乙基叔丁基醚（ETBE）的發(fā)展趨勢(shì)及可行性分析

甲基叔丁基醚（MTBE）曾有一段時(shí)間被認(rèn)為是不可替代的高辛烷值汽油組分，被稱為80年代“第三代石油化學(xué)品”。由于其可提高無鉛汽油的氧含量，使汽油燃燒更充分，減少一氧化碳和苯等有害物質(zhì)的排放，并可替代四乙基鉛作抗暴劑，滿足了生產(chǎn)高辛烷值無鉛汽油的要求，導(dǎo)致其需求量迅速增長(zhǎng)，是理想的高辛烷值汽油添加劑。但MTBE極易溶于水，不易被土壤吸附，不易從水中揮發(fā)和萃取，被污染的地下水十年間滲透幾百米而基本上不降解，比苯的降解時(shí)間還長(zhǎng)。且其對(duì)人體黏膜及呼吸道有刺激作用，會(huì)引起嘔吐、惡心、頭暈等不適癥狀；對(duì)腎和肝臟有傷害作用，被人體吸收后可能導(dǎo)致癌癥，被美國(guó)環(huán)保局暫定為致癌物質(zhì)。對(duì)我國(guó)而言，MTBE并沒有被限制，但國(guó)內(nèi)煉油廠在繼續(xù)使用MTBE的同時(shí)，也應(yīng)根據(jù)當(dāng)前的實(shí)際情況考慮其被禁止使用后的替代品。

乙基叔丁基醚（ETBE）是一種性能優(yōu)良的高辛烷值汽油調(diào)和組分，不僅能提高汽油辛烷值，還能作為共溶劑使用。具有沸點(diǎn)高、易分解、與烴類物質(zhì)相混不生成共沸化合物等優(yōu)點(diǎn)。其既可以減少發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的氣阻，又可降低蒸發(fā)損耗，使汽油的經(jīng)濟(jì)性和安全性都得以改善。因此ETBE是一種具有很大市場(chǎng)潛力的優(yōu)良添加劑。隨著美國(guó)加州MTBE的逐漸被禁用，ETBE的研究被人們所關(guān)注。

過去煉廠生產(chǎn)的汽油辛烷值達(dá)不到要求時(shí)，可通過添加劑來提高辛烷值，初用四乙基鉛，但后來發(fā)現(xiàn)其會(huì)污染空氣及擴(kuò)散鉛，危害人體，已于70年代被辛烷值約116的MTBE所取代。直至1996年美國(guó)加州發(fā)現(xiàn)地下水遭MTBE污染，且動(dòng)物實(shí)驗(yàn)證實(shí)長(zhǎng)期暴露于高濃度的MTBE將誘發(fā)各種癌癥，因此開展了尋求替代品的研究。

MTBE的替代品主要可分為醇類（甲醇與乙醇）與醚類（如：TAME與ETBE）等兩種。其中甲醇毒性較高，且車輛的引擎供油系統(tǒng)需經(jīng)改裝或調(diào)整才可使用，而甲基叔戊基醚(TAME）目前全球的產(chǎn)量尚不足，均不適合作為汽油添加劑。生物乙醇作為取代MTBE之汽油添加劑主要有兩種情況：純乙醇和用47%乙醇與53%異丁烯合成ETBE。

在我國(guó)，乙醇可利用發(fā)酵的方法從甘蔗、玉米等農(nóng)作物及木質(zhì)纖維素中得到，缺點(diǎn)是制取能耗大、成本高。ETBE與MTBE同屬醚類，性質(zhì)相似，可直接替代MTBE而不需修改引擎供油系統(tǒng)。

目前，ETBE由乙醇和異丁烯合成，它避免了使用乙醇所帶來的諸多問題，如使汽油揮發(fā)性增高等。ETBE作為含氧化合物調(diào)人汽油可使汽油燃燒更清潔。MTBE、ETBE與生物乙醇三者相比較，優(yōu)缺點(diǎn)各一，具體見表1。

目前ETBE的發(fā)展主要體現(xiàn)在歐美和日本等地區(qū)，各地區(qū)的發(fā)展起步時(shí)間有所不同，趨勢(shì)卻明顯。

歐洲地區(qū)所使用的ETBE主要是利用生物乙醇與異丁烯來合成的的，只有極少是直接以純乙醇進(jìn)行摻配，因此歐洲地區(qū)生物乙醇消量的增長(zhǎng)主要?dú)w功于ETBE的大量使用。法國(guó)率先于1994年將ETBE作為汽油的添加劑，隨后西班牙與德國(guó)亦分別于2000年與2004年開始使用。

