浅析MTBE后脱硫技术进展
2018-03-28周婷,郑怡,汪进
周 婷,郑 怡,汪 进
(中海油石化工程有限公司,山东 青岛 266000)
1 概述
MTBE(methyl tert-butyl ether)俗称甲基叔丁基醚,是一种具有醚样气味的高辛烷值汽油组分,是优良的汽油高辛烷值添加剂和抗爆剂。其主要用作生产无铅、高辛烷值汽油的理想调合组份和裂解制备高纯异丁烯的化工原料。分子式CH3OC(CH3)3,相对分子质量88.15,熔点-109℃,沸点55.2℃,CAS NO.:1634-04-4。MTBE含氧量18.2%。
由炼油C4作原料生产的MTBE产品硫含量普遍偏高,可高达2000~3000μg/g,无法满足国Ⅴ汽油硫含量小于10μg/g指标的要求(这样才能不影响高标号低硫汽油的生产调合),所以,MTBE需经过脱硫达标后来满足国Ⅴ汽油的使用,是今后MTBE生产的必然选择。
2 MTBE产品含硫的原因分析
MTBE主要以炼油或化工液化气的混合C4组份为原料,与甲醇反应生成MTBE产品。目前由化工C4生产的MTBE硫含量一般都很低,基本都在10 μg/g以内。而用炼厂C4生产的MTBE硫含量一般低的在100~200μg/g,高的可达2000~3000 μg/g。可见,MTBE中的硫主要来源于混合C4。
液化气中硫化物主要为硫化氢和甲醇硫,同时含有少量的乙硫醇、硫醚和羰基硫。这些组分致使硫化物的完全脱除更为复杂,即使活性硫化物可通过反应脱除,并转化成高沸点的硫化物。但由于MTBE比醚后C4对硫化物有更高的溶解性,这些高沸点硫化物绝大部分富集到了产品MTBE当中。
3 MTBE产品脱硫技术
目前MTBE产品脱硫技术主要有四种:C4精馏分离法脱硫-脱碳五;MTBE络合法深度脱硫技术;MTBE萃取再蒸馏技术;吸附蒸馏深度脱硫技术。
3.1 碳四精馏分离法脱硫-脱碳五
其脱硫原理为:原料混合C4经过精馏分离,减少C5含量,同时也降低了硫含量。
作为来自上游装置的混合C4,C5含量高,导致大部分的硫化物富集,生产的MTBE纯度降低,硫含量增高。若上游装置增设脱C5塔,经过精馏分离,从塔顶处分离C5含量减少,从而,在源头上降低了硫含量。
3.2 MTBE络合法深度脱硫技术
其脱硫原理为:在催化蒸馏塔中,向MTBE产品中增加少量纳米级DDA-Ⅱ络合脱硫剂,脱除MTBE产品中的含硫化合物。
在MTBE的生产基础上,在MTBE蒸馏塔下部增加侧线,同时增加少量高效脱硫剂,经络合后硫化物的副产物从塔底产出,MTBE产品从新增侧线馏出, MTBE产品纯度及产量基本不受影响,整塔能耗变化不大。
3.3 MTBE萃取再蒸馏技术
其脱硫原理为:进料同时注入防胶剂,利用萃取精馏分离出MTBE和含硫重物,含硫重物至加氢装置。
从MTBE装置催化蒸馏塔底来的MTBE,进入到蒸馏塔的中部,低硫MTBE自塔顶馏出,部分作为回流,回流量随硫含量增大而增大。硫化物和其它重组分从塔底排出。但由于塔底温度高,硫化物及二聚异丁烯会裂解程胶状物,按比例加入萃取防胶剂,可以防止堵塞,提高效率。
3.4 MTBE吸附蒸馏深度脱硫技术
其脱硫原理为:吸附蒸馏塔下部精馏段分离出硫化物和低硫MTBE,含硫化物经吸附剂吸附后,进入吸附剂再生塔内解吸,然后返回吸附蒸馏塔循环利用。
根据各相组分沸点不同、相间相似相溶等原理,MTBE在吸附蒸馏塔中与吸附剂接触吸附蒸馏,其中的硫化物便被去除。当吸附剂的硫含量饱和后,在经过解吸,脱除硫化物,吸附剂重复利用。吸附塔的级数根据按照MTBE中的硫形态及脱硫目标确定,直到吸附至10 ppm以下为止。
4 结论
C4精馏分离法脱硫作为一种原料降硫方案,投资费用较高,且运行结果波动大,产品硫含量可能会受其他因素干扰,效果较产品降硫差;其他三种技术作为产品降硫方案,都在一些装置上进行了工业化应用。但MTBE络合法深度脱硫效果不太稳定,影响因素较多。
MTBE萃取再蒸馏、MTBE吸附蒸馏深度脱硫技术可以达到小于10 ppm的目标值,运行效果稳定。
MTBE吸附蒸馏深度脱硫技术需增设吸附蒸馏塔、再生塔及相关设备,投资成本高,市场应用范围较少;MTBE萃取再蒸馏脱硫技术需增设蒸馏塔及相关设备,投资成本相对来说低,市场应用更为广泛。
[1]杨劲松,王 岩,隋春华,等.MTBE脱硫工艺技术应用分析[J].中国高新技术产业,2014(29): 29-30.
[2]郝天臻,郝天君,王桂花.一种低含硫甲基叔丁基醚的生产方法:CN,102491882B[P].2014-10-22.
[3]刘成军,温世昌,王玮瑶,等.降低MTBE产品硫含量的探讨[J].炼油技术与工程,2011,41(12): 14-18.
(本文文献格式:周婷,郑怡,汪进.浅析MTBE后脱硫技术进展[J].山东化工,2018,47(7):50,53.)