楊洋(盤錦遼河油田大力集團有限公司, 遼寧 盤錦 124022)
MTBE硫含量高的原因及脫硫技術
楊洋(盤錦遼河油田大力集團有限公司, 遼寧 盤錦 124022)
MTBE是現階段是市場上非常流行的一種汽油添加物。由于各方面的因素,MTBE硫含量一直非常高,以未來行業趨勢來看,市場上MTBE產品的硫含量明顯不合理。國內經營MTBE的一些化工企業都在積極尋找有效的脫硫技術,本文分析了其中硫化物的組成,總結了硫化物產生的來源,詳細介紹了現有的幾種脫硫技術。
MTBE;硫含量;脫硫
近年來各個行業都開始普及環保理念,汽車汽油的硫含量要求也在不斷變化,比以往更加嚴格,這就導致以往MTBE硫含量已經不再符合標準,要想將這一局面改變,生產MTBE的化工汽油就要找到MTBE中硫化物的產生途徑,然后選擇有效的脫硫技術,讓MTBE生產更加符合環保政策的要求。
(1)硫化物的組成及來源 目前來看MTBE中主要的硫化物有硫化氫、二氧化硫、硫醇、羰基硫、硫醚、噻吩類等[1]。主要是來源于兩個方面,一方面是原料的問題,混合C4是主要的生產原料,其中就帶有一部分硫,經過化學反應后就會產生硫化物,另一方面就是化學反應中使用的催化劑本身會帶有硫。這兩個方面造成了MTBE生產總是會含有硫化物的問題,脫硫技術應用的過程中也需要從這兩個方面入手。
(2)硫含量高的原因 MTBE本身對硫化物是具有一定溶解性的[2]。而且硫化物在密度上要比其他的參與物質高很多,所以在MTBE的生產過程中,原有的來自于原料的硫化物,以及MTBE生產經過一系列化學反應產生的硫化物,就會由于密度的原因不斷聚集,導致最終產品具有比較高的硫含量。
(1)原料脫硫 原料中主要的硫化物就是硫化氫[3]。通常將硫化氫脫去使用的主要方法就是,濕法脫硫以及干法脫硫兩種。所謂干法脫硫,其實就是使用固體吸附劑,將硫化氫吸附出去,其中也需要經歷一些化學反應,但這種方法缺點非常明顯,首先就是用于脫硫的脫硫劑是一次性使用的,其次就是這種方法也會對環境造成破壞,成本是非常高的。濕法脫硫則是借助液體吸收劑對氣體進行洗滌,這樣原料帶有的硫化氫就可以脫去,這種方法相對來說更具有優勢,首先是操作比較簡單,其次是成本比較低,所以應用范圍更加廣泛。
(2)產品脫硫 ①蒸餾法。因為產品本身與硫化物具有不同的揮發度,所以蒸餾法就能將產品中的硫化物脫除。產品與硫化物之間其實沒有共沸現象,因此全餾分蒸餾是一種可以有效降低硫含量的方法,得到的產品也是比較理想的,但是這種方法需要高溫才能實現,能耗比較高,在操作過程中,一些低沸點的硫化物也會進入到產品中,一些產品還會造成損失,所以也是具有一定使用限制的。
②萃取精餾法。之所以可以使用該方法,就是因為產品和硫化物在合適的萃取劑中,具有不要的溶解度,這一特性就決定了萃取精餾也是可以用于產品脫硫,也能夠最終獲得含硫量比較理想的產品。通常工業使用的萃取劑可以使低硫柴油,與產品按照1:1比例進行混合后使用該方法進行脫硫。只是使用該方法得到的產品,需要滿足一個重要條件,就是柴油的總硫質量分數需要滿足一定的條件,因此該方法的使用也受到了一定的限制。
③吸附精餾法。所使用的吸附劑通常是固體吸附劑,處理后就能得到硫含量比較理想的產品,并且該方法有一項優勢,就是吸附劑是可以重復使用的,只是吸附劑還是有一定使用壽命的,而且穩定性比較差,在化工企業中,應用并不多。
④吸收精餾法。該方法應用需要專門的設備,含硫的產品在設備中會經歷不用的吸收段,在經過某一部分吸收段后,產品中的硫化物就會被吸收,而硫化物被吸收后,用于吸收的吸收劑是可以在設備中循環使用的。
⑤反應精餾法。主要是用氧化劑以及催化劑,將產品中的硫化物氧化成硫酸鹽,這樣就可以實現對產品的脫硫,其中使用的氧化劑主要是雙氧水,而催化劑則是有不同的種類。產品經過加入后,進入設備中硫化物就會經過一系列化學反應氧化成硫酸鹽,硫酸樣則是在雙氧水中溶解并還原,留在設備中,產品經過該方法脫硫后就會在純度以及硫含量上得到改進,效率也比較高,但得到的產品還是達不到國家標準,所以應用上還是受到了限制,而且設備需要投入大量資金進行制造。
MTBE是汽油中主要的添加產品,所以其硫含量直接決定著環境污染問題,這將是對每個人產生影響的一項研究領域。同時國家對汽油硫含量的要求也是越來越高,這些實際需求決定著,相關化工企業需要更加高效的MTBE生產脫硫技術,這樣才能滿足實際需求,響應環保政策。
[1]蔡海軍,劉海濤,王靜,魏智強,李博淵,王磊.MTBE原料和產品一體化降硫技術的應用與效果[J/OL].煉油技術與工程,2017,(08):16-20.
[2].MTBE雙塔精餾脫硫技術通過集團公司成果鑒定[J].煉油與化工,2014,25(03):51.
[3]秦素平,于洪濱.液化氣深度脫硫技術在MTBE裝置上的應用[J].石油石化節能與減排,2013,3(04):29-32.