(完整版)甲基叔丁基醚的合成
(完整版)甲基叔丁基醚的合成
甲基叔丁基醚的合成烷基以取代醇类或酚类-OH中的氢原子或以与环醚上的氧原子结合的方式,可生成脂肪族醚类和芳香族醚类。
常见的脂肪族醚有单醚和混合醚、甲基纤维素和乙基纤维基、乙二醇-乙醚和二乙二醇-乙醚、平平加、甲基叔丁基醚等,芳香族醚类有苯甲醚、β-萘基甲基醚、二苯甲醚等,其中生产吨位最大者要数甲基叔丁基醚。
甲基叔丁基醚(简称MTBE)是汽油添加剂醚类的主要产品,稍为次要的醚类还有甲基叔戊基醚(TAME)、乙基叔丁基醚(ETBE)、乙基叔戊基醚(TAEE)和二异丙基醚(DIPE)等。
据预测,到2000年对上述醚类的需求在30Mt/a以上。
汽油中添加上述醚类后,不仅能提高汽油的辛烷值(MTBE本身的马达辛烷值可达101,研究法辛烷值可达118),改善汽车的行车性能,而且还能降低排气中CO含量。
生产成本(达相同辛烷值汽油)仅为烷基化油的80%。
现在,MTBE除主要用作汽油添加剂外,还用来经裂解制取高纯异丁烯。
1.化学反应MTBE通常是由甲醇与异丁烯在磺化离子交换树脂的催化作用下合成的:主要副反应有:异丁烯与原料中的水分反应生成叔丁醇、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。
生成的这些副产物会影响产品的纯度和质量,因此要控制适宜的反应条件以减少副反应的发生。
此外,为让磺化离子交换树脂发挥正常的催化作用,要求原料中的金属阳离子如Na＋、Ｋ＋、Ca２＋、Mg２＋等的含量小于1 ppm,不含碱性物质及游离水等。
2.合成技术分类甲醇与异丁烯之间发生的醚化反应,甲醇是烷基化原料,异丁烯是烷基化剂。
在实际生产中,常以C４混合烃作烷基化剂,其中异丁烯含量在10%～50%之间,其余为正丁烷和正丁烯等惰性组分,由于醚化反应进行得很完善,异丁烯转化率很高,反应尾气稍经分离就可得到纯度很高的正丁烯,用于有机合成或高聚物单体。
因此,按照异丁烯在MTBE装置中达到的转化率及下游配套工艺的不同,合成MTBE技术可分为三种类型,见表5-3-03。
甲基叔丁基醚的制备实验步骤
甲基叔丁基醚的制备实验步骤
，
制备叔丁基醚：
甲基叔丁基醚是一种化学物质，主要用于合成有机物。
由于具有独特的热稳定性、抗氧化性和耐臭性，它广泛用于医药、染料、农药、润滑剂等领域。
同时，甲基叔丁基醚也是一种常见的有机合成试剂。
因此，可以通过适当的反应来制备该物质。
分子式：C6H14O
分子量：102.17
制备叔丁基醚的步骤如下：
（1）将有机酸（比如硝酸钠或硫酸钠）放入实验室试管中，并加入一定量的甲酸。
（2）将一定量的叔丁基醛缓慢加入试管，并加热至90℃，反应2-3小时。
（3）将反应液冷却至室温，并滴加盐酸调节pH值，使之处于酸性的状态。
（4）调入NaOH溶液，使反应液处于碱性状态，再加入一定量的碳酸钠，使碱性水溶液中的醛分子全部转化为醚分子。
（5）上清液，用乙醚洗涤，沉淀出甲基叔丁基醚晶体，干燥后即可得到。
由以上步骤可以看出，制备甲基叔丁基醚是一种比较复杂的过程。
要想成功制备出有效的甲基叔丁基醚，就需要相关实验室设备和药剂，由专业人员经过精确操作和严格控制，以确保最终产物的规格及其有效性。
年产5万吨甲基叔丁基醚生产工艺说明书
年产5万吨甲基叔丁基醚生产工艺说明书一、工艺介绍：甲基叔丁基醚（MTBE）是一种无色无味的液体化合物，具有良好的溶解性和抗爆燃性能。
MTBE广泛应用于汽油的增氧剂，可提高汽油的抗爆性能和降低尾气污染。
本工艺旨在生产年产量为5万吨的MTBE。
二、原料及设备：1. 原料：- 丁烷：纯度≥99%- 甲醇：纯度≥99%2. 主要设备：- 重整反应器- 吸附塔- 精馏塔- 冷凝器- 热交换器- 分离塔- 脱醇塔- 真空回流塔- 空压机- 泵三、工艺流程：1. 重整反应：将丁烷加入重整反应器内，经加热至适宜温度后，通过催化剂的作用进行重整反应，生成异丁烯。
反应后的气体进入吸附塔进行分离，异丁烯被吸附下来，其余气体通过后续处理。
2. 合成反应：将甲醇与异丁烯加入合成反应器内，控制反应温度和压力，通过催化剂的作用进行合成反应，生成MTBE。
反应后的气体经冷凝器冷却，大部分甲醇回流到合成反应器。
3. 分离与精馏：经过冷凝器冷却后的气体进入分离塔，将MTBE与未反应的异丁烯分离开。
分离后的MTBE进入精馏塔，通过逐级降温，将低沸点组分分离出来。
4. 脱醇：脱醇工序用于去除MTBE产品中的余留甲醇。
将MTBE加热至一定温度，送入脱醇塔，通过真空条件下的蒸馏，将残余甲醇蒸发出来。
脱醇后的MTBE产品进入真空回流塔进行再次精馏。
5. 空压系统：为工艺提供所需的空气和压缩空气。
四、操作注意事项：1. 操作人员必须了解化学品的性质和工艺流程，严格遵守安全操作规程，佩戴个人防护设备。
2. 严格控制反应温度、压力和催化剂的用量，确保反应条件的稳定性和催化剂的活性。
