에틸에스테르 부틸 에테르 (ETBE) 는 고옥탄가 휘발유의 우량한 조화조 그룹이다. ETBE, 에탄올, 메틸 tert-부틸 에테르는 모두 고 옥탄가 가솔린 개선제이며' 바이오 가솔린 첨가제' 라고도 합니다.
휘발유 중 ETBE 의 최대 함량은 17Vol% 입니다. ETBE 는 휘발유의 옥탄가를 높일 수 있을 뿐만 아니라 용제로도 사용할 수 있다. ETBE 는 높은 비등점을 가지고 있으며 탄화수소와 혼합될 때 * * * 비등점 화합물을 생성하지 않습니다. 이렇게 하면 엔진 안의 기체 저항력뿐만 아니라 증발 손실도 줄일 수 있다. ETBE 는 호기성 미생물에 의해 분해 될 수도 있습니다.
따라서 ETBE 는 휘발유의 옥탄가를 높일 수 있을 뿐만 아니라 휘발유의 경제성과 안전성도 높일 수 있으며, 시장 잠재력이 있는 우수한 첨가물이다.
ETBE 의 합성원료: 47% 에탄올 (EtOH )47% 이소 부틸 렌 (IB)53%. 즉:
바이오에탄올 (EtOH) 과 물 (H2O)(92 ~ 95 부피 %)+IB (이부틸렌)
2. 바이오etbe 합제 (일본 IBF 주식회사에서 제공, "액세서리 1" 참조)
ETBE 에 대한 일반적인 이해를 바탕으로 여기에 소개된 ETBE 는 일본 IBF 주식회사에서 제공하는 것으로, 우리는 이를 바이오 ETBE 합제라고 부른다. 수성 바이오에탄올 (92 ~ 95 vol%) 과 이부틸렌 (C4H8) 이 일련의 공정을 거쳐 얻은' ETBE, TBA (아크릴산 우레탄 에탄올), EtOH (에탄올) 의 혼합물' 으로 깨끗한 고옥탄가 휘발유 개선제이다.
13 년의 과학기술 공방을 거쳐 일본 IBF 는 에탄올 휘발유의 미래 난제를 극복하고 유럽과 미국이 이미 생산한 ETBE 제조업체가 제공한 ETBE 보다 경쟁력 있는' 바이오메트릭 ETBE 혼합물 제조 기술' 을 개발했다. 이 제품의 생산 기술은 이미 일본 IBF 가 일본과 한국에서 특허를 획득했으며 (특허 출원번호: 2004-327533), 이미 중국에서 기술을 신청하기 시작했다.
바이오 ETBE 혼합물은 식물 잔체, 폐기 발효산물, 증류물의 메탄을 원료로 저온 저압 처리를 통해 생산된다.
3.ETBE II (일본 IBF 주식회사에서 제공, "부록 1" 참조).
일본 IBF 주식회사는 선진' 바이오메트릭 ETBE 혼합물 제조 기술' 을 보유하고 있으며 100% 바이오원료로 만든 bio-ETBEII 실험공장을 개발해 효율적인 생산액을 달성하고 온실효과에 대한 효과적인 대책을 모색하고 있다.
휘발유를 포함한 자동차 연료는 현재 지하자원에서 얻은 것이다. ETBEII 에서 제조한 ETBE 혼합물은 전적으로 생물에서 나온 것으로, 자원 재활용과 온실효과에 대처하는 데 뛰어나다. (이소 부틸 렌은 석유 화학 연료에서 생체 추출로 전환된다.)
둘째, 배경 정보
1, "고 옥탄가 가솔린" 및 그 발전 추세
휘발유가 자동차 엔진 실린더 안에서 연소할 때, 항아리 안의 산소 부족으로 인해 연소가 완전하지 않고, 기계가 강하게 진동하여 수출동력을 낮추고 부품을 손상시키는 것이 바로 휘발유의 폭발 방지 특성이다. 휘발유 항폭성능을 반영하는 수치 지표를 옥탄값이라고 하는데, 이는 사람들이 흔히 말하는 휘발유의 표시인' 90 #' 과' 93 #' 휘발유가 바로 이 휘발유의 항폭성능을 가리킨다. 지수가 높을수록 내폭 성능이 좋다.
고 옥탄가 휘발유를 사용하는 것은 이미 자동차 엔진을 보호하고 자동차 주행 성능을 향상시키는 중요한 수단이 되었다.
