碳四综合利用途径

碳四综合利用途径

解释一：

丁烷可用作顺酐

丁二烯用得最多，主要用作合成材料，如ABS、SBS、顺丁橡胶、丁腈橡胶、氯丁橡胶、丁苯橡胶等，丁二烯法己二腈是BASF最先进的技术

碳四作乙烯裂解原料

异丁烯作MTBE、叔丁醇，进而生产高纯异丁烯，可加工为甲基丙烯酸甲酯、丁基橡胶、聚异丁烯、润滑油分散剂等

丁烯－1和丁烯－2可用于生产甲乙酮等，也脱氢生产丁二烯。

解释二：

异丁烷由于其性质不活泼，深加工利用困难，因此在化工方面的应用较少，主要用于直接烷基化生产汽油。

正丁烷可通过过氧化制取顺丁烯二酸酐（顺酐）。

异丁烯应用最广的是与甲醇反应生成MTBE,现在以异丁烯为原料生产甲基丙烯

酸甲酯（MMA）比较多。

正丁烯大多用于氧化脱氢制丁二烯、顺酐、制甲乙酮。另外1-丁烯可作为聚乙烯单体、仲丁醇和加以统一及气相聚合产品的生产原料和生产顺酐的原料。

2-丁烯的主要用途：（1）利用间接烷基化技术生产烷基化汽油，这是2-丁烯的主要用途，约占2-丁烯用量的90%。（2）由2-丁烯和乙烯生产丙烯。（3）通过2-丁烯水合生成仲丁醇然后脱氢生成甲乙酮。

丁二烯从20世纪90年代初期全部用于生产合成橡胶逐渐扩大到生产合成树脂、热塑性弹性体、丁苯胶乳以及其它有机化工产品，尤其是在丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS）树脂、苯乙烯与丁二烯的嵌段共聚物（SBS）热塑性弹性体合丁苯胶乳等产品的消费量增幅较大。此外，丁二烯还可直接合成一些基本原料，如丁二醇、四氢呋喃、苯乙烯、己二腈、己内酰胺、丁醛/丁醇及2-乙基乙醇和1-辛烯/1-辛醇等。

解释三

异丁烯（IB）53％与乙醇（EtOH ）47％可合成ETBE (Ethyl Tertiary Butyl Ether) 乙基叔丁基醚

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。ETBE与乙醇及MTBE都是高辛烷汽油改良剂，也叫“生物汽油添加剂”。

汽油中ETBE的最大添加量为17Vol%。ETBE不但能提高汽油辛烷值的效果，而且还可以作为共溶剂使用。ETBE的沸点较高，与烃类物质相混不生成共沸化合物。这样既可以减少发动机内的气阻，又可降低蒸发损耗。ETBE 同时还能被好氧性微生物分解。

因此ETBE不仅能使汽油的辛烷值得以提高，而且可使汽油的经济性及安全性都得到改善，所以说它是具有很大的市场潜力的一种优良添加剂。

背景资料

1、“高辛烷值汽油”及其发展趋势

汽油在汽车发动机的汽缸内燃烧时由于汽缸内氧气不足，燃烧不完全，机器强烈震动，从而使输出功率下降，机件受损，这就是汽油的抗爆性。反映汽油抗爆性的数字指标叫辛烷值，就是人们通常说的汽油的标号，如“90＃”、“93＃”汽油，指的就是这些汽油的抗爆性，指数越高，抗爆性越好。

使用高辛烷值汽油就成为保护汽车发动机、提高汽车驾驶性能的重要手段。改善汽油抗爆性的办法就是在汽油中添加其他化学制剂。过去普遍加入四基乙铅，结果生成的是含铅汽油，由于铅对人体的危害，四基乙铅从1997年在世界上被禁止使用。目前常用的高辛烷值汽油有92、93、95、97、98号无铅汽油，醚类化合物包括甲基叔丁基醚（MTBE）、乙基叔丁基醚（ETBE）、甲基叔戊基醚（TAME）等，是生产无铅、含氧、高辛烷值汽油的优良调和组分。

随着时代的发展，环保问题越来越为人们所重视。为减少汽车尾气对大气的污染，世界各国不断制定越来越严格的汽油标准。过去十年来，甲基第三丁基醚(MTBE)一直作为美国新配方汽油（RFG）及许多国家和地区（包括台湾）汽油的主要添加剂，用以提高汽油辛烷值及降低汽车排放污染。然而近年来，美国境内数州（尤其是加州）发生油槽渗漏、MTBE污染地下水事件，引起各方关切及恐慌。近年来科学研究发现了MTBE的缺点：它不易分解，对地下水有一定污染；它有少量气味，使驾驶者不舒服，可引起恶心、眼睛疼、出现疱疹等反应。美国最近已通过一项“清洁燃料法案”，将从2004年起4年内禁用MTBE。