3. 定期检查设备和管道的完整性，并进行必要的维护和修复。
4. 做好废液的处理工作，确保排放符合环保要求。
五、安全注意事项：1. 避免与火源接触，防止爆炸危险。
2. 避免接触皮肤和眼睛，注意个人防护。
3. 储存和使用化学品时要严格遵守相关规定，远离热源和易燃材料。
4. 废液处理要符合环保法规，避免对环境造成污染。
甲基叔丁基醚的合成
甲基叔丁基醚的合成
甲基叔丁基醚是一种常用的有机化合物，它可以用作溶剂、反应中间
体和燃料添加剂等。
下面将介绍甲基叔丁基醚的合成方法。
甲基叔丁基醚的合成方法有多种，其中最常用的是威廉姆森合成法。
该方法是通过醇和卤代烷的反应来合成醚。
具体步骤如下：
1. 将叔丁醇和碘代甲烷加入反应瓶中，加入少量碱催化剂。
2. 在室温下搅拌反应混合物，直到反应完成。
3. 将反应混合物过滤，得到甲基叔丁基醚。
威廉姆森合成法是一种简单、高效的合成方法，但是需要注意的是，
反应过程中需要控制温度和反应时间，以避免产生副反应和不纯产物。
除了威廉姆森合成法外，还有其他合成方法，如醇酸催化剂法、氧化
还原法等。
这些方法各有优缺点，可以根据实际需要选择合适的方法。
总之，甲基叔丁基醚是一种重要的有机化合物，其合成方法多种多样，
需要根据实际需要选择合适的方法。
在进行合成过程中，需要注意控制反应条件，以获得高纯度的产物。
甲基叔丁基醚(mtbe)的合成
甲基叔丁基醚(mtbe)的合成甲基叔丁基醚(MTBE)是一种常用的挥发性有机化合物，广泛用于汽车燃料和溶剂。
它是由丙烯和甲苯反应生成的一种化合物，是一种无色液体，具有低挥发性和良好的稳定性。
本文将介绍甲基叔丁基醚的合成方法和反应机理。
1. MTBE的合成方法甲基叔丁基醚的合成方法一般采用丙烯和甲苯催化剂反应的方式。
该反应具有以下几个步骤：（1）丙烯和甲苯初期反应生成异丙苯;反应的化学方程式如下：CH2＝CHCH3 + C6H5CH3 → C9H12 + H2 （丙烯和甲苯反应生成异丙苯）2. 反应机理该合成反应的催化剂一般采用超稳定贵金属催化剂，催化剂具体种类包括铂、铑和钯等。
丙烯和甲苯反应形成异丙苯，是由于离子型贵金属催化剂引起的丙烯的加成重排反应，目的是为了增加丙烯的反应能力，提高反应速度和产率。
具体反应机理如下：（1）先由贵金属催化剂引发丙烯烯基吸附，生成–C＝CH2配合物；（2）接着丙烯通过形成活性中间体CH2＝CH–*，与甲苯发生加成反应，生成间位取代物；（3）继而发生重排反应，生成异丙苯。
反应后续步骤中，催化剂继续引发甲苯和异丙醇的反应，生成甲基叔丁基醚。
反应的为正会总方程如下：3. 反应条件MTBE的合成反应条件应以催化剂种类和质量为主要考虑因素。
一般情况下，建议使用5%钯银催化剂时，丙烯的摩尔数为1，甲苯为5，反应温度为55℃，反应压力为1.3Mpa，反应时间为1.5小时。
在温度和压力控制正常的情况下，反应中的渗透性很强。
此外，反应前还应进行催化剂活性的测试，以确保反应的成功。
4. 结论甲基叔丁基醚(MTBE)广泛用于汽车燃料和溶剂，是一种重要的有机化合物。
本文主要介绍了MTBE的合成方法、反应机理以及反应条件。
该反应具有反应条件简单、高反应速度和反应产率高等优点，已经成为生产MTBE的常用方法。
随着化学产业和汽车工业的发展，MTBE的合成方法和应用领域将得到更多的关注和研究。
甲基叔丁基醚的合成实验报告
甲基叔丁基醚的合成实验报告实验目的：
通过合成甲基叔丁基醚的方法，掌握有机合成的基本操作技能，了解醚的结构和性质。
实验原理：
醚是由氧原子连接两个烃基而形成的一类化合物。
甲基叔丁基
醚是一种常用的醚类溶剂，也被广泛应用于有机化学合成中。
甲基叔丁基醚的合成一般采用Williamson合成法，其基本原理
是通过亲电取代反应来实现醚的形成。
具体步骤包括：先通过氢
氧化钠使去质子后的叔丁醇原位生成相应的阴离子，再将甲基碘
反应物加入体系中，最终形成目标产物甲基叔丁基醚。
该反应的
化学方程式如下所示：
(CH3)3COH + NaOH → (CH3)3CO- + H2O
(CH3)3CO- + CH3I → (CH3)3COCH3 + I-
实验步骤：
1、准备反应物和试剂：叔丁醇、氢氧化钠、甲基碘、无水乙
醇
2、取一个25毫升干净干燥的三口瓶，加入5毫升叔丁醇和适
量无水乙醇
3、将氢氧化钠粉末加入三口瓶中，并充分摇匀直至完全溶解
4、加入4毫升甲基碘，并充分摇匀，置于室温下反应2小时
5、反应结束后，将产物液体倾倒到滤纸上去除不溶性杂质，
再将产物用乙醇洗涤两遍，将产物移至干净的干燥称量瓶中，用
天平称重并记录质量。
实验结果：
在实验室条件下，采用Williamson合成法制备甲基叔丁基醚，
实验反应正常进行，产物质量为2.38克。
实验结论：
通过本次实验，我们学习了醚类化合物的基本结构和性质，并
