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1、北京慧聪国际资讯有限公司 1汽油抗爆增标剂市场调研报告一、 产品性状与用途现在世界及国内各炼油厂所使用的汽油抗爆剂有甲基叔丁基醚、甲基环戊二烯三羰基锰、甲基叔戊基醚、二茂铁、四乙基铅等，其性状和用途如下：(1) 甲基叔丁基醚，简称MTBE, 分子式是CH3OC4H9，溶点 -109，沸点55.2， MTBE是一种透明、无色、高辛烷值的液体，具有醚样气味，是生产无铅、高辛烷值、含氧汽油的理想调合组份，作为汽油添加剂已经在全世界范围内普遍使用。它不仅能有效提高汽油辛烷值，而且还能改善汽车性能，降低排气中CO含量，同时降低汽油生产成本。(2) 甲基环戊二烯三羰基锰，简称MMT ，略带琥珀色的液体，易
2、溶于有机溶剂，不溶于水，分子式为 （C6H7）Mn,闪点 120，冰点 2.2 , 沸点 232.8 ，密度 1.38g/mL(20) ，常温下不溶于水，而溶于汽油，见光容易分解。能够经济地提高汽油辛烷值，降低炼厂操作苛刻度，有助于减少汽油中芳烃、烯烃等含量，可以降低汽车CO、NOx等污染物排放。(3)甲基叔戊基醚，简称TAME ，分子式为CH3OC5H11，密度 0.77g/L,沸点 86，蒸汽压为 10.3kPa,辛烷值为104.5。 减小由汽车尾气中的一氧化碳以及烃类引发的臭氧和光化学烟雾等对空气的污染。限制汽油的蒸汽压、苯含量， 还将逐步限制芳烃和烯烃含量。(4)二茂铁也叫环戊二茂铁，
3、是一种金属有机化合物。分子式Fe(C5H5)2。常温下为橙黄色片状结晶，有恼人气味。熔点172 174，沸点249，不熔于水，易熔于苯、乙醚、汽油、柴油等有机熔剂。与酸、碱、紫外线不发生作用，化学性质稳定，400以内不分解。对人体无害。二茂铁可代替汽油中有毒的四乙基铅作为抗爆剂，制成高档无铅汽油，以消除燃油排出物对环境的污染及对人体的毒害。如在汽油中加入0.0166-0.0332g/L 的二茂铁和0.05-0.1g/L 乙酸叔丁酯，辛烷值可增加4.5-6。但是由于容易引起发动机严重磨损，火花塞严重短路而未被应用。(5)四乙基铅，简称TEL，分子式为Pb（C2H5）4，沸点 200，四乙基铅是无
4、色油状液体，略具苹果香味，沸点低， 极易挥发， 性剧毒， 且易为皮肤吸收。不溶于水、 稀酸和碱溶液。溶于有机溶剂。在日光下或受热时会分解。迄今为止，TEL 是最有效的的汽油抗爆剂，一般的直馏汽油加入0.1%的四乙基铅， 辛烷值可提高14-17 个单位。 但四乙基铅有剧毒，含铅的燃烧废气是大气中铅污染的主要来源。大气中的铅会通过呼吸道及食物链进入人体，使人体铅含量增高，继而因积累作用逐步危及肾脏和神经系统。大量研究已完全证实了大城市的居民身体中血铅含量与含铅汽油的使用量是密切相关的。因此减少汽油中的加铅北京慧聪国际资讯有限公司 2量，推广使用无铅汽油是可持续发展的一种必然趋势。我国于1997 年
5、正式禁止含铅汽油的使用，于2000 年实现使用无铅汽油。除了上述汽油抗爆剂以外，还有叔丁醇、甲醇、乙醇等，但是与MTBE 等相比，没有大规模生产。现在汽车尾气已经成为人类健康的一大公害70 年代以后，世界各国尤其是工业化国家越来越严格地限制使用含铅汽油，被誉为汽车“绿色食品”的无铅汽油开始得到广泛应用。因此开发绿色、环保、高效的抗爆剂是今后的发展趋势。二、 国内生产总概况原来使用的四乙基铅大部分依赖进口，国内只是小规模生产，2000 年使用无铅汽油后，四乙基铅的进口已停止，国内的生产停止。汽油抗爆剂的国内生产企业主要集中于中石油和中石化下属的子公司，并且主要集中于MTBE 的生产。现在全国的M
