电化学氧化-精馏脱硫法去除MTBE中的有机硫化物

朱文杰

（珠海裕珑石化有限公司，广东  珠海  519050）

摘  要：为去除甲基叔丁基醚(MTBE)中的有机硫化物，提出电化学氧化-精馏联合深度脱硫工艺，系统优化操作参数并阐明反应机理。结果表明，在槽电压4.8V、NaCl质量分数15%、电解质与MTBE体积比1.0、电解20min的最优条件下，脱硫效率达98.25%，产品硫含量降至2.3mg/g，MTBE质量收率91.38%；GC-MS分析证实，二甲基二硫醚、二乙基硫醚和丁基硫醇分别被氧化为甲磺酰氯、二乙基砜及1-丁烷磺酰氯等高沸点产物，可在55℃精馏段高效脱除。实验结果为MTBE深度脱硫提供了一条绿色、高效的新途径。

关键词：电化学氧化；精馏；脱硫

0 引言

甲基叔丁基醚（MTBE）作为高辛烷值汽油调和组分，在全球清洁燃料生产中占据不可替代的地位。然而，受催化裂化、蒸汽裂解等上游装置硫源影响，商品MTBE中普遍含有甲硫醇、二甲基硫醚、噻吩及其衍生物等有机硫化物。这些硫化物在后续调和过程中会全部转移至汽油池，使成品油硫含量超标，影响尾气后处理系统效率，并加剧发动机腐蚀。随着国Ⅵ及未来国Ⅶ汽油标准将总硫限值进一步压缩至≤10mg/kg，MTBE深度脱硫已成为炼油与化工行业共同面临的“卡脖子”环节。

传统加氢脱硫(HDS)技术虽对硫醇、硫醚有效，但在MTBE体系下反应温度窗口窄，醚键极易氢解，造成辛烷值损失和甲醇副产。同时，噻吩类硫化物因空间位阻大、反应活性低，需高温高压及贵金属催化剂，导致装置投资与运行成本骤升。吸附脱硫、萃取脱硫、生物脱硫等新兴工艺虽可避免烯烃饱和，但普遍存在选择性差、溶剂损耗大或处理周期长等瓶颈，难以连续化、规模化应用。因此，开发一种可在常温常压、无烯烃损失条件下深度脱除MTBE中各类有机硫化物的新技术，已成为清洁燃料精制领域的前沿课题。

电化学氧化以电子为清洁“氧化剂”，通过阳极界面产生的·OH、CIO-等活性物种，可在毫秒级内将有机硫化物定向转化为砜或磺酸，进而利用极性差异实现与MTBE的分离。而精馏则利用产物与MTBE间沸点差，完成低能耗的物理分离与溶剂回用。两者耦合可望兼具“反应条件温和、选择性好、过程连续、无外加化学剂”的优势，为MTBE深度脱硫提供全新思路。然而，目前较少研究能够系统阐明电化学氧化-精馏耦合过程中硫化物转化路径、产物分布规律及工艺参数优化策略，限制了该技术的工业化进程。基于此，本文提出以电化学氧化-精馏耦合为核心，构建“氧化-分离”一体化的MTBE深度脱硫新工艺。研究成果有望突破现有MTBE脱硫技术瓶颈，为我国汽油质量升级与“双碳”目标实现提供理论依据和技术支撑。

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