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ETBE之國際發展趨勢及可行性分析

吳榮華 洪鼎倫

國立成功大學資源工程學系

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報告大綱

一. 前言

二. MTBE、ETBE與生質酒精之比較三. ETBE國際發展趨勢與政策措施四. 我國生產ETBE可行性分析五. 結語

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一. 前言

d甲基第三丁基醚(methyl tert-butyl ether, MTBE)係使用最廣的含氧汽油添加劑，主要用提升汽油的含氧量與取代四乙基鉛(tetra-ethyl lead)以改善燃燒並減少爆震。

d使用MTBE可能帶來的威脅及替代品Ø因其具備高水溶性，若不慎發生運輸管線或儲存槽洩漏時，將導致地表水及地下水污染，對人體健康造成嚴重的威脅(如：淋巴癌、血癌、肝癌、腎癌與睪丸癌等 )。

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一. 前言ØMTBE的替代品主要可分為醚類與醇類：•醚類：

ü乙基第三丁基醚(ethyl tert-butyl ether, ETBE)、ü第三戊甲基醚(tertiary-amyl-methyl

ether, TAME)ü二異丙醚(Diisopropyl Ether, DIPE)

•醇類：甲醇與乙醇

以原料容易取得與環境友善性而言，乙醇和ETBE最受矚目。

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二. MTBE、ETBE與生質酒精之比較

d汽油在引擎室中燃燒時，係將汽油與空氣混合氣壓縮後，再以火星塞點火燃燒，此時汽缸內的汽油蒸氣因提前燃燒，會產生不正常的燃爆現象，稱之為爆震(detonation)。一般係以辛烷值(Octane No.)作為衡量抗爆震之指標，辛烷值越高抗暴震效果越好。

d一般汽油的辛烷值僅50左右，但可透過添加劑提高辛烷值，最初係四乙基鉛(tetra-ethyl lead)為主，但後來發現其會造成嚴重的空氣汙染及鉛擴散，並危害人體，遂於70年代被具有高辛烷值(約116)的MTBE所取代。

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MTBE、ETBE與生質酒精之比較（續）

d1990年隨著美國空氣清淨法修正案(CAAA-1990)通過後，規定空氣中臭氧或一氧化碳濃度未符合國家標準之地區，須添加11-15vol%之MTBE，以提高汽油的含氧量，增加燃燒供氧量，使燃燒更完全，至此MTBE被廣泛使用。d1996年加州發現地下水遭MTBE污染，以及動物實驗證實長期暴露於高濃度的MTBE將誘發各種癌症，因此展開了有關MTBE禁用與尋求替代品 。

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MTBE、ETBE與生質酒精之比較（續）

dMTBE的替代品主要可分為醚類(如：ETBE與TAME)與醇類(如：甲醇與乙醇)等二種，其中因甲醇毒性較高，且車輛的引擎供油系統需經過改裝或調整才可使用，而TAME目前全球的產量尚不足，均較MTBE不適合作為汽油添加劑。d乙醇作為取代MTBE之汽油添加劑：純乙醇、

47%乙醇與53%異丁烯合成ETBE。供油商與汽車製造商較青睞使用ETBE，因ETBE與MTBE同屬醚類，性質較為近似，可直接取代MTBE而不需面臨需修改輸儲設備與引擎結構等問題 。

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二. MTBE、ETBE與生質酒精之比較d化學反應式

MTBE：

ETBE：

CH3

CCH3 CH2CH3OH CCH3

CH3

CH3

OCH5

CH3

CCH3 CH2C2H5OH CCH3

CH3

CH3

OC2H5

異丁烯 甲醇 MTBE

異丁烯 乙醇 ETBE

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1.易吸收灰塵與水溶性雜質，故不宜以管線輸送，通常必需在銷售點進行摻配，增加儲存和運輸成本問題。

2.高揮發性亦產生臭氧。3.易造成引擎機件腐蝕。

1.生產成本較MTBE與乙醇高。

2.產量較少。

1.具高水溶性，易污染水源。

2.有致癌之風險。3.不易被微生物分解。缺 點

1.為最普遍生質燃料，料源取得容易。

2.生產製程對環境友善。

1.與MTBE性質近似，不需修改 輸儲設備與引擎結構。

2.水溶性較MTBE小。3.可被好氧性微生物分解4.沸點較高，加入汽油中不生成共沸混合物。

5.可在煉油廠直接掺配

1.生產成本低。2.辛烷值高。3.製成及運輸貯存簡易。4.能與汽油其他成分均勻混合。

優 點

1848雷氏蒸汽壓(磅／平方英寸)

