醚类汽油抗爆剂及其发展趋势

    （1）甲基叔丁基醚(MTBE)。MTBE作为汽油调和组分已有20多年了，RON和MON分别高达118和101，与汽油互溶性好，对直馏汽油、FCC汽油、烷基化油均有良好的调和效应，是生产低芳、低烯、有氧高辛烧值汽油的良好添加组分。当MTBE体积分数为10%时，FCC汽油的MON和RON分别约可提高12和3.5-4.0个单位。MTBE的饱和蒸气压较低，为54.47kPa，因而可使汽油的馏程温度降低，燃烧性能获得改善，使汽车的驾驶性能指数提高，环境污染减少。MTBE的稀释作用对降低汽油中烯烃、芳烃和硫的含量有利。目前合成MTBE比较成熟的工艺有:固定床工艺、膨胀床工艺、催化工艺、混相床工艺和混相反应精馏工艺。但近年来国外不少研究机构发现MTBE对水资源危害较大，如果MTBE渗透到地表下，对周围的土壤和地下水造成污染。更另人担心的是由于MTBE比汽油中的其它组分具有更强的亲水性，它会很快的渗透到地下水中，并以辐射的方式向四周稳定扩散。而且MTBE在水中的降解速度十分缓慢，被MTBE污染的地下水可以在10年间渗透几百米而基本上不降解，比苯的降解时间还要长。同时美国环保局成立了特别工作组对MTBE是否有害人体健康进行了调查，结果发现对人体黏膜及呼吸道有刺激作用，会引起恶心、呕吐、头晕等不适症状，且对肾和肝脏有伤害作用。尽管MTBE对环境污染、危害人体健康等方面的争论还在进行，但影响已经逐渐产生。美国加州已决定在2002年底禁止使用MTBE作为汽油抗爆剂，亚利桑那州、康涅狄格州和纽约也在2003年禁用MTBE，其它州也减少了MTBE的掺入量。根据这一趋势，美国其它州可能在不久的将来限用或禁用MTBE。据分析认为，MTBE的用量将大大减少，2010年将在全美范围内禁用MTBE。澳大利亚从2004年起禁用MTBE。欧洲委员会在2001年提出了MTBE危害性的评估报告，但还未采取限制措施。而亚洲尚未有禁用的意向。但从美国开始限制及应用的趋势来看，将对世界未来MTBE的生产应用带来消极影响。目前，MTBE能否继续使用目前尚无定论。对我国而言，目前没有限制添加MTBE。因此，根据当前实际情况，国内炼油厂在继续使用MTBE的同时，也应考虑其被禁止时采用替代添加组分或其他新型抗爆剂的可能性。
   
   （2）二异丙醚(DIPE)。DIPE的化学组成、密度和汽化热等物理性质与MTBE、ETBE、TAME相近，RON=107-110，抗爆指数为102-106，饱和蒸汽压为33.78kPa，以来源较为广泛且价格波动较小的丙烯和水为原料，也不受乙醇市场的限制。洛阳石化工程公司开发出丙烯一步水合醚化制DIPE，该公司研制的活性β沸石催化剂对丙烯水合醚化反应具有较高的转化率和DIPE选择性，而且催化剂活性、稳定性都较好。DIPE的价格竞争优势有可能使其成为MTBE被禁后的醚类替代组分。
  
    （3）叔戊基甲基醚（TAME）。TAME的RON和MON分别为12及99，饱和蒸汽压为20.67kPa，比MTBE低得多，抗爆效果比MTBE略好。TAME以甲醇和异戊烯为原料，价格较低。此外，TAME目前尚未发现MTBE存在的类似环保和安全问题，因此，市场应用潜力均较大。我国有几家科研单位正在研究TAME生产技术。现在已经成功地开发出催化蒸馏合成TAME工艺，并在上海石油化工公司建成2000吨/年工业试验装置，同时，齐鲁石化公司研究院还开发出C4、C5混合醚化技术，在同一催化蒸馏装置中联产MTBE 和TAME，以增加醚化装置的规模，提高经济效益。
   
    （4）乙基叔丁基醚(ETBE)。ETBE同其它醚类一样，可以作为提高汽油辛烷值的抗爆剂。其RON和MON分别为119和103，饱和蒸汽压分别为27.56kPa，比MTBE低得多。ETBE的沸点均较高，能够与汽油相溶而不生成共沸混合物，因而既能使发动机内的气阻减少，又可使汽油的蒸发损失降低。因此，使用ETBE作为抗爆剂使汽油经济性及安全性能都比添加MTBE好，具有很好的应用前景。但ETBE的生产成本较高，价格昂贵是其推广应用的最大障碍。