE产品中，会进入这些高沸点硫化物。所以，应当优化上游的LPG脱硫工艺操作，使原料混合C4所夹带的硫化物含量更低，才能更好的控制MTBE产品中的含硫量。通常情况下，对于原料C4当中的硫化氢，会利用醇胺法进行脱除，然后利用纤维膜碱洗法、Merox抽提法鞥将其中的硫醇脱除。正常情况下，采用这些工艺对原料C4进行处理，能够达到20ug/g以下的含硫量，并且能够完全脱除硫化氢。不过，在实际操作中，脱除效果并不理想。在一些化工企业中，采用LPG脱硫醇装置，进行混合脱硫之后，仍然具有400mg/m3的总含硫量。而在MTBE当中，则超过了0．15%的含硫量，对于实际应用需求无法满足。另外，某化工企业利用LPG脱硫工艺对原料混合C4进行处理之后，C4中的含硫量仍然维持在44．49ug/ g到61．53ug/g，而MTBE产品含硫量也在174．58ug/g到338．69gu/g，不符合实际应用需求。

2.MTBE深度脱硫技术

在MTBE当中，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点，具体如表1所示。

表1 MTBE中常见含硫化合物及其沸点

(1)液化气原料深度脱硫技术

液化气原料深度脱硫技术主要包括了物理化学混合溶液技术、纤维膜技术、Merox抽提氧化脱臭技术、催化氧化吸附技术、吸附技术、硫醇无碱转化组合技术、无碱催化氧化脱臭技术等。随着技术的发展，液化气深度脱硫技术的成熟度也不断提升。在当前的化工生产中，对于纤维薄膜接触器碱处理技术（即硫醇提净技术）、脱硫醇技术等应用较为广泛。不过，在脱硫之后，MTBE产品依然具有较高的含硫量。因此为了满足10ug/g以下的MTBE产品含硫量要求，应当将精制C4原料控制在2ug/g的含硫量以内。在工业生产中，要想实现这一要求，会极大的增加塔顶回流比、能耗等，具有较高的成本和难度。因此，也应对MTBE产品的深度脱硫技术进行应用。

(2)MTBE产品深度脱硫技术

在MTBE产品的深度脱硫技术当中，主要是对MTBE产品中，硫化物与其它成分不同的吸附性能、溶解度、透过性、相对挥发度等性质，采用化学、生物等方式，将MTBE产品中的硫化物进行转化，使其能够很好的从MTBE产品中进行分离，从而提升MTBE产品的纯度。在当前的MTBE产品深度脱硫技术中，主要采用的方法包括了渗透汽化膜分离法、氧化离子液体萃取法、生物催化法、吸附法、反应精馏法、吸收精馏法、吸附精馏法、萃取精馏法、蒸馏法等技术。

3.模拟流程与方法

在MTBE产品当中，通常包含了二异丁烯、叔丁醇、MSBE、甲醇等成分，表2列举了其具体的组成及沸点情况。在模拟计算当中，为了对模拟准确性进行确保，应当全面的进行思考。尽管产品中只存在较低含量的杂质，但是仍然会影响到工艺流程设计和模拟计算的结果。为了确保得到含硫量符合要求的MTBE产品，同时，对MTBE收率进行有效的提升，并对操作费用、设备投资等进行控制。在模拟实验当中，控制T-102塔达到90%的收率、控制T-101塔中，将含硫量控制在3mg/kg以下。在T-101塔釜中，对不同工况下，10% 到70%质量分数的MTBE指标变化规律进行了研究，同时保持12．5t/h的MTBE原料进料量。对MTBE产品的脱硫过程，采用流程模拟软件进行分析，其中，T-101塔，T-102塔的操作参数如表3所示。。

表2 MTBE产品的组成及沸点

4.模拟结果与讨论

模拟计算得到的结果，通过模拟计算，对两种不同工艺流程下，MTBE的含硫量、MTBE的产品回收率、能耗、塔釜温度等影响进行了分析。从中可以看出，无论是采用单塔流程还是双塔流程，都能够控制在3mg/kg以下的MTBE含硫量，对于含硫量的要求标准都能够加以满足。采用双塔流程，能够对MTBE的回收率进行极大的提升，塔釜当中的MTBE含量，不会对其产生影响。而在单塔流程当中，如果想要对相同的MTBE回收率进行获取，就需要确保在T-101塔中，塔釜应控制在10%以下的MTBE含量。在单双塔工艺流程，能耗的方面，双塔流程虽然具有比单塔流程略高的能耗，不过在越高的MTBE回收率条件下，二者的能耗水平差异也就越小。在T-101塔、T-102塔中，随着塔釜中MTBE含量的上升，塔釜温度将会有所下降。由此可见，在越高的塔釜温度下，能够得到越高的MTBE回收率。所以，为了得到更高的MTBE回收率，就需要对塔釜温度进行提升，再沸器的热负荷也会增加。

在化工生产当中，通常可以采用低温热、蒸汽等作为塔釜再沸器的热源使用。在控制T-101塔釜当中，如果具有10%以下的MTBE含量，那么单双塔流程下，具有相似的总能耗、总MTBE回收率，因此，如果在再沸器热源上，选择蒸汽，可对单塔流程进行应用。这是由于单塔流程具有较少的设备投资、较简单的工艺，在MTBE脱硫之后，能够满足3mg/kg以下的要求。如果在再沸器热源上选择了低温热，可以将T-101塔釜中MTBE含量进行提升，从而实现对塔釜温度的降低。如果T-101塔釜温度下降到81℃，则对低温热进行应用，能够对操作费用进行有效的节省，并对装置能耗进行控制。不过，在T-101塔釜中，此时MTBE具有70%的含量，因而可以对双塔流程进行引用，从而使MTBE的回收率得到提升，避免造成更大的损失。T-102塔具有比T-101塔更小的塔径，因而具有更低的费用和更少的设备投资。所以，此时可以对双塔流程进行应用，并且对T-102塔进料量进行详细的计算，确保满足实际操作的需求。

5.结语

MTBE作为当前一种重要的化工产品，在很多领域当中都发挥着重要的作用。而在实际应用中，MTBE最大的问题就是含硫量过高的问题。对此，应当对MTBE深度脱硫技术进行应用，从原料、产品等两个方面入手，对MTBE当中的硫化物进行脱除，从而使其能够得到更加广泛的应用。

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.

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