6、TBE 生产装置增加到27 套，总年产能力达62 万吨，目前，我国汽油用MTBE 年需求量为80 万吨，缺口较大。 而最大的一套MTBE 装置已于今年在大庆炼化公司开车投产，其设计生产能力为每年14 万吨。 其他的如大连石化公司、北京燕化、浙江镇海炼化公司的MTBE 的产量居于全国的前几位。其他的汽油抗爆剂，如MMT 、二茂铁等，在全国尚没有形成规模，只在一些地方小企业进行小规模生产。而TAME 在国内尚属空白。我国 MTBE 生产装置按生产目的可分为两种类型：一种是以MTBE 作为提高汽油辛烷值德添加剂，以催化裂化C4馏分中异丁烯为原料，进行醚化反应合成MTBE ，醚化后的剩余 C4馏分作为
7、烷基化装置的原料；另一种是以生产MTBE 和化工原料为目的。国内 MTBE装置大部分采用的是齐鲁石化研究院开发的技术，列管式、筒式外循环、催化蒸馏、混相反应、混相反应蒸馏合成甲基叔丁基醚（MTBE ）合成技术，其中混相反应与催化蒸馏串联深度转化合成MTBE 技术为国际首创，被列为中石化集团公司首批成套出口技术之一， 混相反应蒸馏技术具有国际领先水平。系列技术分别获3 项中国专利和2 项美国专利授权， 并获国家科技进步二等奖、中石化集团公司科技进步一等奖等6 项国家及省部级奖励，同时开发了甲基叔戊基醚合成技术、大颗粒醚化树脂催化剂、C4 和 C5 混合醚化及轻汽油醚化技术。三、 国内主要生产企业
8、（略）四、 国内拟建项目、在建项目进展及联系电话（略）北京慧聪国际资讯有限公司 3五、 国内消费概况及主要用户（1） 国内消费概况我国对无铅汽油的推广使用很重视从1993 年起在部分机动车辆试用无铅汽油，结果表明使用无铅汽油不存在技术问题1997 年正式禁止在汽油中加TEL（四乙基铅） ，要求使用环保、高效、绿色的汽油抗爆剂。随着这种绿色浪潮的兴起，全国对无铅汽油的需求也在不断增长。从而对汽油抗爆剂的消费也在大幅度增长，MTBE 消费量由10 万吨增加到现在的 x 万吨。汽油抗爆剂的国内消费主体绝大部分为中石化、中石油下属的子公司，很多炼油厂既是生产者，同时又是消费者。因此，以上列出的生产商不
9、再列出。他们使用汽油抗爆剂来提高汽油的辛烷值，或者作为异丁烯的裂解原料。并且消费集中于MTBE ，与之相比， 添加其他的汽油抗爆剂的成本要大的多，所以它们的消费量要小许多。(3) 主要用户的需求量（略）六、 国外生产与消费概况随着汽车废气排放控制及保护环境的需要，国际上已经限制向汽油内加烷基铅，并逐步实现汽油低铅化和无铅化。美国、加拿大、澳大利亚等国汽油无铅化推行较快，西欧汽油正向低铅化发展。据报道，1990 年西方国家汽油耗量的55为无铅汽油。烷基铅抗爆剂限制使用，将促进非铅抗爆剂及炼油加工深度的研究与发展。1959 年美国的乙基公司向市场推出了甲基环戊二烯三羰基锰，作为四乙基铅辅助抗爆剂，
10、后来作为单独抗爆剂使用。该剂有效地提高了汽油辛烷值。但有研究认为，MMT 在发动机燃烧室内表面形成多孔性沉积物，使火花塞寿命缩短，容易造成环境中锰含量上升，美国于 1978 年停用 MMT 。尽管 MMT 有很多缺点， 但是它毕竟是继烷基铅之后研究出来的高效抗爆剂。加拿大是目前世界上MMT 用量最大的国家，自1977 年以来一直没有中断使用MMT ，尽管在 1997 年 6 月由于汽车制造商的反对，发生了限制MMT 贸易的禁令，但经过有关司法程序，加拿大政府在1998 年解除了有关禁令，并赔偿了乙基公司在此期间的损失。MMT在加拿大二十多年的成功应用，为该添加剂在世界各地的推广树立了良好的典范
11、。自 1973 年第一套工业生产装置在意大利投产以来得到了很快的发展，到 1990 年，世界MTBE 年产量已达到1000 万吨，到 2000 年世界达到3000 万吨以上。MTBE 作为汽油添加剂已经在全世界范围内普遍使用。它不仅能有效提高汽油辛烷值，而且还能改善汽车性能，降低排气中CO 含量，同时降低汽油生产成本。MTBE 应用至今，北京慧聪国际资讯有限公司 4需求量、消费量一直处于高增长状态，其生产技术也日趋成熟。但最近，美国加州以污染水质为由，采取措施禁止使用MTBE ，美国国家环境保护部门也有类似动作。这表明，美国已开始限制MTBE 生产及应用。 美国是 MTBE 消费大国， 这一演
