Comparación entre MTBE y ETBE

Thread Content

Comparación entre MTBE y ETBE. Los aditivos para mejorar el octanaje de la gasolina son un aspecto de la tecnología relacionada con las gasolinas de alto octanaje. Existen tres aditivos para la gasolina establecidos por la ley en los Estados Unidos, a saber: a) MTBE (éter metil tert-butílico), b) etanol (EtOH) y c) ETBE (éter etil tert-butílico). El ETBE, el etanol y el MTBE son todos aditivos o mejoradores para esta gasolina. Mezclarlos con la gasolina en ciertas proporciones no solo mejora las características de la gasolina, sino que también es beneficioso para el medio ambiente. (Sin plomo, sin contaminación). (1) MTBE (Éter metil terciario butílico): Es un éter alifático. Su fórmula molecular es C5H12O, su masa molecular es de 88,14. Su densidad es de 0,741 a 20°C, y su viscosidad es de 0,27 a 20°C. Tiene un olor similar al del éter. La cantidad máxima que se puede añadir es del 15% en volumen. El éter metilterbutílico (MTBE) es el primer agente para mejorar el octanaje entre los éteres que fue desarrollado y utilizado. Desde que la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos aprobó en 1979 el uso del MTBE como aditivo en la gasolina sin plomo, este ha sido ampliamente utilizado en ese país para mezclarla con la gasolina convencional. El punto de ebullición del MTBE es relativamente bajo; al añadirlo a la gasolina, se reduce la temperatura del rango de destilación de esta. Este efecto ha generado grandes beneficios económicos para las refinerías que producen gasolina de alto octanaje. Actualmente, el MTBE (éter metil tert-butil) es el utilizado de forma generalizada. Debido a las dificultades para su producción, muchos países, incluido el mío, dependen de las importaciones. En los últimos años, la investigación científica ha revelado las desventajas del MTBE: no se descompone fácilmente y puede contaminar los acuíferos ； Tiene un ligero olor que incomoda al conductor, pudiendo causar náuseas, dolor en los ojos y erupciones cutáneas. Estados Unidos ha aprobado recientemente una “Ley de Combustibles Limpios” que prohibirá el uso del MTBE en los próximos 4 años. Se espera que la mayor parte del aumento en la producción de etanol en Europa provenga del éter etil tert-butil (ETBE). (2) ETBE (Éter etil terc-butil): Éter etil terc-butil. La cantidad máxima que se puede añadir es del 17% en volumen. Se fabrica mezclando etanol al 47% con isobuteno al 53%. Al igual que el MTBE, la adición de ETBE a la gasolina equivale a la adición de etanol a la misma. El ETBE no solo es más eficaz que el MTBE para aumentar el número de octano de la gasolina, sino que también puede utilizarse como co-solvente. El ETBE tiene un punto de ebullición elevado y, al mezclarse con los hidrocarburos, no forma compuestos azeóticos. De esta manera, se puede reducir la resistencia del aire dentro del motor, además de disminuir las pérdidas por evaporación. El ETBE puede ser descompuesto por microorganismos aeróbicos, pero el MTBE no. El ETBE no solo permite aumentar el índice de octanaje de la gasolina, sino que también mejora su eficiencia económica y su seguridad en comparación con la gasolina a la que se le ha añadido MTBE. Por lo tanto, tiene un gran potencial en el mercado. Conclusión comparativa: A. En comparación con el MTBE, el ETBE no solo permite mejorar el índice de octano de la gasolina, sino que también puede utilizarse como co-solvente. Además, la eficiencia económica y la seguridad de la gasolina son mejores que las de la gasolina con MTBE. B. El ETBE tiene un punto de ebullición más alto y, al mezclarse con los hidrocarburos, no forma compuestos azeóticos. De esta manera, se puede reducir la resistencia del aire dentro del motor, además de disminuir las pérdidas por evaporación. C. El rango de destilación del ETBE y el octano isómero es bastante estrecho; esto permite mejorar el índice de conduccibilidad (Drivability Index) ； DI) y el control de los VOC (sustancias orgánicas volátiles) durante la mezcla. El ETBE tiene un índice de octanaje más alto, una presión de vapor más baja y una solubilidad en agua menor que la del MTBE. Por lo tanto, es un aditivo oxigenado para la gasolina mucho más adecuado que el etanol. En consecuencia, el ETBE posee un gran potencial de mercado. 