乙醇汽油來了，碳四利用需換思路

　　9月13日，國家發(fā)改委等15部委聯(lián)合發(fā)布《關(guān)于擴(kuò)大生物燃料乙醇生產(chǎn)和推廣使用車用乙醇汽油的實施方案》的通知，確定2017年起在東北等多省市推廣使用乙醇汽油，到2020年全國基本實施乙醇汽油全覆蓋。之前出臺的車用乙醇汽油標(biāo)準(zhǔn)要求乙醇汽油中含氧化合物不得超過0.5wt%。這意味著甲基叔丁基醚(MTBE)、醚化輕汽油等組分將不能作為汽油調(diào)和組分使用。未來，碳四在調(diào)油方面是否還有出路?相關(guān)企業(yè)應(yīng)如何快速轉(zhuǎn)換思路提前布局?凱瑞環(huán)保科技股份有限公司(以下簡稱“凱瑞”)總經(jīng)理張勇近日接受了本刊記者的采訪。

　　【CCN】在我國油品質(zhì)量升級的過程中，MTBE、醚化輕汽油等調(diào)油組分已獲得廣泛應(yīng)用。隨著乙醇汽油的大面積推廣，要滿足氧含量不超過0.5wt%的標(biāo)準(zhǔn)，這些組分特別是MTBE的使用將受到限制。您如何看待這一問題?相關(guān)企業(yè)該怎樣應(yīng)對?國外是否有前車之鑒?

　　【張勇】

　　MTBE是由來自于煉油廠進(jìn)行原油催化裂解與熱裂解之后的副產(chǎn)品液化石油氣中的異丁烯組分與甲醇反應(yīng)生成，作為四乙基鉛的替代品使用，是清潔汽油的添加劑，用以提高汽油的辛烷值。據(jù)統(tǒng)計，我國目前MTBE產(chǎn)能在1700萬噸左右，涉及將近1000萬噸的異丁烯碳四資源(除去不能用的烯烴)。新政如果強(qiáng)制實施，不僅MTBE生產(chǎn)企業(yè)將受影響，這些碳四資源若不能找到新的出路，也將引發(fā)新的資源和環(huán)境問題。

　　不過，MTBE企業(yè)也不必過分悲觀，可以換個思路來發(fā)展。依據(jù)美國的經(jīng)驗，部分州在禁用MTBE之后，開始發(fā)展乙基叔丁基醚(ETBE)，即將現(xiàn)有MTBE裝置改造后轉(zhuǎn)產(chǎn)ETBE。ETBE是由碳四中的異丁烯組分與乙醇反應(yīng)生成，ETBE是比MTBE更為優(yōu)異的高辛烷值汽油調(diào)和組分，既能利用生物乙醇，又能規(guī)避乙醇汽油的缺陷。退一步來說，即便到2020年國家確實強(qiáng)制推廣乙醇汽油，MTBE和ETBE都不能再作為汽油添加劑組分，在汽油中添加烷基化油也可以為消化異丁烯找到新的出路。烷基化油是一種重要的汽油組分，其成分是以異辛烷為主的碳八異構(gòu)烷烴。而利用異丁烯疊合反應(yīng)可以生成異辛烯，再加氫可得到異辛烷組分。

　　【CCN】作為國內(nèi)樹脂催化劑和催化蒸餾元件行業(yè)中的龍頭企業(yè)和知名的石油化工工藝技術(shù)開發(fā)單位，凱瑞在碳四產(chǎn)業(yè)鏈轉(zhuǎn)型布局中，能為企業(yè)提供哪些支持?

