摘要：乙基叔丁基醚（ETBE）是一種高辛烷值汽油改良劑，能夠改善汽油的經(jīng)濟(jì)性能及安全性能。結(jié)合ETBE的產(chǎn)品性能及國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀，本文重點(diǎn)分析MTBE轉(zhuǎn)產(chǎn)ETBE技術(shù)的可行性。

ETBE是由乙醇與異丁烯在催化劑的作用下反應(yīng)合成，常用的催化劑有離子交換樹脂、分子篩及硫酸。其中，大孔酸性陽離子交換樹脂在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用較多。該工藝與MTBE工業(yè)生產(chǎn)過程基本相同，可有效利用MTBE的生產(chǎn)設(shè)備，但產(chǎn)物性能指標(biāo)優(yōu)于MTBE。ETBE具有較低雷德蒸汽壓（RVP）、容易分解、較高沸點(diǎn)且易與烴類物質(zhì)互溶不生成共沸化合物等優(yōu)點(diǎn)，不僅可以提高汽油辛烷值，還可以減少發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)氣阻以降低蒸發(fā)能耗，使汽油的安全性及經(jīng)濟(jì)性均得到有效改善。在MTBE產(chǎn)業(yè)面臨轉(zhuǎn)型的形勢(shì)下，ETBE的生產(chǎn)研究受到人們的廣泛關(guān)注。

ETBE優(yōu)勢(shì)性能凸顯，是乙醇汽油戰(zhàn)略的“促進(jìn)因素”

作為汽油調(diào)和組分，MTBE的替代品主要可分為醇類和醚類，其中，醇類包括甲醇和乙醇，醚類包括TAME(甲基叔戊基醚)和ETBE兩種。甲醇毒性較高，用作汽油添加劑對(duì)車輛引擎系統(tǒng)會(huì)造成損壞。TAME當(dāng)前全球產(chǎn)量尚不足以填補(bǔ)汽油添加劑的巨大缺口，均不適合用作汽油添加劑。當(dāng)前，生物乙醇被認(rèn)為是取代MTBE的較好添加劑，并且主要分為兩種情況：純乙醇以及由乙醇為原料合成的ETBE(原料為53%的異丁烯及47%的乙醇)。乙醇的來源較廣，可由玉米、甘蔗等農(nóng)作物及木質(zhì)纖維素中獲取，并且作為汽油添加劑生產(chǎn)過程對(duì)環(huán)境較為友好，但是其制取過程具有能耗大、成本高等缺點(diǎn)。此外，乙醇汽油也存在些許問題，如會(huì)促使汽油揮發(fā)性增高等。ETBE由異丁烯與乙醇合成，可避免直接使用乙醇帶來的問題，作為含氧化合物用于汽油調(diào)和劑可使汽油燃燒更為清潔，并且ETBE與MTBE同屬于醚類化合物，性質(zhì)較為相似，可以直接替代MTBE而不需要修改汽車引擎供油系統(tǒng)。由此可見，ETBE并非競爭者，而是乙醇汽油戰(zhàn)略的“促進(jìn)因素”。生物乙醇、ETBE、MTBE用作汽油添加劑優(yōu)缺點(diǎn)比較如下。

表1 生物乙醇、ETBE及MTBE用作汽油添加劑優(yōu)缺點(diǎn)比較

（資料來源：中國知網(wǎng)）

ETBE在發(fā)達(dá)國家已實(shí)現(xiàn)全面應(yīng)用 逐漸形成全球化的發(fā)展趨勢(shì)

MTBE轉(zhuǎn)化成ETBE投資少，無需在乙醇運(yùn)輸及混合方面加大成本，已經(jīng)在日本、美國和歐盟等地區(qū)全面應(yīng)用，逐漸形成全球化的發(fā)展趨勢(shì)。