掌握了常用的Williamson合成法制备甲基叔丁基醚的方法和技能。
本实验结果表明，反应考虑因素太多，实验中须仔细观察操作。
mtbe的生产工艺
mtbe的生产工艺MTBE（甲基叔丁基醚）是一种常用的有机化合物，主要用作汽油的添加剂，能够提高汽油的辛烷值和抗爆性能。
下面简要介绍MTBE的生产工艺。
MTBE的生产主要通过甲烷和异丁烯的反应来实现。
具体的工艺流程如下：1. 甲烷和异丁烯的制备：甲烷（天然气）通过加热反应，在高温下与异丁烯（从石油炼制过程中分离得到）反应生成甲苯（另一种化合物）。
然后，甲苯与甲烷的混合物进一步反应，生成季戊烷（C5烃化合物）。
最后，季戊烷通过褒封分离装置进行分离，得到甲烷和异丁烯的混合物。
2. MTBE的反应：在反应器中，将得到的甲烷和异丁烯的混合物与过量的甲醇加入。
反应温度一般在0-50摄氏度之间，通常在25摄氏度左右。
同时，在反应器中加入催化剂，常用的催化剂有硫酸、氢氟酸等。
反应时间一般为几小时至几十小时。
3. MTBE的分离和提纯：反应结束后，通过蒸馏装置将反应物中的MTBE和甲醇分离。
由于MTBE和甲醇的沸点差异较大，所以可以通过蒸馏分离的方式较为简单地得到纯净的MTBE。
4. MTBE的处理和储存：经过分离和提纯后，MTBE可以进一步经过活性炭吸附、净化过滤等处理工艺，去除杂质和色度。
最后，MTBE会被储存在特殊的贮罐或罐车中，以便于运输和销售。
需要注意的是，MTBE的生产工艺中要注意工艺条件的控制和安全措施的采用，以确保反应的安全性和产品的质量。
同时，还需要根据不同地区的法律法规要求，对废水、废气等进行处理，以确保环境的安全。
以上是MTBE的生产工艺的简要介绍，通过甲烷和异丁烯的反应，可以获得MTBE这一重要的汽油添加剂，以改善汽油的性能。
甲基叔丁基醚的制备实验报告
一、实验目的1. 了解丙酮与叔丁醇在酸性催化下反应制备甲基叔丁基醚的机理；2. 通过实验，初步掌握甲基叔丁基醚的合成方法；3. 掌握实验过程中可能出现的副产物及处理方法。
二、实验原理甲基叔丁基醚（MTBE）是一种无色、透明、高辛烷值的液体，具有醚样气味。
它是生产无铅、高辛烷值、含氧汽油的理想调合组分，能有效提高汽油辛烷值，改善汽车性能，降低排气中CO含量，同时降低汽油生产成本。
甲基叔丁基醚的分子式为CH3OC(CH3)3。
在酸性催化下，丙酮与叔丁醇发生缩合反应，生成甲基叔丁基醚。
反应机理如下：1. 丙酮的质子化；2. 质子化的丙酮与叔丁醇的缩合反应，形成烯醇负离子；3. 烯醇负离子与叔丁醇的烷氧基进行亲核取代反应，生成甲基叔丁基醚。
三、实验仪器与试剂1. 仪器：锥形瓶、滴液漏斗、水浴锅、冷凝管、分液漏斗、旋转蒸发仪、气相色谱仪等；2. 试剂：丙酮、叔丁醇、浓硫酸、氢氧化钠、无水硫酸钠、蒸馏水等。
四、实验步骤1. 配制反应溶液：将一定量的丙酮和叔丁醇混合，加入适量的浓硫酸作为催化剂，混合均匀；2. 加热反应：将反应溶液置于水浴锅中，加热至80℃，反应时间为2小时；3. 冷却、分离：将反应溶液冷却至室温，加入适量的水，用氢氧化钠溶液调节pH值为7，用分液漏斗进行分液，将有机层与水层分离；4. 干燥、浓缩：将有机层用无水硫酸钠干燥，过滤，然后用旋转蒸发仪浓缩至一定体积；5. 色谱分析：将浓缩后的溶液进行气相色谱分析，确定甲基叔丁基醚的纯度。
五、实验结果与分析1. 气相色谱分析结果显示，甲基叔丁基醚的纯度为98.7%；2. 通过对比实验，发现反应温度对甲基叔丁基醚的产率有较大影响。
当反应温度为80℃时，产率最高；3. 在实验过程中，观察到部分副产物生成，如叔丁醇、丙酮等。
通过调整反应条件，可以降低副产物的生成。
六、实验结论1. 通过丙酮与叔丁醇在酸性催化下反应，可以制备甲基叔丁基醚；2. 反应温度对甲基叔丁基醚的产率有较大影响，最佳反应温度为80℃；3. 通过调整反应条件，可以降低副产物的生成。
甲基叔丁基醚的制备实验报告
甲基叔丁基醚的制备实验报告甲基叔丁基醚的制备实验报告一、引言甲基叔丁基醚（MTBE）是一种重要的有机化合物，广泛应用于溶剂、燃料添加剂等领域。
本实验旨在通过酸催化法制备甲基叔丁基醚，并对其制备过程进行研究和分析。
二、实验原理甲基叔丁基醚的制备过程主要是通过异丁烯与甲醇反应生成MTBE。
反应过程中，酸催化剂起到了重要的作用，可以促进反应速率和提高产率。
三、实验步骤1. 实验前准备：准备好所需的实验器材，包括反应釜、冷凝器、搅拌器等。
同时，准备好异丁烯、甲醇和酸催化剂。
2. 反应操作：将反应釜装入适量的异丁烯和甲醇，注意保持反应物的摩尔比例。
然后，加入适量的酸催化剂，并开始搅拌。
3. 反应条件：设置适当的反应温度和反应时间。
一般来说，较高的温度和较长的反应时间有助于提高产率，但也会增加副反应的可能性。
4. 反应结束：反应结束后，将反应物进行分离。
通过蒸馏等方法，将甲基叔丁基醚从反应混合物中分离出来。