휘발유 항폭성능을 높이는 방법은 휘발유에 다른 화학물질을 첨가하는 것이다. 예전에는 일반적으로 테트라 에틸 납을 첨가했기 때문에 납이 함유된 휘발유가 생겼다. 납이 인체에 미치는 해로 인해 테트라 에틸 납은 1997 부터 전 세계적으로 금지되었다. 현재 일반적으로 사용되는 고 옥탄가 휘발유는 92 호, 93 호, 95 호, 97 호, 98 호 무연 휘발유입니다. 에테르류에는 메틸-숙부틸에테르 (MTBE), 에틸-숙부틸에테르 (ETBE), 메틸-숙기에테르 (TAME) 가 포함되어 있어 무연, 산소 함유, 고 옥탄가 휘발유를 생산하는 우수한 조화그룹이다.
시대가 발전함에 따라 사람들은 환경 보호에 점점 더 많은 관심을 기울이고 있다. 자동차 배기가스에 의한 대기 오염을 줄이기 위해 세계 각국은 갈수록 엄격해지는 휘발유 기준을 끊임없이 제정하고 있다. 최근 10 년 동안, 메틸 tert-부틸 에테르 (MTBE) 는 미국에서 새로운 포뮬러 가솔린 (RFG) 과 대만을 포함한 많은 국가 및 지역에서 가솔린의 주요 첨가제로 사용되어 가솔린의 옥탄가를 높이고 자동차 배출 오염을 줄였습니다. 하지만 최근 몇 년 동안 미국 여러 주 (특히 캘리포니아) 에서 오일 탱크 누출과 MTBE 가 지하수를 오염시키는 사건이 발생해 사람들의 관심과 공황을 불러일으켰다. 최근 몇 년 동안 과학 연구는 MTBE 의 단점을 발견했다. 분해하기 어렵고 지하수에 약간의 오염이 있다. 소량의 냄새가 있어 운전자를 불편하게 하고 메스꺼움, 눈 통증, 포진 및 기타 반응을 일으킬 수 있다. 미국은 최근' 청정연료법' 을 통과시켜 2004 년부터 MTBE 사용을 4 년간 금지했다.
MTBE 가 비활성화되면 휘발유의 옥탄가를 어떤 화합물로 대체하는지, 관련 생산설비가 어디로 가는지, 원료-이부틸렌의 용도가 무엇인지 등의 문제가 생긴다. 에탄올 (알코올) 은 기존의 MTBE 대체품 중 가장 인기가 있지만 국내 공급 부족과 미국 가격이 높은 문제에 직면해 있다. 현재 정부는 세금 특혜 보조금을 받고 있지만, 계속 의심할 만하고, 에탄올의 르노증기압은 상당히 높다 (18psia) (따라서 Rvp- 이소신렌의 낮은 조화원료가 이상적임). 먼지와 수용성 불순물을 흡착하기 쉽기 때문이다. 이소 부틸 렌의 제거에 관해서는 현재 적극적으로 개발 중이다. 이소 부틸 렌은 먼저 이소옥틸렌으로 이량 체화 된 다음 고 옥탄가 가솔린 혼합 오일 인 이소옥탄으로 수소화된다. 둘째, 에탄올로 에틸 tert-부틸 에테르 (ETBE) 를 합성한다. ETBE 는 MTBE 와 같은 부류이지만 옥탄가 (111[(r+m)/2]) 와 낮은 레이놀즈 증기압 ( 또한 ETBE 와 이소옥탄의 증류 범위는 좁다. DI) 와 혼합 과정에서 VOC (휘발성 유기화합물) 의 통제. 현재, 미국 재무부는 ETBE 가 휘발유와 혼합될 때 에탄올 세금 혜택을 주기로 동의했다.
유럽은 MTBE 에서 두 번째로 큰 시장이며, 유럽 의회는 이미 지시를 발표했다. 목표는 20 10 년까지 5.75% 의 교통연료 소비 (에너지 함량 기준) 가 바이오연료에서 나오는 것이다. 바이오 디젤은 주요 바이오 연료가 될 것이다. 유럽의 에탄올 성장 대부분은 에틸트 부틸 에테르 (ETBE) 에서 나올 것으로 예상된다. 몇 개의 메틸 tert-부틸 에테르 장치가 이미 생산 ETBE 로 전환되었다. 다른 장치와 소량의 새로운 ETBE 장치 변환은 20 10 이전에 완료될 것으로 예상되며 ETBE 소비는 2 15 만 ~ 257 만 t/ 년으로 증가할 것으로 예상됩니다. 유럽 에탄올 소비 (직접 혼합팀 또는 ETBE 사료로) 는 1.7 만 ~ 1.5 만톤/년으로 증가할 것으로 예상된다.