　　【張勇】

　　實際上，MTBE裝置進(jìn)行改造就可轉(zhuǎn)產(chǎn)ETBE或進(jìn)行間接烷基化反應(yīng)。由于國外出口業(yè)務(wù)的關(guān)系，經(jīng)常和國外客戶接觸，洞察行業(yè)發(fā)展大勢，凱瑞在該領(lǐng)域早有布局。我們在十幾年前國家推出乙醇汽油政策時就已經(jīng)考慮和計劃以及開發(fā)新的解決汽油升級的新技術(shù)。公司開發(fā)的乙基叔丁基醚(ETBE)技術(shù)和乙醇輕汽油醚化技術(shù)可以用生物乙醇和異丁烯、催化輕汽油反應(yīng)生產(chǎn)ETBE、乙醇醚化輕汽油。乙醇輕汽油醚化還能夠降低汽油中3~5個百分點烯烴含量，解決國Ⅵ汽油標(biāo)準(zhǔn)要求烯烴含量降低的問題。

　　與此同時，我們開發(fā)的間接烷基化技術(shù)能夠很好的處理利用碳四烯烴生產(chǎn)不含氧高辛烷值汽油調(diào)和組分的問題，其利用碳四烯烴在樹脂催化劑的催化作用下，發(fā)生疊合(二聚)反應(yīng)生成異辛烯，然后異辛烯加氫得到異辛烷。

　　上述技術(shù)中，ETBE生產(chǎn)技術(shù)已完成千噸級示范裝置運行，其催化劑早幾年就已經(jīng)在歐美國家多套ETBE裝置上應(yīng)用。間接烷基化生產(chǎn)技術(shù)已完成中試，異丁烯疊合技術(shù)和催化劑均已成功實現(xiàn)了工業(yè)化。期待與有意向的企業(yè)進(jìn)行合作。

　　消化碳四和生物乙醇辟新路

　　【CCN】與MTBE相比，ETBE有哪些優(yōu)點?如您剛剛所介紹的，ETBE在發(fā)達(dá)國家已經(jīng)受到追捧，國內(nèi)技術(shù)突破的情況如何?

　　【張勇】

　　與MTBE相比，ETBE只有含氧量略低，其他性能指標(biāo)均優(yōu)于MTBE，尤其是其雷德蒸汽壓很低，比MTBE更易與汽油混溶;在水中的溶解度不到MTBE的1/3，對地下水污染很小。目前，國外醚類合成技術(shù)已經(jīng)十分成熟，ETBE也實現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)。國外擁有ETBE生產(chǎn)技術(shù)的公司主要有法國石油學(xué)會(IFP)、美國催化蒸餾技術(shù)(CDTECH)公司、阿爾科化學(xué)技術(shù)(ARCO)公司、聯(lián)合油品(UOP)公司、菲利浦石油(Phillips)公司。國內(nèi)ETBE尚無工業(yè)生產(chǎn)裝置。凱瑞環(huán)保一直從事醚化技術(shù)研究，在國內(nèi)處于領(lǐng)先地位。為滿足不斷增加的市場需求，并響應(yīng)國家對清潔能源的利用，加大對可再生能源如生物質(zhì)乙醇的利用，我們進(jìn)行了ETBE合成工藝技術(shù)開發(fā)。

　　ETBE的生產(chǎn)過程與MTBE基本相同，但在技術(shù)開發(fā)過程中發(fā)現(xiàn)，采用與MTBE相同的工藝流程得到的ETBE純度比MTBE低得多，這主要是因為乙醇與碳四的共沸量比甲醇低得多;另外，乙醇與水、ETBE都能形成共沸物。這些特點造成了ETBE中含有乙醇，純度低，如何回收乙醇、提高ETBE純度是ETBE技術(shù)開發(fā)的關(guān)鍵。凱瑞經(jīng)過長期的研究開發(fā)，取得了技術(shù)突破，解決了ETBE純度低和高純度乙醇回收難的問題。與國外同類技術(shù)相比，該工藝技術(shù)具有工藝流程簡化，投資、能耗省的特點。

　　發(fā)達(dá)國家推廣ETBE就是這個思路：既消耗了乙醇，又為煉廠碳四副產(chǎn)物異丁烯找到了出口端。除此之外，乙醇在煉廠中不能調(diào)和到汽油里，只有在銷售環(huán)節(jié)進(jìn)行調(diào)和，不能長時間儲存，用ETBE作為調(diào)和組分就解決了這個問題。一舉多得的做法值得我國借鑒。

　　【CCN】ETBE也是可以消耗生物乙醇的一個出路，如果說添加了ETBE，這個添加比例大約是多少?等同于消耗多少乙醇?

