乙基叔丁基醚的发展趋势及可行性分析

甲基叔丁基醚（MTBE）曾有一段时间被认为是不可替代的高辛烷值汽油组分，被称为80年代“第三代石油化学品”。但MTBE极易溶于水，不易被土壤吸附，不易从水中挥发和萃取，被污染的地下水十年间渗透几百米而基本上不降解，比苯的降解时间还长。且其对人体黏膜及呼吸道有刺激作用，会引起呕吐、恶心、头晕等不适症状；对肾和肝脏有伤害作用，被人体吸收后可能导致癌症，被美国环保局暂定为致癌物质。对我国而言，MTBE并没有被限制，但国内炼油厂在继续使用MTBE的同时，也应根据当前的实际情况考虑其被禁止使用后的替代品。

乙基叔丁基醚（ETBE）是一种性能优良的高辛烷值汽油调和组分，不仅能提高汽油辛烷值，还能作为共溶剂使用。具有沸点高、易分解、与烃类物质相混不生成共沸化合物等优点。其既可以减少发动机内的气阻，又可降低蒸发损耗，使汽油的经济性和安全性都得以改善。因此ETBE是一种具有很大市场潜力的优良添加剂。随着美国加州MTBE的逐渐被禁用，ETBE的研究被人们所关注。

1、ETBE发展历程

过去炼厂生产的汽油辛烷值达不到要求时，可通过添加剂来提高辛烷值，初用四乙基铅，但后来发现其会污染空气及扩散铅，危害人体，已于70年代被辛烷值约116的MTBE所取代。直至1996年美国加州发现地下水遭MTBE污染，且动物实验证实长期暴露于高浓度的MTBE将诱发各种癌症，因此开展了寻求替代品的研究。

MTBE的替代品主要可分为醇类（甲醇与乙醇）与醚类（如：TAME与ETBE）等两种。其中甲醇毒性较高，且车辆的引擎供油系统需经改装或调整才可使用，而甲基叔戊基醚(TAME）目前全球的产量尚不足，均不适合作为汽油添加剂。生物乙醇作为取代MTBE之汽油添加剂主要有两种情况：纯乙醇和用47%乙醇与53%异丁烯合成ETBE。

在我国，乙醇可利用发酵的方法从甘蔗、玉米等农作物及木质纤维素中得到，缺点是制取能耗大、成本高。ETBE与MTBE同属醚类，性质相似，可直接替代MTBE而不需修改引擎供油系统。

目前，ETBE由乙醇和异丁烯合成，它避免了使用乙醇所带来的诸多问题，如使汽油挥发性增高等。ETBE作为含氧化合物调人汽油可使汽油燃烧更清洁。MTBE、ETBE与生物乙醇三者相比较，优缺点各一，具体见表1。

2、ETBE的发展趋势

目前ETBE的发展主要体现在欧美和日本等地区，各地区的发展起步时间有所不同，趋势却明显。

2.1欧洲地区

欧洲地区所使用的ETBE主要是利用生物乙醇与异丁烯来合成的的，只有极少是直接以纯乙醇进行掺配，因此欧洲地区生物乙醇消量的增长主要归功于ETBE的大量使用。法国率先于1994年将ETBE作为汽油的添加剂，随后西班牙与德国亦分别于2000年与2004年开始使用。

2.2美国

自20世纪90年代后期在美国加州地区的地下水中发现含MTBE后，MTBE被美国环保局以污染水质为由，被列为可能的致癌物质，并禁止使用。而美国是MTBE消费大国，这将使MTBE产业受到威胁，MTBE装置本身的生存将受到严峻考验。从而迫切希望一种能代替MTBE用作汽油添加剂，而并不需面临修改引擎供油系统等问题的物质。ETBE与MTBE同属醚类，性质较为相似，且MTBE装置本身不需改造即可转产ETBE。因此，其应用市场潜力较大，发展趋势明显。

2.3日本

2006年初日本政府发表修正日本生物能策略，除定2030年生物乙醇的产量要达600万公斤的目标外，并提出推广生物燃料必要的技术发展，包括：降低原料及交通成本、发展资源作物及提高生物燃料转换率等。日本炼制者协会于2007年初组合进口ETBE之合资企业，并于3月从法国进口3000公斤ETBE，并在日本大的炼油商——日本石油公司的横滨厂进行掺配，于关东地区的50座加油站中出售。由于日本方面认为ETBE将可解决纯乙醇油气挥发问题，故日本石油协会预计2007～2008年间ETBE掺配总量将达12000公斤，并于2010～2011年推广到汽油总销售量20%（中国工业生物技术讯息网）。日本石油公司也于2007年4月宣布，将在半年内开始将年产量10公吨的MTBE制造设备改产ETBE，并于2009年秋季开始生产ETBE。

3、我国生产ETBE的可行性分析

我国生产ETBE的可行性应从技术、市场、经济和管理等方面来分析。从技术方面来看：国内有关ETBE生产技术的研究不多，大多处于小试阶段。齐鲁石化研究院对混合C4中的异丁烯与乙醇催化蒸馏合成ETBE的全流程进行了可行性研究开发。初步研究结果表明，异丁烯转化率大于99%。杨伯伦等开发了以叔丁醇代替异丁烯，与乙醇在常压液态下合成ETBE的新工艺路线，用渗透蒸发膜及时分离生成的水以提高ETBE收率；该技术为ETBE合成开辟了新的原料来源，具有一定的技术可行性。

从市场方面来看：ETBE目前尚未发现类似MTBE的环保和对人体伤害等问题，且由于MTBE转产ETBE的可能性，ETBE的市场应用潜力较大，具有市场可行性；从经济方面来看：ETBE以乙醇为原料会带给农民经济效益，但生产成本高；从财务方面来看：ETBE应用推广的大阻力是原料乙醇价格昂贵，生产成本高，导致ETBE价格较高，若有政府补贴，ETBE应用推广是应该是可行的；从管理方面来看：ETBE与MTBE性质近似，不需修改引擎供油系统就可直接生产，节省成本，具有管理可行性。

4、结语及展望

ETBE具有调和辛烷值高、易与汽油混合、沸点高、能减低汽油的挥发性、对环境污染少、原料乙醇无毒等优点，因而既可使发动机内的气阻减少，又可使汽油的蒸发损失降低。

我国是一个汽油燃料消费大国，随着政府投入的加大，国内有关ETBE生产技术的研究深入，不仅可以为终获得ETBE作为车用燃料添加剂商业许可证提供技术依据，加快我国ETBE作为车用燃料添加剂推向市场的步伐，而且具有重大的经济社会效益。目前国外ETBE生产技术已经十分成熟，国内应加快这一技术的研究开发，早日实现产业化。