甲基叔丁基醚的合成

1 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2 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＋、Mg ２＋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3 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 技术的三种类型类型异丁烯转化率,% 残余异丁烯含量,% 下游用户备注标准转化型高转化型超高转化型97-98 99 99.9 2— 5 0.5 — 1 0.1 烷基化丁烯氧化脱氢聚合物单体俗称炼油...