[發明專利]甲基叔丁基醚的制備方法及其裝置

有效

• 申請號: 201310257316.4
• 申請日: 2013-06-25
• 公開（公告）號: CN104250205A
• 公開（公告）日: 2014-12-31
• 發明（設計）人: 楊忠梅;孫強;朱相春;侯磊;付靜;何宗華;劉淑芝;李剛;李玉田;呂愛梅
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司
• 主分類號: C07C43/04
• 分類號: C07C43/04;C07C41/09;C07C41/44
• 代理公司: 青島發思特專利商標代理有限公司 37212
• 代理人: 耿霞

技術領域

本發明涉及一種醚類的生產工藝，特別涉及一種采用叔丁醇和甲醇反應制備甲基叔丁基醚的方法及其裝置。?

背景技術

甲基叔丁基醚（MTBE）主要用途是：（1）是一種優良的高辛烷值汽油添加劑和抗爆劑。（2）還可作為化學試劑、反應溶劑。例如，在叔丁基化反應過程中作為叔丁基化試劑，也可代替二乙基醚或四氫呋喃作為反應溶劑。（3）也可用于分解制取高純度異丁烯。?

我國現有煉廠裝置結構不能滿足高標號汽油的生產，即催化裂化汽油在各類汽油中占80%左右的比例，高標號汽油的主要生產裝置—催化重整裝置所占比例明顯偏低，造成我國大部分煉油廠的高辛烷值組分不足。目前采用添加MTBE提高催化裂化汽油辛烷值是最經濟、有效的手段。2011年，國內MTBE表觀消費量約為5.20Mt。?

目前生產MTBE的主流工藝是異丁烯與甲醇反應，采用陽離子交換樹脂為催化劑。2012年前后，環氧丙烷的生產裝置在國內陸續投產，副產物叔丁醇的產量也將增加，一套年產環氧丙烷253kt的生產裝置，每年聯產叔丁醇332kt，這將導致叔丁醇的產能過剩，開發以叔丁醇為原料的MTBE非異丁烯制備工藝有較好前途。?

現有技術中，EP0659722A1以叔丁醇和甲醇為原料，采用兩個醚化反應器進行反應，生成并提純MTBE。該工藝沒有考慮未反應的甲醇、叔丁醇、水的回收，并且以水作為萃取劑，沒有考慮到叔丁醇、水的共沸問題，以及如何脫水，這些都導致了較低的反應轉化率。經過第二醚化反應器反應之后，異丁烯轉化率也只能達到81%左右。?

US5741953介紹了一種叔丁醇和甲醇反應生成MTBE的工藝。該專利使用了兩個反應器和一個催化蒸餾塔，工藝流程復雜，投資費用大。在第二個反應器中，叔丁醇的轉化率最高只能達到84%，后續催化蒸餾塔的負荷較大。該專利使用水作為萃取劑，也沒有考慮到叔丁醇、水的共沸問題，從而影響反應的平衡。?

發明內容

本發明的目的是提供一種采用叔丁醇和甲醇反應制備甲基叔丁基醚的方法，該方法實現了異丁烯的完全轉化，提高了MTBE的收率，避免了使用水作萃取劑產生的叔丁醇、水的共沸問題，本發明同時提供了生產裝置。?

本發明所述的甲基叔丁基醚的制備方法如下：?

（1）反應：叔丁醇和甲醇混合以后進入到反應器中進行反應生成含有叔丁醇、甲醇、?MTBE、異丁烯和水的混合氣；?

（2）萃取：步驟（1）得到的混合氣進入到萃取塔進行萃取，異丁烯、MTBE從萃取塔塔頂餾出，叔丁醇、甲醇、微量的MTBE、水及萃取劑從萃取塔釜流出；?

（3）催化蒸餾：步驟（2）得到的異丁烯、MTBE補充甲醇后一起進入到催化蒸餾塔進行催化蒸餾，催化蒸餾塔塔頂含有甲醇、異丁烯的產物返回到反應器中繼續反應，MTBE自催化蒸餾塔塔釜出口流出；?

（4）萃取劑回收：步驟（2）得到的叔丁醇、甲醇、微量的MTBE、水及萃取劑從萃取塔釜流出后進入第一萃取劑回收塔，叔丁醇、甲醇及微量的MTBE從第一萃取劑回收塔塔頂餾出，回到反應器進行反應，萃取劑和水從塔釜流出，進入到第二萃取劑回收塔中，通過減壓蒸餾，水自塔頂餾出，萃取劑回到萃取塔循環使用。?

所述的反應器為1個或多個并聯的固定床反應器。?

采用本發明提供的方法，叔丁醇的轉化率和收率都很高，基本沒有損失。萃取劑與水通過減壓蒸餾，分離效果好，不存在共沸組成，基本完全分開。工藝流程簡單，生產成本低，能得到合格的MTBE產品。?

所述的實現上述方法的裝置，包括一個或多個并聯的反應器，一個萃取塔，第一萃取劑回收塔、第二萃取劑回收塔和一個催化蒸餾塔；其中反應器與萃取塔、催化蒸餾塔依次相連，萃取塔還與第一萃取劑回收塔、第二萃取劑回收塔依次相連，催化蒸餾塔與反應器相連，第一萃取劑回收塔與反應器相連。?

所述的萃取塔是由塔板或填料組成的氣液萃取塔。?

所述的第一萃取劑回收塔是塔板或填料組成的常壓的蒸餾塔。?

所述的第二萃取劑回收塔是塔板或填料組成的減壓的蒸餾塔。?

所述的催化蒸餾塔是由塔板或填料組成的氣液反應蒸餾塔。?

所述的催化蒸餾塔是由塔板或填料組成的氣液反應蒸餾塔。?

所述的反應器優選固定床反應器。?

上述技術方案中：?

所述的萃取塔操作條件為：溶劑摩爾比（即萃取劑與混合氣體摩爾比）2:1～10:1，優選3:1～5:1；塔頂壓力為0.2～1.5Mpa，優選0.5～1.2Mpa；萃取溫度20～120℃，優選40～80℃。?