108111116辛烷值

玉米、甘蔗與地瓜等生質作物

47%乙醇與53%異丁烯甲醇與異丁烯料 源

(bioethanol)(ETBE)(MTBE)項 目

生質酒精乙基第三丁基醚甲基第三丁基醚添加劑

MTBE、ETBE與生質酒精比較表

資料來源：本研究整理。

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三. ETBE國際發展趨勢與政策措施d國際發展趨勢Ø 歐洲方面歐洲地區使用生質酒精的方式主要是透

過 ETBE作為汽油的添加劑，僅有極少部分是直接以純乙醇進行摻配，因此歐

洲生質酒精消費量的成長主要歸因

ETBE的大量使用。法國首先於1994年將ETBE作為汽油的添加劑，其後，西班牙與德國亦分別於2000年與2004年開始使用。

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50Stennungsund瑞典

54745052675471

AlgecirasBilbaoHuelvaLa CorunaPuertollanoTarragona aTarragona b

西班牙（2）

52Bratislava斯洛伐克

50Sines葡萄牙

120Plock波蘭

138Geleen荷蘭

133Ravena義大利

55Szazhalmobatta b匈牙利

16337

KarlsruheVohburg

德國（3）

658461275

DunkerqueFeyzinFos sur MerGonfreville

法國（1）

94Porvoo芬蘭

183Antwerp a比利時

產能(1000 噸/年)位置國家

由左圖可以看出歐洲主要的生產國家為法國、西班牙和德國。此外，為提升ETBE的產量，歐洲各國目前已將多組MTBE的生產裝置轉換生產ETBE，並積極地增設生產ETBE之工廠，預計2010年前可完工，ETBE的用量則可望提高至215~257萬公 噸/年。

歐盟各國2005年ETBE產能

資料來源：Lyondell

836

422

200

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Ø 日本方面

日本政府於2006年初發表修正日本生質能策略(Revised Biomass Nippon Strategy)，除訂定2030年生質酒精的產量要達到600萬公秉的目標外，並提出推廣生質燃料必要的技術發

展，包括：降低原料蒐集與交通成本、發展

資源作物與提升生質燃料轉換效率。

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此外，日本在訂定京

都議定書的達成計畫

中明確指出交通運

輸的生質燃料(包含

生質柴油、生質酒精

與ETBE)導入目標量與比例如左表：已售出的

車輛全部需適應E10。

推動已售出的車輛需適應E10。

第一期規定期間中，全部新車均需適應E10。

汽車對應

約280萬公秉

約90萬公秉

約75萬公秉

進口

約100萬公秉

約100萬公秉

約5萬公秉自產

約380萬公秉

約190萬公秉

約80萬公秉

生質酒精導入量

汽油全部導入Ｅ10

汽油的2/3導入Ｅ3（部分為Ｅ10）和ETBE

汽油的1/2導入Ｅ3和ETBE

生質酒精導入比率

203020202010期程

日本生質酒精導入規劃

資料來源：經濟部能源局(2007)。

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Ø 日本ETBE的導入規劃：u日本國內目前並無ETBE之設備，故仍以進口

為主。日本石油協會中的煉製者協會於2007年初合組進口ETBE之合資企業，並於2007年3月自法國進口3000公秉ETBE，並於全日本最大的煉油商-日本石油公司的橫濱廠進行摻後，

於關東地區的50座加油站中販售 (Tanaka, 2007)

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Ø用ETBE將可解決使用純乙醇產生之油氣揮發問題，故日本石油協會預計2007~2008年間ETBE摻配總量將達12,000公秉，並於2010~2011年推廣至汽油總銷售量20%(中國工業生物技術訊息網)。