　　【張勇】

　　按照目前常規(guī)汽油的含氧量限額，MTBE的添加量一般在10%~12%之間，因為ETBE的含氧量低，如果用ETBE來替代，添加量大約可升至13%~15%，而ETBE中乙醇含量約為45%。

　　【CCN】利用現(xiàn)有MTBE裝置改造ETBE裝置將有巨大的市場空間，凱瑞是否有充足的信心抓住這次機(jī)遇?

　　【張勇】

　　凱瑞的ETBE催化劑早已出口至國外，在多套裝置上成功應(yīng)用，ETBE生產(chǎn)技術(shù)開發(fā)也獲得了進(jìn)展。2012年上半年，公司已完成了固定床合成ETBE小試研究，內(nèi)容主要包括催化劑篩選、工藝條件試驗及宏觀動力學(xué)研究;下半年以小試研究結(jié)果為基礎(chǔ)，進(jìn)行了催化蒸餾中試放大試驗，內(nèi)容主要包括固定床與催化蒸餾組合醚化百噸級中試放大、催化蒸餾塔反應(yīng)段催化劑床層的流通能力試驗及汽油調(diào)合試驗。我們的技術(shù)已經(jīng)成熟，催化劑已經(jīng)實現(xiàn)了多套裝置工業(yè)化，技術(shù)的工業(yè)化是我們下一步要做的工作。

　　間接烷基化機(jī)遇凸顯

　　【CCN】按照國家最新標(biāo)準(zhǔn)，所有醚化物不能添加進(jìn)乙醇汽油，包括ETBE，那么利用副產(chǎn)碳四生產(chǎn)烷基化油將是副產(chǎn)碳四的主要利用方向。烷基化油目前國內(nèi)是否有應(yīng)用?國內(nèi)的烷基化技術(shù)與發(fā)達(dá)國家的技術(shù)相比有哪些差異?

　　【張勇】

　　充分利用碳四烯烴資源生產(chǎn)不含氧高辛烷值汽油調(diào)和組分，將會是在現(xiàn)行乙醇汽油標(biāo)準(zhǔn)下的一個研究和發(fā)展方向。烷基化油其成分是以異辛烷為主的碳八異構(gòu)烷烴，不含烯烴、芳烴，是提高汽油辛烷值的理想組分。在美國，汽油中烷基化油所占比例很大，國內(nèi)這幾年汽油升級過程中，中石油、中石化也大力建設(shè)烷基化油裝置。

　　我國煉油工業(yè)目前大規(guī)模使用的是直接烷基化技術(shù)，一般是異丁烷在強(qiáng)酸性催化劑存在下與C3～C5烯烴發(fā)生反應(yīng)生成烷基化油，烷基化理論反應(yīng)烷烴與烯烴消耗摩爾比例為1：1，實際反應(yīng)過程中烷烯比控制在8～12，而催化副產(chǎn)碳四中，異丁烷與烯烴的比例大約為1：5，直接烷基化技術(shù)仍有大量的碳四烯烴不能夠被利用。

　　國外使用的是間接烷基化技術(shù)，間接烷基化技術(shù)能夠很好地處理利用碳四烯烴生產(chǎn)不含氧高辛烷值汽油調(diào)和組分的問題。以UOP、CDTECH和IFP公司為代表的間接烷基化裝置已有三十余套裝置在運行。且由于國外逐漸禁止MTBE裝置，因此國外技術(shù)近年來多傾向與對現(xiàn)有MTBE裝置稍加改造，在樹脂催化劑的作用下，生產(chǎn)異辛烯，然后通過加氫生成高辛烷值異辛烷產(chǎn)品。

　　間接烷基化與直接烷基化技術(shù)相比，具有原料范圍寬、環(huán)境友好、投資少、產(chǎn)品質(zhì)量高等優(yōu)點。

　　【CCN】凱瑞對間接烷基化技術(shù)完成了怎樣的布局?