3. Situación actual de la tecnología de síntesis de ETBE (ver “Anexo 2”). La tecnología de destilación catalítica representa la dirección de desarrollo en la producción de ETBE. Además, la tecnología de recuperación de etanol es un componente importante de esta tecnología de producción. Actualmente, la tecnología de separación por membranas de vapor difuso para la recuperación de etanol tiene un bajo consumo energético, por lo que tiene buenas perspectivas. Actualmente, la tecnología de producción de ETBE en el extranjero ya está muy desarrollada. Las empresas internacionales que cuentan con esta tecnología son, entre otras, IFP de Francia, CDTECH de Estados Unidos, ARCO, UOP y Phillips. En China, hay pocas instituciones que investigan la tecnología de producción de ETBE; la mayoría se encuentra aún en la fase de pruebas piloto. A medida que el MTBE es prohibido gradualmente, la investigación sobre el ETBE recibe cada vez más atención. Actualmente, la tecnología de síntesis de éteres en el extranjero ya está muy desarrollada; el MTBE, el TAME y el ETBE se producen a nivel industrial. En China, solo el MTBE se produce a gran escala a nivel industrial. La tecnología de síntesis del TAME se encuentra en fase de implementación industrial, mientras que la tecnología de síntesis del ETBE aún está en fase de investigación. El ETBE se obtiene generalmente mediante la reacción del isobuteno, presente en el mezcla de C4, con etanol, bajo la acción de un catalizador ácido. Se trata de una reacción exotérmica; en la producción industrial, se utilizan principalmente resinas de intercambio iónico de sulfato de gran porosidad como catalizadores. Las reacciones secundarias son principalmente la dimerización y la hidratación del etilenobuteno. Desde el punto de vista de la forma del reactor, la tecnología de producción de ETBE puede dividirse en tecnología de lecho fijo y tecnología de destilación catalítica. Al utilizar la tecnología de lecho fijo, el equipo es sencillo y su operación es fácil. Sin embargo, la tasa de conversión del isobuteno está limitada por el equilibrio termodinámico; en condiciones de alta temperatura y presión, esta tasa puede alcanzar como máximo el 92%. Además, el calor generado por la reacción no se puede aprovechar. La tecnología de destilación catalítica rompe el equilibrio termodinámico de la reacción; la tasa de conversión del isobuteno puede superar el 99,5%. El C4 obtenido tras la etéreificación prácticamente no contiene isobuteno, por lo que puede utilizarse para producir 1-buteno, butadieno y otros materiales químicos básicos. Además, el calor generado por la reacción se utiliza para la separación de los productos, lo que reduce el consumo energético. Por lo tanto, la tecnología de síntesis de ETBE mediante destilación catalítica es más competitiva en la producción industrial; la clave técnica radica en el método de colocación del catalizador dentro de la torre de destilación catalítica. La tecnología de destilación catalítica representa la dirección de desarrollo en la producción de ETBE. Además, la tecnología de recuperación de etanol es un componente importante en este proceso de producción. Actualmente, la tecnología de separación y recuperación de etanol mediante membranas de vaporización por osmosis consume poca energía, por lo que tiene un gran potencial. Actualmente, la tecnología de producción de ETBE en el extranjero ya está muy desarrollada. Las empresas internacionales que cuentan con esta tecnología son, entre otras, IFP de Francia, CDTECH de Estados Unidos, ARCO, UOP y Phillips. En China, hay pocas instituciones que investigan la tecnología de producción de ETBE; la mayoría se encuentra aún en la fase de pruebas piloto.