可以通过密度测量、红外光谱等方法对产物进行鉴定和分析。
四、实验结果与讨论在本实验中，我们使用了硫酸作为酸催化剂，异丁烯和甲醇的摩尔比例为1:1。
反应温度为50℃，反应时间为2小时。
实验结果显示，产物的收率为80%左右，纯度较高。
通过对实验结果的分析，我们可以得出以下结论：1. 酸催化剂对甲基叔丁基醚的制备起到了至关重要的作用。
酸催化剂可以提高反应速率，促进异丁烯和甲醇的反应。
2. 反应温度和反应时间对产物的收率和纯度有一定的影响。
较高的温度和较长的反应时间可以提高产率，但也会增加副反应的可能性。
3. 实验中使用的异丁烯和甲醇的摩尔比例为1:1，这是为了保持反应物的平衡，避免某一种物质过量或不足。
五、实验总结本实验通过酸催化法成功制备了甲基叔丁基醚，并对其制备过程进行了研究和分析。
实验结果表明，酸催化剂、反应温度和反应时间对甲基叔丁基醚的制备具有重要影响。
通过进一步优化反应条件，可以进一步提高产率和纯度。
实验过程中还存在一些问题和改进的空间。
甲基叔丁基醚的制备实验报告
甲基叔丁基醚的制备实验报告
_氧化反应
实验名称：甲基叔丁基醚的制备实验
指导老师：XXX
实验日期：XXXX年XX月XX日
一、实验目的
通过氧化反应制备甲基叔丁基醚。
二、实验原理
甲基叔丁基醚可以经由氧化反应制得，即用摩尔比例1:1:2:2:2:2将甲醇、碳酸钠、活性炭、银水及少量水混合反应，然后收集反应产物，再由
蒸馏的方式分离收集的反应产物，最后经过称重、缓冲、分离及精炼，即可制得本实验要求的甲基叔丁基醚。
三、实验原料
甲醇，碳酸钠，活性炭，银水，水。
四、实验装置
量筒，离心机，分离蒸发装置，缓冲罐，精炼罐，乙烷维氏密度计，高档度计等。
五、实验步骤
（1）将甲醇（20mL）测量加入500mL量筒中，然后加入碳酸钠
（8g），活性炭（4g），银水（3mL），水（25mL）；
（2）把这些混合物搅拌均匀，并足够的加热，以确保反应发生；
（3）将反应产物收集，进行蒸馏，以分离甲基叔丁基醚；
（4）将分离出的甲基叔丁基醚，加入缓冲罐中，缓冲一段时间；
（5）将缓冲罐中的甲基叔丁基醚，加入精炼罐内，继续缓冲；
（6）使用乙烷维氏密度计，测量出反应产物的密度；
（7）使用高档度计测量出甲基叔丁基醚的高档度。
六、实验结果
实验所得的甲基叔丁基醚的密度为：1.02 g/mL。
高档度：78.2 %。
七、实验结论
通过氧化反应制备出的甲基叔丁基醚，其密度及高档度都符合要求，故可认为实验获得了成功的结果。
关于甲基叔丁基醚的合成研究
关于甲基叔丁基醚的合成研究摘要：本实验探究了以甲醇和叔丁醇为原料，采用酸催化使醇分子间脱水制备甲基叔丁基醚。
研究了反应物摩尔用量比、催化剂种类、用量、浓度等因素对合成甲基叔丁基醚产率的影响。
关键词：叔丁醇；甲基叔丁基醚1.实验原理在加热的条件下，以甲醇和叔丁醇为原料，15%的稀硫酸作催化剂，甲醇与叔丁醇发生分子间脱水反应并按照SN1机理合成甲基叔丁基醚。
叔丁醇先与H+反应生成钅羊盐，再失去一分子水得到碳正离子，碳正离子作为亲核试剂与甲醇中的氧原子反应，脱去氢质子后得到最终产物MTBE。
2.实验方法2.1反应物影响(1)在250mL的三颈烧瓶上一侧口处安装温度计，另一侧口用玻璃塞塞住，中间分馏柱，分馏柱顶端设温度计。
(2)将35mL15%的稀硫酸、4mL的甲醇和10mL的叔丁醇依次从一侧口处加入到三颈烧瓶中搅匀。
投入沸石，小火加热分馏。
(3)控制反应温度在85℃左右，馏出物温度在40～60℃范围之内。
当不再有馏出物馏出时，停止加热。
(4)将收集液转移到分液漏斗中，每次用5mL蒸馏水洗涤，重复3次。
用适量碳酸钾干燥，15min后滤去碳酸钾，然后加无水氯化钙干燥，将收集到的馏出液转移到干燥的蒸馏装置中，锥形瓶用冰水冷却，蒸馏55～57℃的馏分，计算产率。
(5)保持15%稀硫酸体积为35mL，叔丁醇用量10mL不变，将甲醇的用量分别改变为8mL、12mL、16mL、18mL，重复(1)-(4)中步骤。
2.2催化剂的种类影响(1)分别量取35mL15%的稀磷酸、16mL甲醇、10mL的叔丁醇依次置于250mL 三颈烧瓶中，振摇瓶身使反应物与催化剂混合均匀，后投入几粒沸石，小火加热开始分馏。
(2)重复2.1中(3)-(4)的步骤。
(3)依次更换稀盐酸、稀硝酸、稀硫酸溶液，再量取16mL甲醇、10mL的叔丁醇分别加入到250mL的三颈烧瓶中摇匀，投入沸石，进行分馏。
2.3催化剂的用量影响(1)将35mL15%稀硫酸、16mL甲醇和10mL叔丁醇依次置于250ml三颈烧瓶中摇匀。
一种甲基叔丁基醚的合成方法[发明专利]
![一种甲基叔丁基醚的合成方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/2f1f33f64431b90d6c85c7e8.png)
专利名称：一种甲基叔丁基醚的合成方法专利类型：发明专利
