MTBE生产危险性分析及安全设计文献综述
2020-05-04 21:36:24
文献综述
MTBE(methyltert-butylether)为甲基叔丁基醚的英文缩写,是一种高辛烷值汽油添加剂,广泛应用在汽油中,具有比较好的使用效果:①含氧和活泼的叔丁基,对汽油的完全燃烧,减少汽车尾气污染有一定优势。②甲基叔丁基醚分子的特殊结构,使其燃烧时较难形成自由基,故抗爆性能好。③MTBE的原料价格比汽油低,故汽油生产成本降低。④汽车性能改善。同时,MTBE可以替代四乙基铅作为抗爆剂,生产无铅汽油。MTBE也可以重新裂解为异丁烯,作为橡胶及其他化工产品的原料。质量最好的MTBE可以用作医药,是医药中间体。现在约有95%的MTBE用作辛烷值提高剂和汽油中含氧剂,给MTBE的发展带来商机,令我国的MTBE产业得到迅速的发展。随着MTBE在国内需求量的增加,储存规模也随之扩大。由于MTBE有较强水溶性,很难从水中萃取出来,又因其具有毒性,经过MTBE污染的地下水可在10年内渗透达到几百米而无法降解的,比某些危险化合物的降解时间还要长。所以防止MTBE储罐的泄露必须成为一个重视的课题。
1、MTBE简介
甲基叔丁基醚,英文缩写为MTBE(methyltert-butylether),是一种无色、透明、高辛烷值的液体,具有醚样气味,MTBE是含氧量为18.2%的有机醚类。相对密度(水=1):0.76,熔点:-109℃,沸点:55.2℃,闪点-10℃,相对蒸汽密度(空气=1):3.1,相对分子量:88.15,饱和蒸气压(kpa):31.9(20℃),爆炸极限%(V/V):1.6~15.1。MTBE的纯度约为97%~99.5%,分子式为:CH3OC(CH3)3,CASNO.:1634-04-4,与强氧化剂共存时可燃烧。低毒类,吸入和经皮属微毒类。LD50:3030mg/kg(大鼠经口);gt;7500mg/kg(兔经皮)LC50:大鼠吸入:85mg/L,4小时。侵入人体方式:吸入、食入经皮吸收,影响:对皮肤有刺激作用,其蒸汽和烟雾对眼睛、粘膜和上呼吸道有刺激作用,可引起化学性肺炎。由于MTBE的化学结构较特殊,故具有良好的化学稳定性。MTBE经52月的储存未有氧化物生成,安定性比甲基叔戊基醚和催化裂化汽油效果更好,其安定性比较结果如下表所示:
表1MTBE储存安定性比较
2、MTBE国内外现状
自1973年全球首套工业化生产装置问世以来,MTBE历经了迅猛的发展浪潮,但经过几十年的发展,其对环境影响的弊端也逐渐显现出来。1990年,美国基于研究表明,MTBE可能提高其他污染物的排放量且与NOX能生成O3,加重光化学污染,于是”清洁空气修正法”正式将MTBE列为有害空气污染物。1999年,美国加州发现地下水受到MTBE的污染,遂决定禁用MTBE作为汽油添加剂,该法案于2004年生效,随之而来的其他州也纷纷于2005年禁用或减少MTBE添加剂的使用,如今MTBE在美国已经被全面禁用。2002年12月,欧盟从健康和环境两方面完成了MTBE的危险性评估,并确认MTBE对健康不构成威胁,而且现在的预防措施相当有效。这表明MTBE可以继续作为清洁汽油辛烷值改进剂使用。但北美及欧洲一些国家,如西班牙、法国、德国等受美国出台法案禁用MTBE的影响,开始逐步减少MTBE在汽油中的添加。一方面,可再生燃料如乙醇汽油的发展导致了MTBE的减产,另一方面,ETBE(乙基叔丁基醚)、异辛烷等的兴起,使得原有的MTBE装置改造转产成为可能,是导致MTBE减产的另外一个主因。但在亚洲,MTBE尚未明令禁止,仍有较大的发展潜力,特别是中国和印度。
全球MTBE生产商主要为大型石化企业,截止到2012年,沙特基础工业公司以205.5万t的总能力位于第一位。2015年,俄罗斯西布尔公司在陶里亚蒂启动了MTBE扩能项目,完成之后,总产能可达到50万t#183;a-1;同年,亨斯迈和烟台万华合作兴建的24万t#183;a-1环氧丙烷及78万t#183;a-1甲基叔丁基醚(MTBE)装置于2015年7月一次投车成功,生产出优于设计指标的环氧丙烷和甲基叔丁基醚产品;2017年,亨斯迈和中石化共建的合资企业南京金陵亨斯迈在南京建设完成了24万t#183;a-1环氧丙烷及74.2万t#183;a-1甲基叔丁基醚(MTBE)项目,并于2017年7月产出合格环氧丙烷(PO)和甲基叔丁基醚(MTBE),同样实现了一次开车成功。另,2017年詹德拉阿斯利石油化工公司宣布增建新的MTBE项目,产能12.8万t#183;a-1;利安德巴赛尔工业公司宣布在休斯敦地区新建全球最大的环氧丙烷(PO)和叔丁醇(TBA)装置,联产二醚基含氧燃料、甲基叔丁基醚(MTBE)和乙基叔丁基醚(ETBE)。
表2MTBE全球产能汇总(万t)
Tab.1StatisticsofMTBEcapacityintheworld