甲基叔丁基醚文献综述

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1、吉林化工学院学士学位毕业设计文献综述引言甲基叔丁基醚简称MTBE,分子式CH3OC4H9,是一种透明、无色、高辛烷值的液体,具有醚类所特有的气味,氧含量为18%(质量分数)。[1]甲基叔丁基醚的辛烷值较高(研究法辛烷值RON为117,马达法辛烷值MON为101[2,3]),能与汽油很好的互溶,是生产无铅汽油、高辛烷值、含氧汽油的理想调合组分,作为汽油添加剂已经在全世界范围内普遍使用。它不仅能有效提高汽油辛烷值和汽油燃烧效率,使汽车尾气中不含铅,而且还能改善汽车性能,减少CO排放量,同时减少其他有害物质(如臭氧、苯、丁二烯等)的排放,降低汽油的成本

2、。随着我国国民经济和轿车行业的发展,加上国家对含铅汽油的禁止使用,作为环保型无铅汽油主要添加剂的甲基叔丁基醚,可有效改善汽油的冷启动特性和加速性能,对气阻无不良影响,能完善汽油高辛烷值的分布,提高汽油前端的辛烷值等,因此其社会需求量将与日俱增。[4]1甲基叔丁基醚的发展概况1.1世界MTBE发展概况自20世纪70年代甲基叔丁基醚(MTBE)工业化生产以来,在美国和西欧掀起了建设MTBE装置的热潮,并由此一跃而成为新兴的大吨位石化厂品,产量猛增[5]。在欧洲,使用甲基叔丁基醚作为汽油中的一种辛烷值增强剂开始于1970年代中期,从那时起烷基铅化合物辛

3、烷值增强剂逐步被淘汰,同时为了减少苯的含量和其他芳香族化合物的使用,导致汽油中甲基叔丁基醚的生产和使用得到巨大增加。[6,7,8]据分析,2005年世界MTBE生产能力为2447万吨/年,消费量为1770万吨。其中,美国占37.7%、非洲/中东占20.2%、亚太地区占13.5%、西欧占12.5%、拉丁美洲占10.6%、东欧占5.5%。据DeWitt公司分析,美国截至2005年的MTBE产能约为925万吨/年,2005年生产576万吨/年。[9]吉林化工学院学士学位毕业设计文献综述但是随着MTBE产量的增加和广泛使用,MTBE的污染在发达国家已经引

4、起了普遍的关注,成为环境保护者最关心的问题之一。MTBE物理化学性质稳定,难于分解,MTBE在水中的溶解度很高,嗅觉阈值和味觉阈值较低,并且会与苯、甲苯、乙苯(简称BTXZ)等产生共溶作用,加剧化学污染。MTBE的生物危害也被证实,美国EPA将它列入致癌物质的名单。[10]目前在美国,MTBE造成的地表水、地下水污染已经广泛存在,因此加利福尼亚州决定2003年1月1日(后推迟到2004年1月1日)禁止在汽油中掺混MTBE。[11]由于受全美禁用MTBE浪潮波及,北美其他一些国家以及欧洲一些国家也开始逐步减少MTBE在汽油中的加入,对于全球的生产和

5、消费产生了巨大的影响。2007年,国外MTBE的生产能力为1851.1万吨/年,产量为1489.1万吨,产量和消费量为比上年均有所下降。2001年全球消费量曾达到2258万吨的峰值,自2004年开始便逐年下降2005年消费量为1770万吨,2006年消费量为1530万吨,2007年消费量为1490万吨。由于美国及世界其他一些国家和地区禁止在汽油中添加MTBE,在2001~2007年间,全世界有25%的MTBE产能关闭或转产,许多欧美国家的生产厂商纷纷停产或转产乙基叔丁基醚及其他产品,而亚洲及中东地区的产能却仍在上升之中,2007年亚洲和中东地区M

6、TBE的生产能力分别位居世界的第一及第二位。在2005年,美国的消费量在世界排名第一,占世界消费量的32%,但到2007年,中国以12.7的消费比例占据世界消费排名首位,西欧各国的消费量也达到了世界总消费量的23%。[12]1.2中国MTBE发展概况我国从70年代末和80年代初开始进行合成MTBE技术的研究。1983年在齐鲁石化公司橡胶厂建立了我国第一套MTBE工业试验装置。1986年吉化公司建立了国内第一套万吨级MTBE生产装置,生产能力为2.75万吨/年,后来扩大到5.5万吨/年。我国MTBE主要用作汽油添加剂、制取异丁烯和溶剂。[13,14

7、]截至2008年底,我国MTBE产能已经达到249.2万吨/年,产量接近180万吨。其中,中国石油共有21套装置,产能为94.3万吨/年;中国石化共有20套装置,产能为106.4万吨/年;其他地方性装置共11套,产能为48.5万吨。2005年7月我国开始执行车用汽油新标准,对汽油中的烯烃、芳烃和硫含量提出了更为严格的要求,汽油氧含量限制在2.7%吉林化工学院学士学位毕业设计文献综述以下。由于降硫和降烯烃导致汽油辛烷值损失较大,为达到汽油辛烷值与清洁燃料要求的平衡,MTBE成为我国重要的汽油辛烷值改进剂,其需求以较快速度增长,1990年,我国汽油产

8、量为2116.1万吨,MTBE平均添加量为0.40%,大部分汽油仍为含铅汽油;2000年,我国汽油产量为3984.7万吨,MTBE平均添

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