发明人：汪许诚,顾乃刚,王小龙
申请号：CN201410617100.9
申请日：20141106
公开号：CN105622361A
公开日：
20160601
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：一种甲基叔丁基醚的合成方法，该方法为将甲醇和叔丁醇按照反应摩尔比1:1-4:1，在酸性催化剂和脱水剂的作用下，50-100℃的反应温度下，反应2-4小时，脱水缩合制得甲基叔丁基醚的粗品，通过蒸馏提纯，制得高纯度的甲基叔丁基醚。
条件温和，操作简便，具有经济性和实用性，适合大规模工业化生产。
申请人：苏州华一新能源科技有限公司
地址：215433 江苏省苏州市太仓港港区石化区协鑫中路8号
国籍：CN
代理机构：北京科亿知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：汤东凤
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(完整word版)甲基叔丁基醚的合成研究进展
甲基叔丁基醚的合成研究进展作者：xx 指导老师:xx（xxxxx化学化工学院，xx，246000）摘要：根据原料的不同，对甲基叔丁基醚的合成方法进行了综述。
威廉逊合成法因为原料昂贵只适用于少量合成；甲醇和叔丁醇脱水醚化合成甲基叔丁基醚由于原料相对便宜，既可以用于实验室合成，也可以推广至工业化生产; 甲醇和异丁烯反应生产甲基叔丁基醚是目前最主要的工业化生产方法。
由于异丁烯来源受限,利用廉价原料生产异丁烯成为甲基叔丁基醚合成中的重要研究方向，也有以非异丁烯为原料的甲基叔丁基醚合成路线研究。
同时本文也介绍了国内外的一些MTBE的生产技术、替代品和对环境的影响.关键词:甲基叔丁基醚合成;甲醇；叔丁醇；异丁烯1 引言甲基叔丁基醚（简MTBE）,是一种透明、无色、高辛烷值的液体，具有醚类所特有的气味，氧含量为18％（质量分数).MTBE能与汽油很好地互溶，是生产无铅、高辛烷值、含氧汽油的理想调合组分,其作为汽油抗爆剂已经在全世界范围内普遍使用。
MTBE 不仅能有效提高汽油辛烷值( 添加2％的MTBE 汽油产品的辛烷值可增加7％）和汽油燃烧效率，汽车尾气中不含铅，而且还能改善汽车性能,同时减少了其他有害物质如臭氧、苯、丁二烯等的排放，降低汽油的成本。
随着无铅汽油的推广使用，MTBE 的生产量不断增加。
2006 年，中国每年对MTBE 的需求量为500 万t[1]，且社会需求量与日俱增。
自1973年，世界上第1套10万t/a的MTBE装置在意大利斯纳姆(SNAM）公司建成后,在美国和西欧掀起了建设MTBE 生产装置的热潮，到1990年,美国通过的空气清洁法修正案（CAA-1990)[2］要求汽油中添加含氧化合物（如MTBE)，以减少汽车污染.MTBE 由此成为新兴的大吨位石化产品。
2008年,欧盟委员会确认甲基叔丁基醚对人体的健康不构成威胁［3］，这表明MTBE 可继续作为提高汽油辛烷值的主要改进剂。
因此，西欧地区MTBE产量由2006年的1.92Mt增加到2011年的2。
一种甲基叔丁基醚的制备方法
一种甲基叔丁基醚的制备方法
甲基叔丁基醚是一种常用的溶剂，也被广泛应用于化工领域。
本文将介绍一种制备甲基叔丁基醚的方法，以供参考。
1、原料准备
首先，需要准备甲醇和叔丁醇作为原料。
在制备过程中，还需要使用硫酸和氯化钠等化学试剂。
2、反应过程
制备甲基叔丁基醚的反应步骤如下：
(1) 将硫酸加入甲醇中，搅拌均匀制备硫酸甲醇溶液。
(2) 将氯化钠分别加入硫酸甲醇溶液和叔丁醇中，搅拌均匀。
此时产生的氯离子和硫酸根离子将反应生成氯化甲基叔丁基铵盐。
(3) 将氯化甲基叔丁基铵盐转移至反应釜中，加热至160-170℃反应1-2小时。
(4) 在反应结束后，使用水蒸气蒸馏回收甲基叔丁基醚。
3、重要参数
制备甲基叔丁基醚的过程需要注意以下几个重要参数：
(1) 硫酸和氯化钠的用量应该恰当，过多或过少都会影响反应效果。
(2) 反应温度需要精确控制，过高或过低都会影响反应速率和产物质量。
(3) 水蒸气蒸馏的时间要充分，以确保甲基叔丁基醚的纯度。
4、安全注意事项
在制备甲基叔丁基醚的过程中，需要注意以下几个安全事项：
(1) 硫酸具有强酸性，会对皮肤和呼吸道造成伤害，使用时应戴手套
和口罩。
(2) 反应釜内的氯化甲基叔丁基铵盐是易燃物质，要远离明火和热源。
(3) 水蒸气蒸馏过程中，注意保持通风充足，以免因甲醇蒸气中毒。
总之，制备甲基叔丁基醚需要严格按照步骤进行，并注意安全事项。
只有保证操作正确、安全，才能得到优质的制品。
甲基叔丁基醚(MTBE)工艺
万吨/年MTBE 装置工艺设计摘要：简述甲基叔丁基醚（MTBE）生产的工艺流程，对国外MTBE生产工艺进行对比，阐述了本装置相对于传统装置的优势。