自20世紀(jì)90年代后期在美國(guó)加州地區(qū)的地下水中發(fā)現(xiàn)含MTBE后，MTBE被美國(guó)環(huán)保局以污染水質(zhì)為由，被列為可能的致癌物質(zhì)，并禁止使用。而美國(guó)是MTBE消費(fèi)大國(guó)，這將使MTBE產(chǎn)業(yè)受到威脅，MTBE裝置本身的生存將受到嚴(yán)峻考驗(yàn)。從而迫切希望一種能代替MTBE用作汽油添加劑，而并不需面臨修改引擎供油系統(tǒng)等問題的物質(zhì)。ETBE與MTBE同屬醚類，性質(zhì)較為相似，且MTBE裝置本身不需改造即可轉(zhuǎn)產(chǎn)ETBE。因此，其應(yīng)用市場(chǎng)潛力較大，發(fā)展趨勢(shì)明顯。

2006年初日本政府發(fā)表修正日本生物能策略，除定2030年生物乙醇的產(chǎn)量要達(dá)600萬公斤的目標(biāo)外，并提出推廣生物燃料必要的技術(shù)發(fā)展，包括：降低原料及交通成本、發(fā)展資源作物及提高生物燃料轉(zhuǎn)換率等。日本煉制者協(xié)會(huì)于2007年初組合進(jìn)口ETBE之合資企業(yè)，并于3月從法國(guó)進(jìn)口3000公斤ETBE，并在日本大的煉油商——日本石油公司的橫濱廠進(jìn)行摻配，于關(guān)東地區(qū)的50座加油站中出售。由于日本方面認(rèn)為ETBE將可解決純乙醇油氣揮發(fā)問題，故日本石油協(xié)會(huì)預(yù)計(jì)2007～2008年間ETBE摻配總量將達(dá)12000公斤，并于2010～2011年推廣到汽油總銷售量20%（中國(guó)工業(yè)生物技術(shù)訊息網(wǎng)）。日本石油公司也于2007年4月宣布，將在半年內(nèi)開始將年產(chǎn)量10公噸的MTBE制造設(shè)備改產(chǎn)ETBE，并于2009年秋季開始生產(chǎn)ETBE。

我國(guó)生產(chǎn)ETBE的可行性應(yīng)從技術(shù)、市場(chǎng)、經(jīng)濟(jì)和管理等方面來分析。從技術(shù)方面來看：國(guó)內(nèi)有關(guān)ETBE生產(chǎn)技術(shù)的研究不多，大多處于小試階段。齊魯石化研究院對(duì)混合C4中的異丁烯與乙醇催化蒸餾合成ETBE的全流程進(jìn)行了可行性研究開發(fā)。初步研究結(jié)果表明，異丁烯轉(zhuǎn)化率大于99%。楊伯倫等開發(fā)了以叔丁醇代替異丁烯，與乙醇在常壓液態(tài)下合成ETBE的新工藝路線，用滲透蒸發(fā)膜及時(shí)分離生成的水以提高ETBE收率；該技術(shù)為ETBE合成開辟了新的原料來源，具有一定的技術(shù)可行性。

從市場(chǎng)方面來看：ETBE目前尚未發(fā)現(xiàn)類似MTBE的環(huán)保和對(duì)人體傷害等問題，且由于MTBE轉(zhuǎn)產(chǎn)ETBE的可能性，ETBE的市場(chǎng)應(yīng)用潛力較大，具有市場(chǎng)可行性；從經(jīng)濟(jì)方面來看：ETBE以乙醇為原料會(huì)帶給農(nóng)民經(jīng)濟(jì)效益，但生產(chǎn)成本高；從財(cái)務(wù)方面來看：ETBE應(yīng)用推廣的大阻力是原料乙醇價(jià)格昂貴，生產(chǎn)成本高，導(dǎo)致ETBE價(jià)格較高，若有政府補(bǔ)貼，ETBE應(yīng)用推廣是應(yīng)該是可行的；從管理方面來看：ETBE與MTBE性質(zhì)近似，不需修改引擎供油系統(tǒng)就可直接生產(chǎn)，節(jié)省成本，具有管理可行性。

ETBE具有調(diào)和辛烷值高、易與汽油混合、沸點(diǎn)高、能減低汽油的揮發(fā)性、對(duì)環(huán)境污染少、原料乙醇無毒等優(yōu)點(diǎn)，因而既可使發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的氣阻減少，又可使汽油的蒸發(fā)損失降低。

我國(guó)是一個(gè)汽油燃料消費(fèi)大國(guó)，隨著政府投入的加大，國(guó)內(nèi)有關(guān)ETBE生產(chǎn)技術(shù)的研究深入，不僅可以為終獲得ETBE作為車用燃料添加劑商業(yè)許可證提供技術(shù)依據(jù)，加快我國(guó)ETBE作為車用燃料添加劑推向市場(chǎng)的步伐，而且具有重大的經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益。目前國(guó)外ETBE生產(chǎn)技術(shù)已經(jīng)十分成熟，國(guó)內(nèi)應(yīng)加快這一技術(shù)的研究開發(fā)，早日實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。

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