[發明專利]一種制備甲基叔丁基醚的方法

有效

• 申請號: 201110292909.5
• 申請日: 2011-09-30
• 公開（公告）號: CN102351661A
• 公開（公告）日: 2012-02-15
• 發明（設計）人: 胡先念;李華
• 申請（專利權）人: 胡先念
• 主分類號: C07C43/04
• 分類號: C07C43/04;C07C41/06
• 代理公司: 岳陽市大正專利事務所 43103
• 代理人: 皮維華

技術領域

本發明涉及一種甲基叔丁基醚MTBE的制備方法，尤其涉及一種混相床反應器制備甲基叔丁基醚的方法。

背景技術

甲基叔丁基醚MTBE是一種無色、透明液體，具有醚樣氣味，是生產無鉛、高辛烷值、含氧汽油的理想調合組份，作為汽油添加劑已經在全世界范圍內普遍使用。MTBE與汽油可以任意比例互溶而不發生分層現象，與汽油組分調和時，有良好的調和效應，調和辛烷值高于其凈辛烷值。MTBE含氧量相對較高，它不僅能有效提高汽油辛烷值，而且還能改善汽車性能，降低排氣中CO含量，同時降低汽油生產成本。另外，MTBE還是一種重要化工原料，如通過裂解可制備高純異丁烯。

隨著國內外汽車數量的急劇增加，汽車尾氣對我們賴依生存的環境污染也越來越嚴重，為此世界各國，特別是發達國家不斷對汽油的標準做出越來越嚴格的規定。我國政府對汽油質量也非常重視，規定在2000年1月1起全國停止生產含鉛汽油，并出臺了新的汽油質量標準。降低汽油中的苯、硫、芳烴、烯烴含量，降低汽油的雷德蒸汽壓，并在汽油中添加含氧化合物，可以減少汽車尾氣中污染物的排放。碳四中異丁烯與甲醇反應合成的甲基叔丁基醚MTBE辛烷值（RON117，MON101）高，是理想的高辛烷值汽油的調合組分，在生產高辛烷值無鉛汽油中將起關鍵作用。

我國制造MTBE的C4原料有兩種來源：一是煉油廠的催化裂化裝置（即FCC）石油液化氣中的C4；另一種是輕油裂解乙烯的副產C4。針對兩種不同的原料來源，采用不同的工藝合成路線。當反應原料為FCC副產C4時，工藝路線為固定床混相反應—催化蒸餾深度轉化合成MTBE組合工藝技術。當反應原料為乙烯副產C4時，工藝路線為固定床外循環反應—催化蒸餾深度轉化合成MTBE組合工藝技術。

在實際生產情況中，從煉油廠供應的C4原料的組成是不斷發生變化的，其中異丁烯的含量也會發生較大的變化，當煉油廠的此原料供應不足時，外購C4烯烴原料是很好的途徑，但是外購的C4烯烴原料的組成更加復雜，異丁烯的含量波動范圍更大，單獨的一套工藝流程不能滿足現實工藝的需要。同時，當反應原料中異丁烯的含量較高（超過30重量%）時，單臺反應器反應后物料中的異丁烯含量會超過2重量%，對后續的催化蒸餾塔造成影響，導致催化蒸餾塔的反應溫度過高，催化劑結焦失活。

隨著混合C4深加工行業的不斷發展，由于從MTBE裝置發生醚化反應后的混合C4（簡稱醚后C4）中由于含有大量的1-丁烯，是制備乙酸仲丁酯的重要原料，因此，人們已經開始大量運用醚后C4進行乙酸仲丁酯的合成。然而，乙酸仲丁酯的制備工藝中對原料的要求比較嚴格，尤其是對醚后C4中異丁烯及丁二烯的含量要求比較嚴格，如果醚后C4原料中異丁烯的含量超過0.1%，對乙酸仲丁酯裝置的反應將造成比較大的影響，由于異丁烯反應后的放熱比較劇烈，將造成乙酸仲丁酯裝置催化劑床層的超溫，導致乙酸仲丁酯裝置催化劑的結焦和碳化，并且產生大量的副產物，嚴重影響了乙酸仲丁酯裝置的正常運行。因此，為了滿足下游乙酸仲丁酯裝置對原料的要求，醚后C4的異丁烯含量必須在0.1%以下。

然而，對于以上兩種工藝都不能完全滿足這一點，當上游裝置中混合C4原料中的異丁烯含量發生波動時，MTBE裝置的醚化反應不能并不能進行完全；當MTBE裝置的催化劑處于末期時，MTBE的平衡轉化率也大幅下降，上述兩種情況都直接導致醚后C4中異丁烯的含量往往大于0.1%。

因此，單獨采用外循環取熱固定床反應器或混相固定床反應器兩種工藝路線均存在著以下缺點：1、不能同時適應原料中異丁烯濃度較高的反應；2、換催化劑時裝置必須停工；3、如下游裝置對異丁烯比較敏感時，醚化反應波動大異丁烯不能完全反應，對下游裝置造成影響；4、原料混合C4中異丁烯的濃度較高，反應不完全會造成后續的催化蒸餾塔的超溫。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術存在的不足，提供一種能夠同時適用各種反應原料，并能保證醚后C4中異丁烯的含量不大于0.1%，為下游乙酸仲丁酯裝置提供合格原料的甲基叔丁基醚MTBE的制備方法。

本發明采用的技術方案是：一種制備甲基叔丁基醚的方法，其特征在于：在原有的混相固定床反應器前串接一個外循環取熱固定床反應器，包括有如下步驟：⑴先將原料混合C4輸入外循環取熱固定床反應器中進行反應使得原料混合C4中的異丁烯含量降低至30重量%以下；⑵再將反應后的物料進入混相固定床反應器中進行反應；⑶從混相固定床反應器出來的反應物料進入催化蒸餾塔進行深度醚化并進行分離。

所述步驟⑴原料混合C4中異丁烯的含量為30-50重量%。