Ø日本石油公司亦於2007年4月宣佈，將於半年內開始將年產量10公噸的MTBE製造設備改產ETBE，並於2009年秋季開始生產ETBE。

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d政策措施

Ø由European Chemical News（2005）得知ETBE成本高MTBE約＄200-＄250/公噸噸，如果政府未採取獎勵措施，將使其不具競爭力。

Ø由於ETBE係以生質酒精與異丁烯合成，在國際上通常將ETBE的使用視為生質酒精的一部份，因此政策措施亦與生質酒精相同

(如下表)。

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0.5230.370.38補貼額（€/升）

葡萄牙西班牙法國國家

法國、西班牙和葡萄牙對ETBE補貼額

資料來源：本研究整理；Touboulic(2005)。

Ø 大致上可以分為法律保障、價格補貼、市場保證、投資優惠、稅賦優惠

等，各國依據其生質酒精技術發展階段不同，而採取不同的政策措施，

如：歐洲各國主要對污染物課以重稅，並提供生質酒精稅賦減免以鼓勵

生產；美國提供價格補貼以及財務優惠以提高生質燃料之市場競爭力；法

國、奧地利採取法律保障，直接立法強制添加生質酒精(經濟部能源局，

2007)。另外，法國、西班牙及葡萄牙另對於ETBE有明確的補貼政策，如

下表。

d政策措施（續）

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各國推動生質能源之政策措施

歐洲各國主要對於污染物課以重稅，生質燃料免稅賦可刺激使用誘因。德國：生質燃料可豁免礦物油稅。奧地利：B100免稅，B20豁免20%礦物油稅。澳洲：酒精與生質柴油免貨物稅。美國：純酒精聯邦貨物稅豁免0.51美分/加侖。中國：免徵5%消費稅；增值稅先徵後還及庫存糧政策補貼。泰國：貨物稅減免；機械進口免稅；免8年公司營業稅。南韓：減免生質柴油交通稅、駕駛稅與教育稅，總計達原始稅金82%。

歐洲：農民種植能源作物既可領取補助，又有售油所得，增強誘因，提升農民種植意願。澳洲：對新或擴充生質燃料容量計畫提供資本補助。日本：減免固定資產稅；補償因天候造成的原料損失

中國：強制5省全省及4省部分地區使用酒精汽油；與同標號汽油同價。泰國：政府機關、國營機構強制使用；政府辦公區只售95酒精汽油。日本:立法允許添加3%生質酒精，並加速利用北海道與沖繩縣為生產基地。

丹麥、英國：根據生產量進行補貼，每生產一定量的新能源，政府給予定額補貼。中國：針對生產成本進行補貼。日本：支付業者相當於揮發油稅之補助金，俾降低零售價格

日本：放寬農地限制，准許興建生質燃料生產工廠。法國：立法要求汽柴油強制添加生質燃料，比重目標為2005年為1.2%、2007年2%、2008年5.75%、2010年7%、2015年應增至10%。

賦稅優惠投資補貼市場保證價格補貼法律保障

資料來源： Bozbas et al. (2007), Bae (2007), 蘇宗振(2007), 國際貿易局經貿資訊網，左峻德等(2006)，行政院經濟建設委員會（2006）, Touboulic(2005), IEA (2004)。

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四. 我國生產ETBE可行性分析d技術可行性

美國石油學會(IFP)ETBE製程

資料來源：Hydrocarbon processing Information(2004)。

註：1.純化器 2.水洗塔 3.膨脹床絕熱反應器 4. 催化蒸餾塔5.水洗塔 6.乙醇蒸餾塔。

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d技術可行性(續)MTBE改ETBE須更改設備

資料來源：日本燃料政策小委員會(2005)

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d市場可行性

Ø環保問題—MTBE污染地下水、人體健康。Ø政府政策—農委會趨於保守、德國E10暫緩。

d經濟可行性

ØETBE以乙醇為原料所以會帶給農民經濟效益。

Ø價格過高須政府補貼—若以同樣摻配比例則會比現行價格上漲約6.68元/公升。

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d財務可行性Ø新建ETBE廠約需94億新台幣(包括ETBE 設施及乙醇接收設備，年產82萬公秉)。Ø由MTBE改建約需5～20億日圓(年產量

60,000～100,000公噸)。Ø ETBE價格偏高，需考量補貼政策。

d管理可行性Ø ETBE與MTBE物理性質相近，無須修改現有設備。

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MTBE、ETBE和生質酒精可行性分析比較

可行優可行管理

已有投資需再投資已進入回收期財務

普通不佳優經濟

普通不佳已有市場市場

可行可行可行技術

E3生質酒精ETBEMTBE項目

可行性

資料來源：本研究整理。

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五. 結語

d政府推行ETBE前應先考慮以下事項：Ø 確認MTBE對於人體與環境的影響，是否需完全禁用，是否可透過其他的方法將影響降到最低。

Ø 若政府的目的為以生質酒精取代傳統石油則須注意ETBE最大摻量為15vol％。

Ø 在價格方面，ETBE價格比MTBE高，故政府要推廣ETBE須提供誘因。

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五. 結語(續)

d是否自產ETBE取決於政策目的。Ø取代MTBE為目的—因ETBE具有環境友善性及與MTBE物理性質相近，故ETBE的效益大於生質酒精。

Ø短期而言可先從加強管制油槽管線的防漏措施，減少使用MTBE之疑慮。

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報告完畢

敬請指教