미래를 내다보면서 글로벌 휘발유 규격이 점점 엄격해지고 있다. 산소 및 황 함량 외에도 고 옥탄가, 저 Rvp, 저 올레핀 함량 및 저 방향족 함량을 포함한 기타 요구 사항은 가솔린 비용을 증가시키고 향후 "운전 가능한 지표" (di) 를 추가 할 수 있습니다
메틸 tert-부틸 에테르, ETBE 및 연료 에탄올의 비교
휘발유 옥탄가 개선제 (첨가제) 는 고옥탄가 휘발유 기술의 한 방면이다. 미국에는 세 가지 합법적인 휘발유 개선제가 있습니다.
A) 메틸 tert-부틸 에테르 (MTBE), b) 에탄올 (EtOH) 및 c)ETBE (에틸 tert-부틸 에테르).
ETBE, 에탄올, 메틸 T-부틸 에테르는 모두 휘발유 개선제나 첨가제이다. 일정 비율로 휘발유에 섞으면 휘발유의 성능을 향상시킬 뿐만 아니라 청결하고 친환경적이다. (무연, 무공해).
(1) MTBE (메틸 tert-부틸 에테르): 메틸 tert-부틸 에테르.
-최대 추가량은 15Vol% 입니다.
MTBE 는 분자식이 C5 H 12 O 이고 분자량은 88. 14 이며 비중은 0.74 1(20℃) 이고 점도는 0.
메틸 tert-부틸 에테르 (MTBE) 는 가장 먼저 개발되고 적용된 옥탄가 개선제이다. MTBE 는 1979 가 미국 환경보호국에 의해 무연 휘발유 첨가제로 승인된 이후 미국에서 휘발유를 조화시키는 데 널리 사용되고 있다. MTBE 의 끓는 점은 상대적으로 낮아 휘발유를 넣은 후 휘발유의 증류 온도를 낮췄다. 이런 효과는 초고옥탄가 휘발유를 생산하는 정유 공장에 막대한 경제적 효과를 가져왔다.
현재 널리 사용되고 있는 것은 MTBE 입니다. 생산난으로 중국을 포함한 많은 국가들이 수입에 의존하고 있다. 최근 몇 년 동안 과학 연구는 MTBE 의 단점을 발견했다. 분해하기 어렵고 지하수에 약간의 오염이 있다. 소량의 냄새가 있어 운전자를 불편하게 하고 메스꺼움, 눈 통증, 포진 및 기타 반응을 일으킬 수 있다. 미국은 최근' 청정 연료 법안' 을 통과시켜 향후 4 년 안에 MTBE 를 금지할 예정이다. 유럽의 에탄올 성장 대부분은 에틸트 부틸 에테르 (ETBE) 에서 나올 것으로 예상된다.
(2) 에탄올: 알코올
-최대 추가량은 10Vol% 입니다.
알코올의 학명은 에탄올, 화학분자식은 C2H6O (CH3-CH2-OH), 분자량은 46 이다.
에탄올은 기초 화학 원료일 뿐만 아니라 새로운 에너지이기도 하다. 미래의 에탄올은 기초산업의 시장 방향으로서 주로 자동차 연료, 주로 에탄올 휘발유와 에탄올 디젤의 세 가지 측면에 나타난다. 이것이 우리가 전통적으로 연료 에탄올 시장이라고 부르는 것입니다. 연료 에탄올이 일정 비율로 휘발유에 추가되는 것은 단순히 유품의 대체품이 아니라 우수한 유품 품질 개선제 또는 일종의 산소합제이다. 가솔린의 고 옥탄가 혼합 성분이기도 하다. 에탄올의 산소 증가 효과와 환경성은 MTBE 보다 우수합니다. 그래서 중국에서는 처음에는 MTBE 를 채택하지 않고 에탄올 첨가제의 생산과 보급을 직접 채택했다.
(3)ETBE (에틸 tert-부틸 에테르): 에틸 tert-부틸 에테르.
최대량은 17Vol% 로 47% 에탄올과 53% 이부틸렌이 섞여 있습니다.