一旦禁用MTBE后，将衍生包括汽油中辛烷值将以何种化合物取代、相关生产设备去处及原料—异丁烯的用途何在等问题。在现有MTBE的替代品中，以乙醇（酒精）呼声最高，但在美国却面临境内供应量不足且价格较高等问题，目前政府虽有税赋优惠补助，但是否持久令人质疑，且乙醇之雷氏蒸汽压相当高（18psia）(因此之故，低Rvp之掺配原料－异辛烯较为理想)，加上具易吸收灰尘及水溶性杂质之特性，不宜利用管线输送，其掺配作业通常在油库进行。至于异丁烯去处目前正在积极发展中，其一为将异丁烯以双聚合成为异辛烯，再氢化成一种高辛烷值的汽油掺配油－异辛烷，其二为与乙醇化合成乙基第三丁基醚(ETBE)；ETBE虽与MTBE属同一类，但其辛烷值较高（111 [(R+M)/2]）、雷氏蒸汽压较低（4psia），且水溶性较MTBE小，因此较乙醇更适合作为汽油的含氧添加剂，此外，ETBE与异辛烷之蒸馏范围较窄，可改进可驾驶指针(Drivability Index； DI)及掺配时VOC（挥发性有机物质）之控制，目前美国财政部已同意以ETBE掺配汽油使用时给予乙醇部分之赋税优惠。

欧洲是MTBE的第二大市场，欧洲议会已发布指令，目标是到2010年，运输燃料消费量（基于能源含量）的5.75%（体）（基于能源含量）来自生物燃料。生物柴油将成为首要的生物燃料。欧洲绝大多数的乙醇增长可望来自乙基叔丁基醚（ETBE）形式，已有好几套MTBE装置被转换生产ETBE，其他的装置转换加上少量新建的ETBE装置可望在2010年前完成，ETBE用量可望增加到215万～257万t/年。欧洲的乙醇用量（作为直接调合组分或ETBE进料）可望提高到107万～

150万t/年。

展望未来全球汽油规范日趋严格，除含氧量、含硫量两项规范外，其它包括高辛烷值、低Rvp、低烯烃含量及低芳香烃含量等要求均将增加汽油成本，未来或许还将增加「可驾驶指针」一项（DI<1,200）；另一方面，由于MTBE一直存有被淘汰的疑虑，炼油厂及MTBE制造业者在考量原料异丁烯出路的同时，也必须思考如何充分利用现有MTBE制造设备，以及新建工厂时同步变化设计异辛烯、异辛烷、MTBE、ETBE等四种制程。

2、MTBE、ETBE及燃料乙醇的比较

汽油辛烷值改进剂（添加剂）是高辛烷值汽油技术的一个方面。美国法定的汽油改良剂有三种，即：

a）MTBE(甲基叔丁基醚)、b）乙醇（EtOH）和c）ETBE(乙基叔丁基醚)。

ETBE与乙醇及MTBE都是这种汽油改良剂或叫添加剂。将它们按一定比例混入汽油不但可以改进汽油性能，且清洁环保。（无铅，无污染）。

（1）MTBE （Methyl Tertiary Butyl Ether）: 甲基叔丁基醚

——加入最大量为15Vol%

MTBE是一脂肪族醚，分子式为C5 H12 O，分子量为88.14，比重0.741（20℃），粘滞度0.27（20℃），具乙醚味。

甲基叔丁基醚(MTBE)是开发和应用最早的醚类辛烷值改进剂。自1979年美国环保局批准将MTBE作为无铅汽油添加剂使用以来，它在美国已广泛用于调和汽油中。MTBE的沸点比较低，将其调入汽油后使汽油的馏程温度降低。这一效应给生产超高辛烷值汽油的炼油厂带来了很大的经济效益。

目前普遍使用的是MTBE（甲基叔丁基醚），由于它的生产难度大，包括我国在内的许多国家都是依赖进口。近年来，科学研究发现了MTBE的缺点：它不易分解，对地下水有一定污染；它有少量气味，使驾驶者不舒服，可引起恶心、眼睛疼、出现疱疹等反应。美国最近已通过一项“清洁燃料法案”，将在今后4年内禁用MTBE。欧洲绝大多数的乙醇增长可望来自乙基叔丁基醚（ETBE）形式。

（2）乙醇（EtOH）：酒精

——加入最大量为10Vol%

酒精学名乙醇，化学分子式C2 H6 O（CH3－CH2－OH），分子量46。

乙醇既是一种化工基本原料，又是一种新能源。未来乙醇作为基础产业的市场方向将主要体现在三个方面：一是车用燃料，主要是乙醇汽油和乙醇柴油。这就是我们传统所说的燃料乙醇市场。燃料乙醇按一定比例加入汽油中，不是简单做为替代油品使用，而是一种优良的油品质量改良剂，或者说是增氧剂。它还是汽油的高辛烷值调合组分。乙醇无论是增氧效果还是对环保均比MTBE要好。因此在中国一开始就没有走MTBE的路而是直接采用乙醇添加剂的生产与推广。

（3）ETBE (Ethyl Tertiary Butyl Ether) ：乙基叔丁基醚

——加入最大量为17Vol%，用乙醇47％与异丁烯53％混合制成

同MTBE一样，把乙基叔丁基醚(ETBE)调入汽油中，相当于在汽油中调入了乙醇。ETBE不但在提高汽油辛烷值的效果方面比MTBE好，而且还可以作为共溶剂使用。ETBE的沸点较高，与烃类相混不生成共沸化合物。这样既可以减少发动机内的气阻，又可降低蒸发损失。ETBE 能被好氧性微生物分解，但MTBE 则不能。ETBE不仅使汽油的辛烷值得以提高，而且使汽油的经济性及安全性都比添加MTBE的汽油要好，因此它具有很大的市场潜力。

比较结论：