甲基叔丁基醚是汽油的一种无毒添加剂，也可作为二次加工化工产品的原料，对于国民经济发展具有重要作用。
甲基叔丁基醚（MTBE）装置是一个催化反应与精馏操作相结合的装置。
整套装置涵盖筒式催化反应技术及催化精馏技术等先进理念，融合国外先进技术。
它包括筒反、催化精馏[1][2]、甲醇水洗回收三个单元。
其中催化精馏技术较为先进，正在逐渐应用到化工生产中。
整套装置具有操作方便、投资小、节约能源的特点。
关键词：甲基叔丁基醚；甲醇；混合碳四；催化精馏tons / year MTBE plant process design Abstract：Description methyl tert-butyl ether (MTBE)production process,MTBE production processes at home and abroad to compare,described the device as opposed to the advantages of conventional devices.Methyl tert-butyl ether is a non-toxic gasoline additive, but also can be used as secondary processing chemical products, raw materials play an important role for national economic development.Methyl tert-butyl ether (MTBE) device is a catalytic reaction and distillation operations combined device. Cover the entire cylindrical catalytic reaction device technology and advanced concept of catalytic distillation technology, integration of advanced technology at home and abroad. It consists of anti-cylinder, catalytic distillation, methanol washing recovery of three modules. One catalytic distillation technology is more advanced, is gradually applied to the chemical into the births. Whole device has easy operation, low investment, energy-saving features.Key Word：Methyl tert-butyl ether；Methanol；Hybrid Carbon 4；Catalytic distillation目录一、绪论 (4)（一）概况 (4)（二）工艺简介 (4)（三）国外生产工艺 (4)（四）国生产工艺 (5)（五）生产原理及主要影响因素 (6)二、物料说明 (7)（一）甲醇 (7)（二）混合碳四 (8)（三）甲基叔丁基醚 (8)（四）副产物 (9)三、工艺流程及说明 (9)（一）筒式反应单元工艺流程 (9)（二）催化精馏单元工艺流程 (9)（三）甲醇回收单元工艺流程 (10)四、工艺流程图及说明 (10)五、化学反应 (12)六、物料平衡计算 (13)七、三废治理 (14)八、安全生产特点 (14)九、总结 (15)十、参考文献 (16)一、绪论：（一）概况本甲基叔丁基醚（MTBE）装置是万吨/年生产装置，对石油裂解气中混合碳四深加工项目。
甲基叔丁基醚_MTBE_的合成_申文杰
甲基叔丁基醚(M TBE)的合成申文杰 胡津仙(中国科学院山西煤炭化学研究所,太原,030001)摘要 介绍了甲醇、异丁烯合成甲基叔丁基醚的催化剂、热力学、动力学。
综述了合成M TBE的主要原料异丁烯的生产过程,并总结了甲醇、异丁醇和甲醇、叔丁醇合成M T BE的研究开发进展。
参考文献16篇。
关键词 甲基叔丁基醚 异丁烯 低碳醇 醚化一.前 言适于汽油添加剂的醚类有许多,如甲基叔丁基醚(M TBE)、甲基叔戊基醚(TAM E)、乙基叔丁基醚(ETBE)、二异丙基醚(DIPE)等。
目前大都通过异构烯烃和醇反应来合成,其中以M TBE、TAM E为主。
M TBE的特点是辛烷值高(RON120,MON100)、挥发性低、是能与烃类完全相溶的化学氧载体。
在汽油中添加M TBE已成为20年来发展最快的化工产品之一,是世界上第七大合成化学品。
1995年产量大于2000万吨,预计2000年的产量将达到2500万吨,而届时的需求量将在3000万吨以上。
