10.3MTBE合成

甲基叔丁基醚(MTBE)的合成
➢甲基叔丁基醚(MTBE)本身具有较高的辛烷值(RON=117，MON=101)，且具有良好的调合效果、理化性能和使用性能，如在直馏汽油中加入10%(体积分数)的MTBE，其研究法辛烷值可由56.0提高到64.7
➢MTBE的沸点较低，可降低汽油的10%和50%馏出温度，有利于改善汽油的暖机性能➢MTBE具有良好的化学安定性，可提高汽油的安定性
➢MTBE具有良好的燃烧性能，有助于降低汽车尾气中污染物含量和环境污染
1．MTBE 的合成反应及催化剂CH 3
C CH 3
CH 3O CH 3CH 3OH +CH 3-CH=CH 2CH 3
➢副反应：异丁烯与原料中的水反应生成叔丁醇、甲醇脱水缩合生成二甲醚、异丁烯聚合生成二聚物或三聚物等
➢为减少副反应的发生，需控制合适的反应条件
➢催化醚化是在酸性催化剂上进行的正碳离子反应
➢工业上使用的催化剂一般为磺酸型二乙烯苯交联的聚苯乙烯结构的大孔酸性阳离子交换树脂
高温有利于反应速度的提高，但不利于平衡转化率的提高！
2．MTBE装置的工艺流程
流程组成：
➢净化部分
➢反应部分
➢产品分离部分
MTBE装置工艺流程图
1—进料加热器；2—净化-醚化反应器；3—醚化反应器；4,10,16,20,22—冷却器；5,6,11,17—分别为甲醇、原料、分离部分、回流进料泵；7—循环泵; 8—C4分馏塔; 9—缓冲罐；12,23—回流罐；13—再沸器；14—换热器；15—冷凝器；18—水洗塔；19—甲醇回收塔；21—水泵
反应器型式：
➢列管式反应器：管内装催化剂，管外走冷却水
➢筒式反应器：催化剂分段装填，段间打冷循环液➢膨胀床反应器：
3．生产MTBE的主要操作因素
①反应压力
➢一般工业反应压力为1.0～1.5MPa
②反应温度
➢合成MTBE的反应是中等程度的可逆放热反应，反应温度一般选用50～80℃
③醇烯比
➢提高醇烯比可抑制异丁烯叠合副反应，同时可以提高异丁烯的转化率，工业上一般采用的甲醇:异丁烯的摩尔比值约为1.1:1
④空速
➢工业上采用的空速一般为1～2h-1。