메틸 tert-부틸 에테르와 마찬가지로 ETBE 를 가솔린에 혼합하는 것은 에탄올을 가솔린에 혼합하는 것과 같습니다. ETBE 는 휘발유 옥탄가를 높이는 데 있어서 MTBE 보다 우수하며 * * * 용제로도 사용할 수 있다. ETBE 는 높은 비등점을 가지고 있으며 탄화수소와 혼합될 때 * * * * 끓는점 화합물을 생성하지 않습니다. 이렇게 하면 엔진 안의 기체 저항력뿐만 아니라 증발 손실도 줄일 수 있다. ETBE 는 호기성 미생물에 의해 분해 될 수 있지만 MTBE 는 분해 될 수 없습니다. ETBE 는 휘발유의 옥탄가를 높였을 뿐만 아니라 MTBE 를 첨가한 휘발유보다 휘발유의 경제성과 안전성을 높여 엄청난 시장 잠재력을 가지고 있다.
비교 결론:
A. MTBE 에 비해 ETBE 는 휘발유의 옥탄가를 높일 뿐만 아니라 * * * 용제로도 사용할 수 있다. 그리고 휘발유의 경제성과 안전성은 MTBE 를 첨가한 휘발유보다 낫다.
B.ETBE 는 높은 끓는점을 가지고 있으며 탄화수소와 혼합될 때 * * * 끓는점 화합물을 생성하지 않습니다. 이렇게 하면 엔진 안의 기체 저항력뿐만 아니라 증발 손실도 줄일 수 있다.
C.ETBE 와 이소옥탄의 증류가 좁아 운전 성능 지표를 높일 수 있다. 을 눌러 섹션을 인쇄할 수도 있습니다 DI) 와 VOC (휘발성 유기화합물) 의 통제.
D.ETBE 는 MTBE 보다 높은 옥탄가, 낮은 레이놀즈 증기압, 낮은 수용성을 가지고 있어 에탄올보다 휘발유의 산소 첨가제로 더 적합하기 때문에 ETBE 는 시장 잠재력이 크다.
3.ETBE 합성 기술 현황 ("부속서 2" 참조)
메틸 tert-부틸 에테르의 점진적 비활성화로 사람들은 ETBE 에 대한 연구에 점점 더 많은 관심을 기울이고 있습니다. 현재 외국 에테르의 합성 기술은 이미 매우 성숙했고, MTBE, TAME, ETBE 는 모두 공업화 생산을 하고 있다. 중국은 대규모 산업화 생산의 MTBE 만 있고, TAME 합성 기술은 산업화 구현 단계에 있으며, ETBE 합성 기술은 여전히 연구 단계에 있다. ETBE 는 일반적으로 혼합 C4 의 이부틸렌과 에탄올이 산성 촉매제 작용에 반응하여 발열반응으로 만들어진다. 대공황산 이온 교환 수지는 공업 생산에서 기본적으로 촉매제로 쓰인다. 주요 부작용은 아세틸렌의 이합과 수화이다.
반응기의 형태로 볼 때, ETBE 생산 기술은 고정층 기술과 촉매 증류 기술로 나눌 수 있다. 고정층 기술 설비는 간단하고 조작이 편리하지만, 이부틸렌 전환율은 열역학 평형에 의해 최대 92% (고온고압) 에 달할 수 있어 반응열을 이용할 수 없다. 촉매 증류 기술은 반응의 열역학적 균형을 깨뜨렸고, 이부틸렌 전환율은 99.5% 이상이며, 에테르화 후 C4 는 기본적으로 이부틸렌을 함유하지 않아 1- 부텐, 부타디엔 등 기초화학원료를 생산하는 데 사용할 수 있으며, 반응열은 제품 분리에 사용되어 에너지 소비를 줄였다. 따라서 촉매정류합성 ETBE 의 기술은 공업생산에서 더욱 경쟁력이 있으며, 그 핵심 기술은 정류탑에서 촉매제를 충전하는 방식이다.
촉매 증류 기술은 ETBE 생산 기술의 발전 방향이다. 게다가, 에탄올 회수 기술은 ETBE 생산 기술의 중요한 부분이다. 현재, 침투 기화막 분리와 에탄올 회수 기술의 에너지 소비가 낮고 전망이 좋다. 현재, 외국 ETBE 의 생산 기술은 이미 매우 성숙했다. ETBE 생산 기술을 보유한 국제회사는 주로 프랑스 석유학회 (IFP), 미국 촉매 증류기술회사 (CDTECH), 알코화학기술회사 (ARCO), 연합석유제품회사 (UOP), 필립회사입니다. 국내에서 ETBE 생산 기술을 연구하는 단위는 많지 않아 대부분 시범 단계에 있다.