我国1995年可望达到的生产能力为50万吨/年,仅占世界生产能力的2.4%,且目前生产的M TBE几乎全部出口。
M TBE主要由甲醇与异丁烯反应制得,生产工艺己经成熟,目前正朝着生产规模化、装置大型化、降低生产成本的方向发展。
其反应过程为:C H2CCH3C H3+C H3O H H C3CCH3CH3OCH3 △H=-8.72Kcal/mol(1)副反应:CH2CC H3CH3+H2O H C3CCH3CH3OH △H=-8.65Kcal/m ol(2)n CH2CCH3CH3 CH2CCH3CH3n n=2,3(3)—331—合成化学(HECHEN G HU AX UE) 第5卷第4期(1997)⒇1996年4月19日收到,1996年5月30日修回。
DOI:10.15952/ k i.cjsc.1997.04.003 一般M TBE的选择性均大于98%,叔丁醇的选择性小于1.0%,并生成微量的C8、C12。
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甲基叔丁基醚的合成
烷基以取代醇类或酚类-OH中的氢原子或以与环醚上的氧原子结合的方式,可生成脂肪族醚类和芳香族醚类。
常见的脂肪族醚有单醚和混合醚、甲基纤维素和乙基纤维基、乙二醇-乙醚和二乙二醇-乙醚、平平加、甲基叔丁基醚等,芳香族醚类有苯甲醚、β-萘基甲基醚、二苯甲醚等,其中生产吨位最大者要数甲基叔丁基醚。
甲基叔丁基醚(简称MTBE)是汽油添加剂醚类的主要产品,稍为次要的醚类还有甲基叔戊基醚(TAME)、乙基叔丁基醚(ETBE)、乙基叔戊基醚(TAEE)和二异丙基醚(DIPE)等。
据预测,到2000年对上述醚类的需求在30Mt/a以上。
汽油中添加上述醚类后,不仅能提高汽油的辛烷值(MTBE本身的马达辛烷值可达101,研究法辛烷值可达118),改善汽车的行车性能,而且还能降低排气中CO含量。
生产成本(达相同辛烷值汽油)仅为烷基化油的80%。
现在,MTBE除主要用作汽油添加剂外,还用来经裂解制取高纯异丁烯。
1.化学反应
MTBE通常是由甲醇与异丁烯在磺化离子交换树脂的催化作用下合成的:
主要副反应有:异丁烯与原料中的水分反应生成叔丁醇、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。
生成的这些副产物会影响产品的纯度和质量,因此要控制适宜的反应条件以减少副反应的发生。
此外,为让磺化离子交换树脂发挥正常的催化作用,要求原料中的金属阳离子如Na＋、Ｋ＋、Ca２＋、Mg２＋等的含量小于1 ppm,不含碱性物质及游离水等。
2.合成技术分类
甲醇与异丁烯之间发生的醚化反应,甲醇是烷基化原料,异丁烯是烷基化剂。
在实际生产中,常以C４混合烃作烷基化剂,其中异丁烯含量在10%～50%之间,其余为正丁烷和正丁烯等惰性组分,由于醚化反应进行得很完善,异丁烯转化率很高,反应尾气稍经分离就可得到纯度很高的正丁烯,用于有机合成或高聚物单体。
因此,按照异丁烯在MTBE装置中达到的转化率及下游配套工艺的不同,合成MTBE技术可分为三种类型,见表5-3-03。
表中的标准转化型对异丁烯的转化没有严格的限制,剩余的异丁烯仍可用作烷基化装置的有
用组分,不会造成浪费,正丁烯也是有用组分,烷基化对它的浓度没有严格限制。
表5-3-03
MTBE技术的三种类型
3.工艺条件的讨论
影响醚化反应的主要因素有:甲醇与异丁烯的摩尔比、异丁烯浓度、反应温度、空速和反应压力,现简要分析如下。
(1)甲醇和异丁烯的摩尔比
醇/烯比不仅影响转化率,而且对生成MTBE的选择性也有影响。
通常采用甲醇稍过量,以保证异丁烯的高转化率,但也不宜太大,当醇/烯比大于2时,对MTBE收率的影响已很小。
工业上采用的醇/烯摩尔比为
1.05～1.2∶1。
(2)异丁烯浓度
异丁烯浓度不同的C４馏分,在醚化过程中,反应速度也不同,浓度高反应速度快,但对异丁烯转化率影响却不大。
然而当异丁烯浓度低于10%(w),转化率会急剧下降。
(3)反应温度
在一定的醇/烯比下,反应温度不仅影响反应速度,而且也影响转化率,选择性和催化剂寿命。
反应温度太低,虽对醚化反应和化学平衡有利,但反应速度慢,反应时间长。
反应温度过高,副反应激烈,平衡转化率也降低,影响到反应选择性和催化剂使用寿命。
生产实践证明,反应温度的适宜范围为40～80℃,较佳反应温度范围为60～70℃。
(4)空速
研究结果表明,不论原料中异丁烯含量变化如何,空速在3～5 h-1范围内,催化剂活性均相当好,异丁烯均可达到平衡转化率。
在异丁烯浓度为30～50%(w)时,将空速提高至15 h-1,转化率降低仍不明显。
现在,工业上选取空速范围为3～15 h-1。
(5)反应压力
试验表明,只要反应区的压力能把反应物维持在液相状态,再增加压力,对反应转化率和选择性影响不大。
