10 wt/a 甲基丙烯酸甲酯工艺流程设计文献综述

 2022-01-26 21:50:32

全文总字数：8761字

1.1 本设计研究的背景、目的及意义

甲基叔丁基醚(简称MTBE)是汽油添加剂醚类的主要产品,稍为次要的醚类还有甲基叔戊基醚(TAME)、乙基叔丁基醚(ETBE)、乙基叔戊基醚(TAEE)和二异丙基醚(DIPE)等。在汽油中添加上述醚类，可以提高汽油辛烷值，改善汽油的抗爆震性能和汽车的行车性能，同时降低排气中铅和CO等特别是致癌多环芳烃的含量。试验证明，含10%MTBE的汽油能使燃料消耗下降7%，提高了能源利用率，减少环境污染。对于能达到相同辛烷值的汽油，以MTBE作为原料的生产成本仅为烷基化油的80%。因此，MTBE一直作为一种优良的高辛烷值汽油添加剂和抗爆剂来使用。

二十多年的使用期间，人们多次发现使用MTBE的弊端。1992年，美国环保署发现各城市的CO含量极高，为了缓解这一现象，要求每个州在汽油中添加含氧乙醇和MTBE，以减少CO排放量。然而这一措施并没有取得理想中的效果，尤其是北卡罗纳州。另外，对于老鼠的毒理学研究中，将老鼠在不同浓度的MTBE环境中暴露24小时，发现MTBE浓度在每立方米10800毫克的空气中会降低老鼠的出生体重、增加流产几率、造成肾脏肿瘤。多次报道中显示，MTBE导致人类的过敏、哮喘、白血病、肿瘤和癌症等，因此，研究发展保护局认为MTBE是一种C类致癌物质[1]。

近年来，在人们对全球气候变化和环境问题高度关注的背景下，众多工业化国家提出了大力发展清洁能源汽车、从源头上控制和消除“传统燃油汽车尾气污染”的解决方案。在车用燃料油和燃料油添加剂需求量大幅减少，不再需要甲基叔丁基醚（MTBE）类的辛烷值添加剂。国际上也有学者通过玉米芯、甘蔗渣、锯末等生物质进行吸附的方法试图吸附MTBE以减缓环境的影响[2]。我国作为积极倡导全球环境治理的大国也提出了要在2020年之前全国推广使用清洁能源的乙醇汽油。

作为MTBE的生产原料，异丁烯在化工行业中的主要应用分为两类，一是将抽余C4抽提丁二烯后直接利用，二是高纯度异丁烯的开发利用。

2016年，国内的高纯度异丁烯装置（不包括联产丁基橡胶以及PIB）的总体开工率基本维持在45%以下，有超过90%的企业采用的工艺为MTBE裂解制异丁烯，部分装置长期处于停工状态。可以看出，目前高纯度异丁烯市场处在一个总体产能过剩，开工率较低，利润不佳的局面，高纯度异丁烯装置中长期仍然处在一个消化过剩产能的阶段[3]。随着环保政策的收紧，更加剧了这种局面的发生。

随着环保意识的提高和生物柴油的发展，在下游产品产量不足以支撑MTBE的持续发展的情况下[4]，如何有效地利用石油和石油加工产物中的相关馏分资源，如何利用其生产既有使用价值又有市场需求量的下游产品，拯救将沦为夕阳产业的MTBE产业，成为亟待解决的能源问题。

1.2 异丁烯及其下游产品介绍和前景分析

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