12、变将使MTBE 产业受到威胁。据分析，到2005 年美国使用MTBE 将大大减少，2010 年将完全禁用。2005 年全部禁用也有 50%可能。目前世界汽油用MTBE 年产能力超过2100 万吨，由于受禁用威胁，其生存将受到严峻考验。但是也有专家认为，美国发生的对MTBE的恐慌，在近期内不会扩散到欧洲和亚洲。甲基叔戊基醚 （TAME ）作汽油调合组分近年来应用甲基叔戊基醚作汽油调合组分是提高汽油辛烷值的另一重要而有效手段。生产装置可使用甲基叔丁基醚（MTBE ）装置，也可单独建造。 1986 年第一套TAME 生产装置由德国Deutsche-BP 公司运转，目前世界生产能力超过 20 万吨 /
13、 年，值得重视的是，美国、意大利、台湾、委内瑞拉等国家或地区都已相继兴建TAME装置，预计TAME 将会得到迅速发展。七、 产品价格走势（略）八、产品进出口状况（略）九、工艺技术路线MTBE 工艺路线在酸性催化剂作用下，异丁烯与甲醇发生醚化反应生成MTBE 。反应轻度放热，可以进行气相或液相反应，工业上一般采用液相反应。反应条件温和，反应温度5080，反应压力 0.71.5Mpa.。MTBE 的生产过程由4 部分组成： 原料预处理， 醚化， MTBE 回收， 甲醇回收及循环。A. C4原料预处理原料中氨、二甲基甲酰胺等碱性化合物或金属离子可导致离子交换树脂失效，应采用水洗或吸附方法脱除这些杂质
14、，使杂质总含量低于1mg/kg(ppm) 。B醚化反应C4原料和甲醇经预热和混合后进入反应器。第一反应通常为列管式固定床等温反应器。管内填充强酸性离子交换树脂，壳侧通冷却水撤出反应热，控制一定反应温度。反应系统为液相反应。最终转化率达到96 99.8。C MTBE 回收异丁烯与甲醇虽然是等摩尔反应，但由于受反应平衡限制，为提高平衡转化率，通常甲醇过量1020，醚化反应产物送MTBE 回收塔。剩余C4 与甲醇形成共沸物在塔顶蒸出，在塔顶得到MTBE 产品。北京慧聪国际资讯有限公司 5D甲醇回收及循环含甲醇的未反应C4物料送水洗塔。物料与水逆流接触洗涤。未反应C4烃从塔顶排出，塔底为甲醇水溶液。甲
15、醇水溶液送甲醇回收塔，甲醇从塔顶蒸出，塔底的水循环至塔顶。十、 市场分析与预测1、 MTBE 在全球石油储藏量急剧下降的背景下，中国对燃油的消费需求正在快速增长。根据国家计委能源所的预测，到2005 年全国原油需求量将达到2.48 亿吨，然而，这期间国内原油产量年平均增长率只能达到0.7%左右，到2005 年全国原油产量约为1.65 亿吨，届时原油供需缺口约为8300 万吨，如果全部依靠进口，中国原油市场对外依赖程度将高达34% 中国在“开源”的同时，正不断加大“节流”的力量，努力提高石油产品的使用效率，从而降低污染物排放，为寻找石油替代品腾出时间。其中， 通过在燃油中加入清净剂等添加剂以提高
16、燃油的品质，促进其燃烧效果的提高，一直是主要的解决思路。目前中国普遍使用的是 MTBE( 甲基叔丁基醚 )为代表的汽油抗爆剂，添加比例在10%左右。据有关资料介绍：我国原油加工能力已达22 亿吨，无铅汽油的生产已占汽油总量的60%。MTBE 应用至今， 需求量、消费量一直处于高增长状态，其生产技术也日趋成熟。采用MTBE 作为清洁汽油的主要组分。亚洲 MTBE 需求量快速增加,我国 MTBE 需求也处于快速增长状态，特别是我国近期推广使用高辛烷值无铅汽油，并在北京、上海、广州率先执行城市清洁车用无铅汽油新标准，所用辛烷值改进剂主要是MTBE 。但是由于我国的山地较多，气压较低，且在燃热的夏季对于含沸点55.2的 MTBE 较多的高标号的汽油来说极易发生气阻。因此MTBE 的添加比例一般在10左右。据澳大利亚的研究表明：它还存在着致癌活性，气味难闻之际，且可引起人体的非特异性急症，如头晕、呕吐等其渗透性较强，大量使用后会对地下的饮用水造成污染，影