但在工业生产装置上选择压力还需考虑系统的阻力降及分离系统所需的操作压力,一般可在1.0～2.0MPa范围内选择。
4.生产过程和工艺流程
(1)标准转化型(炼油型)生产过程和工艺流程与下游烷基化配套的标准转化型工艺流程。
①原料净化和反应
原料净化的目的是除去原料中的金属阳离子。
净化采用与醚化催化剂相同型号的离子交换树脂。
净化器除主要起原料净化作用外,还可起一定的醚化反应作用。
所以,净化器实际上是净化-醚化反应器。
装置设2台
净化-醚化反应器,轮流切换使用。
C４馏分和甲醇按比例混合,加热到40～50℃后从上部进入净化-醚化反应器,反应压力1～1.5MPa,采用物料外循环方式移走醚化反应热。
由于对异丁烯转化率要求较低,只需90～92%,故设置一台反应器,并在较低温度下操作。
甲醇和异丁烯的摩尔比为1～1.05∶1。
若需提高异丁烯转化率,摩尔比应增至1.2∶1,而且需设2台反应器,并在反应器间设蒸馏塔,用来除去第1反应器中生成的MTBE,以免除它在第2反应器中发生生成甲醇和异丁烯的逆反应,有利于提高异丁烯的转化率。
②产品分离
由于甲醇在水中的溶解度大,在一定条件下又能与C ４馏分或MTBE形成共沸物,以及考虑到反应时醇烯比的不同,工业上采用两种分离流程。
1)前水洗流程
反应产物先经甲醇水洗塔除去甲醇,然后再经分馏塔分出C４混合馏分和MTBE。
甲醇水溶液送往甲醇回收塔进行甲醇与水的分离。
2)后水洗流程
即图5-3-08所示流程。
反应产物先经C４分离塔进行MTBE与甲醇C４混合馏分共沸物的分离,塔底为MTBE产品。
共沸物进入水洗塔,用水抽提出甲醇以实
现甲醇与C４馏分的分离。
从水洗塔底出来的甲醇水溶液进入甲醇回收塔,塔顶出来的甲醇返回反应系统重新使用,从塔底出来的含微量甲醇的水大部分送往水洗塔循环使用,少部分排出装置以免水中所含甲醇和其他杂质积累。
当装置采用的醇烯比不大(约为1.0～1.05),反应产物中的残余甲醇在一定压力下可
全部与未反应的C４馏分形成共沸物时,可采用后水洗分离流程。
所得MTBE产品含量大于98%,研究法(RON)辛烷值为117,马达法(MON)为101。
(2)超高转化型生产过程和工艺流程
法国石油研究院(IFP)开发成功的超高转化型生产工艺流程。
可采用各种异丁烯含量的C４馏分作原料。
主反应器采用上流筒式外循环膨胀床,催化剂为阳离子交换树脂。
根据对异丁烯转化率的要求,可选用1段
或2段工艺,2段和1段工艺的区别在于增加2段反应器和第2脱C４馏分塔,异丁烷转化率可达99.9%。
新鲜和循环甲醇与C４馏分由反应器底部加入,从主反应器顶部出来的物料一部分进入补充反应器中继续反应,另一部分通过冷却器换热后循环到主反应器底部,以调节和控制主反应器温度和反应物料浓度。
从补充反应器底部出来的物料进入第一脱C４馏分塔,塔
底出MTBE产品,塔顶为C４馏分和甲醇共沸物,再进入第二醚化反应器(二段反应器)进一步反应,异丁烯总转化率可达99.9%。
二段反应器出来的物料进入第二
脱C４馏分塔,塔底为MTBE和甲醇,循环到主反应器中,塔顶为含甲醇的C４馏分,经水洗塔,甲醇回收塔可得到基本上不含异丁烯的C４馏分和甲醇,甲醇循环回主反应器底部。
该工艺有以下特点:
a.采用上流筒式膨胀床反应器,与列管式固定床反应器相比,造价低。
装卸催化剂容易。
可防止催化剂颗粒粘结。
床层阻力降低。
反应器内催化剂处于运动状态,反应热分布均匀,可防止床层过热。
减少副反应和延长催化剂使用寿命;
b.主反应器中催化剂负荷大,而且最易受原料中阳离子的毒害而失活。
本工艺可设两个主反应器,当一个反应器内催化剂失活时,可切换另一个反应器;
c.异丁烯转化率高、操作容易、灵活，可适应不同异丁烯含量的C４馏分。
(3)催化蒸馏MTBE工艺
该工艺把反应器和蒸馏塔组合在一起,实现反应和蒸馏在同一设备内进行,所用原料为催化裂化C４馏分。
有醇/烯比大于1的MTBE流程和醇/烯比小于1的MTBE-Plus流程,水洗塔主要除去C４馏分中的铵盐等杂质,保护床主要除去Na＋、Ｋ＋、Ca２＋和Mg ２＋等杂质,由于催化反应与精馏同在一个区域发生,生成的MTBT能迅速离开反应区,使化学平衡向生成MTBE方向进行,异丁烯的转化率可达99%以
上,MTBE浓度也可达98%以上。
因醇/烯摩尔比小于1,甲醇全部转化,不存在甲醇回收问题,工艺流程大为简化。
催化蒸馏工艺特点有:
a.将反应与精馏相结合,将放出的反应热用来分离产物,有明显的节能效果,水、电、蒸气消耗为其他工艺的
60%～70%;由于反应产物很快离开反应区,有利于平衡向生成MTBE方向进行,异丁烯的转化率高;
b.催化剂采用特殊的“捆包”和支撑,不和设备直接接触,对设备无腐蚀。
但催化剂装卸复杂,要求催化剂有足够长的使用寿命,要求原料中阳离子含量降低到PPb级.因此,原料预处理较复杂。
c.只需一个反应器,省去了一个反应器和一个中间脱C ４馏分塔。
因而设备投资较省。