　　【張勇】

　　凱瑞自2008年起，針對乙醇汽油不允許添加含氧化合物的規(guī)定，開始了固體酸烷基化、間接烷基化技術(shù)和相關(guān)催化劑的研究。尤其在間接烷基化技術(shù)上，取得了較大進(jìn)展。采用對現(xiàn)有MTBE裝置進(jìn)行改造的方案，采用外循環(huán)固定床，在樹脂催化劑的催化作用下，生成異辛烯中間產(chǎn)物。目前，間接烷基化生產(chǎn)技術(shù)已完成中試，其催化劑已有國內(nèi)外的工業(yè)應(yīng)用業(yè)績。

　　如果至2020年國家全部實施乙醇汽油，且也不能添加ETBE的情況下，則現(xiàn)有的MTBE裝置將面臨全部停產(chǎn)，會出現(xiàn)大量烯烴過剩，且會出現(xiàn)價格下滑。間接烷基化技術(shù)能夠利用低價值過剩烯烴生產(chǎn)高辛烷值無氧汽油調(diào)和組分，將會是下一個碳四利用的發(fā)展方向，也將是我公司的一個機(jī)遇。

　　碳四產(chǎn)業(yè)鏈轉(zhuǎn)型研討會暨輕烴行業(yè)協(xié)作組碳四專委會成立大會

　　大會時間：2017年11月18日

　　會議地點：北京

　　主辦單位：中國化工信息中心

　　承辦單位：中國輕烴利用行業(yè)協(xié)作組

　　《中國化工信息》雜志

　　聯(lián)合承辦：凱瑞環(huán)保科技股份有限公司

　　支持媒體：中國化工信息網(wǎng)、化塑匯、China Chemical Reporter 、《現(xiàn)代化工》、《化工新型材料》、《精細(xì)與專用化學(xué)品》

　　大會日程：

　　參加人員：

　　? 國內(nèi)外能源、輕烴領(lǐng)域權(quán)威專家;

　　? 石油煉化領(lǐng)軍企業(yè);

　　? 技術(shù)應(yīng)用提供商及工程服務(wù)公司;

　　? 國內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域生產(chǎn)企業(yè)、產(chǎn)業(yè)鏈上下游設(shè)備配套企業(yè);

　　? 下游應(yīng)用企業(yè)管理、采購、市場、規(guī)劃部門;

　　? 研究院、大學(xué)、咨詢服務(wù)機(jī)構(gòu)

　　擬邀議題：

　　車用乙醇汽油推廣政策解讀與展望

　　乙醇汽油推廣對石化產(chǎn)業(yè)的影響

　　碳四產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展趨勢

　　中國乙醇汽油市場投資分析及前景預(yù)測報告

　　碳四綜合利用技術(shù)和工藝開發(fā)途徑

　　MTBE發(fā)展受阻異丁烯出路何在

　　MTBE裝置改造ETBE技術(shù)介紹

　　異丁烯疊合生產(chǎn)烷基化油技術(shù)

　　直接烷基化裝置

　　固體酸烷基化技術(shù)

　　擬邀發(fā)言人：

　　☆國家能源局科技司/國家發(fā)展改革委/國家車用乙醇推廣領(lǐng)導(dǎo)小組

　　☆中國石化經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院院長　戴寶華

　　☆中國石化高級專家　達(dá)建文

　　☆中國石油石油化工研究院特聘專家　李吉春

　　☆中國石油北方工程設(shè)計有限公司(寰球吉林公司)副總工程師　于春梅

　　☆蘭州寰球工程公司副總經(jīng)理(總工程師) 王弘

　　☆中國石化石油化工科學(xué)研究院教授級高工 李明豐

　　☆煙臺大學(xué)教授、山東省“石化輕烴綜合利用工程技術(shù)研究中心”負(fù)責(zé)人　任萬忠

　　☆凱瑞環(huán)保科技股份有限公司總經(jīng)理張勇

　　☆天津大學(xué)教授、博導(dǎo)，精餾技術(shù)國家工程研究中心主任　李鑫鋼

　　更多專家正在邀請中……

　　會務(wù)組聯(lián)系人：胡志宏

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