楊洋(盤錦遼河油田大力集團(tuán)有限公司, 遼寧 盤錦 124022)
MTBE硫含量高的原因及脫硫技術(shù)
楊洋(盤錦遼河油田大力集團(tuán)有限公司, 遼寧 盤錦 124022)
MTBE是現(xiàn)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(yè)趨勢來看,市場上MTBE產(chǎn)品的硫含量明顯不合理。國內(nèi)經(jīng)營MTBE的一些化工企業(yè)都在積極尋找有效的脫硫技術(shù),本文分析了其中硫化物的組成,總結(jié)了硫化物產(chǎn)生的來源,詳細(xì)介紹了現(xiàn)有的幾種脫硫技術(shù)。
MTBE;硫含量;脫硫
近年來各個(gè)行業(yè)都開始普及環(huán)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(yán)格,這就導(dǎo)致以往MTBE硫含量已經(jīng)不再符合標(biāo)準(zhǔn),要想將這一局面改變,生產(chǎn)MTBE的化工汽油就要找到MTBE中硫化物的產(chǎn)生途徑,然后選擇有效的脫硫技術(shù),讓MTBE生產(chǎn)更加符合環(huán)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(gè)方面,一方面是原料的問題,混合C4是主要的生產(chǎn)原料,其中就帶有一部分硫,經(jīng)過化學(xué)反應(yīng)后就會(huì)產(chǎn)生硫化物,另一方面就是化學(xué)反應(yīng)中使用的催化劑本身會(huì)帶有硫。這兩個(gè)方面造成了MTBE生產(chǎn)總是會(huì)含有硫化物的問題,脫硫技術(shù)應(yīng)用的過程中也需要從這兩個(gè)方面入手。
(2)硫含量高的原因 MTBE本身對(duì)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(zhì)高很多,所以在MTBE的生產(chǎn)過程中,原有的來自于原料的硫化物,以及MTBE生產(chǎn)經(jīng)過一系列化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的硫化物,就會(huì)由于密度的原因不斷聚集,導(dǎo)致最終產(chǎn)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(shí)就是使用固體吸附劑,將硫化氫吸附出去,其中也需要經(jīng)歷一些化學(xué)反應(yīng),但這種方法缺點(diǎn)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(huì)對(duì)環(huán)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(duì)氣體進(jìn)行洗滌,這樣原料帶有的硫化氫就可以脫去,這種方法相對(duì)來說更具有優(yōu)勢,首先是操作比較簡單,其次是成本比較低,所以應(yīng)用范圍更加廣泛。
(2)產(chǎn)品脫硫 ①蒸餾法。因?yàn)楫a(chǎn)品本身與硫化物具有不同的揮發(fā)度,所以蒸餾法就能將產(chǎn)品中的硫化物脫除。產(chǎn)品與硫化物之間其實(shí)沒有共沸現(xiàn)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(chǎn)品也是比較理想的,但是這種方法需要高溫才能實(shí)現(xiàn),能耗比較高,在操作過程中,一些低沸點(diǎn)的硫化物也會(huì)進(jìn)入到產(chǎn)品中,一些產(chǎn)品還會(huì)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?yàn)楫a(chǎn)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(chǎn)品脫硫,也能夠最終獲得含硫量比較理想的產(chǎn)品。通常工業(yè)使用的萃取劑可以使低硫柴油,與產(chǎn)品按照1:1比例進(jìn)行混合后使用該方法進(jìn)行脫硫。只是使用該方法得到的產(chǎn)品,需要滿足一個(gè)重要條件,就是柴油的總硫質(zhì)量分?jǐn)?shù)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(chǎn)品,并且該方法有一項(xiàng)優(yōu)勢,就是吸附劑是可以重復(fù)使用的,只是吸附劑還是有一定使用壽命的,而且穩(wěn)定性比較差,在化工企業(yè)中,應(yīng)用并不多。
④吸收精餾法。該方法應(yīng)用需要專門的設(shè)備,含硫的產(chǎn)品在設(shè)備中會(huì)經(jīng)歷不用的吸收段,在經(jīng)過某一部分吸收段后,產(chǎn)品中的硫化物就會(huì)被吸收,而硫化物被吸收后,用于吸收的吸收劑是可以在設(shè)備中循環(huán)使用的。
⑤反應(yīng)精餾法。主要是用氧化劑以及催化劑,將產(chǎn)品中的硫化物氧化成硫酸鹽,這樣就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)產(chǎn)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(chǎn)品經(jīng)過加入后,進(jìn)入設(shè)備中硫化物就會(huì)經(jīng)過一系列化學(xué)反應(yīng)氧化成硫酸鹽,硫酸樣則是在雙氧水中溶解并還原,留在設(shè)備中,產(chǎn)品經(jīng)過該方法脫硫后就會(huì)在純度以及硫含量上得到改進(jìn),效率也比較高,但得到的產(chǎn)品還是達(dá)不到國家標(biāo)準(zhǔn),所以應(yīng)用上還是受到了限制,而且設(shè)備需要投入大量資金進(jìn)行制造。
MTBE是汽油中主要的添加產(chǎn)品,所以其硫含量直接決定著環(huán)境污染問題,這將是對(duì)每個(gè)人產(chǎn)生影響的一項(xiàng)研究領(lǐng)域。同時(shí)國家對(duì)汽油硫含量的要求也是越來越高,這些實(shí)際需求決定著,相關(guān)化工企業(yè)需要更加高效的MTBE生產(chǎn)脫硫技術(shù),這樣才能滿足實(shí)際需求,響應(yīng)環(huán)保政策。
[1]蔡海軍,劉海濤,王靜,魏智強(qiáng),李博淵,王磊.MTBE原料和產(chǎn)品一體化降硫技術(shù)的應(yīng)用與效果[J/OL].煉油技術(shù)與工程,2017,(08):16-20.
[2].MTBE雙塔精餾脫硫技術(shù)通過集團(tuán)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(shù)在MTBE裝置上的應(yīng)用[J].石油石化節(jié)能與減排,2013,3(04):29-32.