2006年，日本政府發(fā)布新的國家能源戰(zhàn)略，其指出，到2030年，生物乙醇的產(chǎn)量要達(dá)到0.6萬噸，并提出要大力推廣生物燃料的技術(shù)發(fā)展。日本石油公司于2007年4月宣布，在半年內(nèi)將年產(chǎn)量10噸的MTBE制造設(shè)備改產(chǎn)ETBE，并于2009年開始生產(chǎn)ETBE。數(shù)據(jù)顯示，截至2017年，ETBE年產(chǎn)量約為12.64萬噸，然而日本ETBE的年消費(fèi)量約160萬噸，國內(nèi)呈現(xiàn)供不應(yīng)求的局面，主要依賴國外進(jìn)口。為加大國內(nèi)ETBE產(chǎn)量，2017年4月17日，日本宣布了新的生物燃料政策，政策指出，允許進(jìn)口美國玉米乙醇生產(chǎn)ETBE。該項(xiàng)政策的提出，不僅促進(jìn)了日本ETBE的生產(chǎn)，還為美國農(nóng)民開啟了一個(gè)規(guī)模不斷增長的新市場。

在美國，MTBE曾是主要的汽油添加劑，但由于其存在環(huán)境污染隱患在2006年左右被逐漸停用。美國逐漸推廣乙醇汽油的使用，然而該舉措導(dǎo)致了加州地區(qū)地面臭氧增加，為緩解這種現(xiàn)象，美國環(huán)境局降低了汽油中雷德蒸汽壓（RVP）要求及增加了機(jī)動(dòng)車排放標(biāo)準(zhǔn)。然而，美國聯(lián)邦政府沒有禁止MTBE的生產(chǎn)，廠商利用原有的MTBE裝置改產(chǎn)ETBE，主要供應(yīng)出口市場。

歐盟地區(qū)，分別在2000年及2016年先后頒布的燃料質(zhì)量指令（FQD）及可再生能源指令（RED）推動(dòng)了燃料醚市場，兩項(xiàng)指令均在鼓勵(lì)在汽油中添加ETBE及乙醇。1994年，法國率先將ETBE作為汽油添加劑，隨后西班牙與德國也分別于2000年與2004年開始使用。截至目前，ETBE等燃料醚已經(jīng)在歐洲28個(gè)成員國汽油中廣泛使用。

我國MTBE轉(zhuǎn)產(chǎn)ETBE在技術(shù)、市場和管理等方面均具有可行性

我國生產(chǎn)ETBE的可行性可從技術(shù)、市場和管理等方面來分析。從技術(shù)層面來看，國內(nèi)對(duì)于ETBE生產(chǎn)技術(shù)研究較少，齊魯石化研究院對(duì)乙醇與混合C4中的異丁烯催化蒸餾合成ETBE的全流程進(jìn)行了可行性分析，研究結(jié)果表明，異丁烯轉(zhuǎn)化率可高達(dá)99%以上。此外，西安交通大學(xué)開發(fā)了以叔丁醇替代異丁烯，與乙醇在常壓液態(tài)下合成ETBE的新工藝路線，用滲透蒸發(fā)膜分離生成的水以提高ETBE收率。該技術(shù)為ETBE合成開辟了新的原料來源，具有一定的技術(shù)可行性；從市場層面來看，ETBE暫未發(fā)現(xiàn)類似MTBE的環(huán)境污染及對(duì)人體健康危害等問題，并且由于MTBE轉(zhuǎn)產(chǎn)ETBE具有較大可能性，ETBE的市場應(yīng)用潛力較大；從管理層面看，ETBE與MTBE性質(zhì)相似，無需修改引擎供油系統(tǒng)便可以直接生產(chǎn)，不僅節(jié)約成本，而且方便管理。綜合來看，ETBE在技術(shù)、市場以及管理等方面均具有可行性。

結(jié)語

ETBE具有調(diào)和辛烷值高、易與汽油互溶、沸點(diǎn)高、對(duì)環(huán)境污染小等性能優(yōu)勢(shì)，是可以替代MTBE的一種重要汽油添加劑。目前，發(fā)達(dá)國家ETBE生產(chǎn)技術(shù)已經(jīng)較為成熟，國內(nèi)應(yīng)該加快該技術(shù)的研發(fā)應(yīng)用。我國是燃料油消費(fèi)大國，隨著國內(nèi)有關(guān)ETBE生產(chǎn)技術(shù)的研究深入，不僅可以為ETBE成為車用燃料油添加劑商業(yè)許可證提供動(dòng)力，還可以加快我國ETBE作為汽車添加劑走向市場的步伐。