MTBE的反應(yīng)機(jī)理:甲基叔丁醚是以甲醇和混合碳四(含有異丁烯)為原料,在酸性催化劑的作用下合成的,這是一個(gè)可逆的放熱反應(yīng)。
MTBE的生產(chǎn)技術(shù):合成MTBE生產(chǎn)工藝主要是醚化工藝,根據(jù)醚化反應(yīng)器的而不同,MTBE合成技術(shù)存在以下幾種形式:固定床反應(yīng)技術(shù):固定床技術(shù)采用的是下流式固定床反應(yīng)器,在70到100℃液相,甲醇與異丁烯在強(qiáng)酸陽(yáng)離子交換樹脂的作用下,反應(yīng)生成MTBE。
該技術(shù)采用外循環(huán)取熱方式來(lái)控制,用冷卻水在反應(yīng)器外移走反應(yīng)熱,用分餾塔分離產(chǎn)物MTBE和甲醇以及剩余的碳四餾分。此法用于含異丁烯濃度變化較大的碳四原料。盡管反應(yīng)器用水冷卻,但仍會(huì)出現(xiàn)熱點(diǎn),難于消除,且反應(yīng)速率低,這類技術(shù)在近年來(lái)已較少采用。
膨脹床反應(yīng)技術(shù):該技術(shù)的主反應(yīng)器采用上流式膨脹床,在生產(chǎn)過(guò)程中,反應(yīng)原料自下而上經(jīng)膨脹床反應(yīng)器催化劑床層。達(dá)到一定值后,催化劑床層便開始膨脹,由于催化劑床層受到輕微的擾動(dòng),有利于提高催化劑的活性,加快反應(yīng)床層的傳熱過(guò)程,有利于反應(yīng)的進(jìn)行和反應(yīng)熱的擴(kuò)散,使床層溫度分布均勻,不存在局部熱點(diǎn)。
此方法投資少,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,催化劑裝卸方便,但操作彈性較小。硫酸催化技術(shù):該技術(shù)是將一定比例的原料送人第一反應(yīng)器中,待反應(yīng)混合物預(yù)熱至70℃時(shí),與硫酸混合,在一定溫度下將混合物送入第二反應(yīng)器中。
最后反應(yīng)混合物進(jìn)入分離器分離有機(jī)相和酸相,在分離器中回收得到的硫可循環(huán)使用,有機(jī)相則進(jìn)入水洗塔,用NaOH含的循環(huán)水中和酸,生成Na2SO4和H2O。