[發明專利]利用醚后液化氣中的C4餾分制備MTBE的工藝

有效

• 申請號: 201310721122.5
• 申請日: 2013-12-24
• 公開（公告）號: CN103739454A
• 公開（公告）日: 2014-04-23
• 發明（設計）人: 胡從;喬樹奎;王振坤
• 申請（專利權）人: 山東濱州裕華化工廠有限公司
• 主分類號: C07C43/04
• 分類號: C07C43/04;C07C41/06
• 代理公司: 濟南舜源專利事務所有限公司 37205
• 代理人: 徐槐

技術領域

本發明屬于化工技術領域，具體涉及一種以醚后液化氣中的C4餾分為原料生產MTBE（甲基叔丁基醚）的工藝。

背景技術

?C4中的異丁烯與甲醇發生醚化反應生成MTBE（甲基叔丁基醚）。產品MTBE用于生產高純度異丁烯，或作為高標號汽油生產中提高辛烷值的添加劑，醚化反應中過剩的甲醇被回收使用。醚化反應后的混合C4被稱為醚后C4，其主要組分為異丁烷、正丁烷、正丁烯、順-2-丁烯、反-2-丁烯及少量丁二烯。醚后碳四可以當做民用液化氣，但是其價格較普通民用氣來講會貴一些，而且純燃燒使用效果并不如民用氣。

隨著無鉛汽油的推廣和應用，作為汽油優質調和組分的甲基叔丁基醚（MTBE）的需求量日益增加，為有效的利用C4餾份中的異丁烯生產高純度的MTBE產品。

甲基叔丁基醚是一種添加劑，無色液體，具有醚樣氣味，微溶于水，可用作汽油添加劑代替四乙基鉛，性能優良高效，市場前景良好，生產工藝簡單，在一定溫度壓力下合成。

MTBE合成裝置流程及現狀介紹，在MTBE合成裝置中，原料C4和甲醇進入反應器，在大孔強酸性陽離子樹脂催化劑的作用下，C4中的異丁烯與甲醇發生醚化反應，生成MTBE，反應后的物料包括過剩甲醇、醚后C4、產品MTBE、副產物二甲醚、C8、MSBE（甲基仲丁基醚）、叔丁醇等，被送往共沸蒸餾塔分，在共沸蒸餾塔底部流出純度為98%以上的MTBE粗產品，粗MTBE送入MTBE精餾塔進一步分離，可得到高純率的MTBE精產品。在共沸蒸餾塔內甲醇與醚后C4形成的共沸物從塔頂排出并送往甲醇萃取塔，在甲醇萃取塔中，以水為萃取劑，將醚后C4中的甲醇萃取，將形成的甲醇水溶液送進甲醇回收塔進行甲醇回收，甲醇回收塔底的水返回甲醇萃取塔，作為萃取水循環使用。而醚后C4則從甲醇萃取塔頂采出，并送往煉油廠，作為烷基化裝置的生產原料。

在所選擇的工藝條件下，原料C4中的異丁烯和工業甲醇混合通過催化劑床層并反應生成MTBE，異丁烯與甲醇在強酸性陽離子樹脂催化劑的作用下，異丁烯在叔碳位形成正碳離子，具有較高的反應活性。甲醇由于屬于極性分子與其進行的加成反應生成MTBE。該反應為放熱反應，反應溫度為40-80℃，MTBE的合成反應受熱力學平衡的制約在低溫下，向生成MTBE的方向反應，同時，從反應動力來說，在較高的溫度下加快反速度，但是副反應加快，為此在生產操作中要制空合適的反應溫度，在反應的條件下，原料中所含的水分與異丁烯反應生成叔丁醇，異丁烯自聚生成二聚物甲醇縮合成二甲醚，副產品叔丁醇和二聚物也具有較高的辛烷值，可隨同MTBE調入汽油。合成MTBE的反應選擇性很高，98-99%，采用反應蒸餾升技術后，異丁烯轉化率大于或等于99%，副產品生成很少，C4餾分中除異丁烯外的其它C4組分在反應條件下視為惰性物質。

發明內容

為了解決上述的技術問題，本發明提供了一種收率高的利用醚后液化氣中的C4餾分制備MTBE的工藝。

本發明的以醚后的C4餾分為原料生產MTBE的工藝是通過下述的技術方案來解決以上的技術問題的：

利用醚后液化氣中的C4餾分制備MTBE的工藝，該工藝的步驟如下：

在MTBE的合成裝置中，原料C4和甲醇進入反應器，在催化劑的作用下，C4中的異丁烯與甲醇發生醚化反應，生成MTBE，所述的反應物料包括過剩的甲醇、醚后C4、產品MTBE、副產物二甲醚、C8叔丁醇被送入共沸蒸餾塔分離，在共沸蒸餾塔底部流出MTBE粗品。

利用醚后液化氣中的C4餾分制備MTBE的工藝，該工藝的參數如下：?

原料C4中包括如下的組分異丁烯含量為14.9%，丙烯為0.01%，異丁烷為45.25%；正丁烷為19.1%，丁烯為4.1%，順-正丁烯為9.3%，反-正丁烯6.4%，戊烯0.75%。

利用醚后液化氣中的C4餾分制備MTBE的工藝，原料C4中異丁烯含量為8%～30%。

優選的，上述的原料C4中異丁烯含量為10%～25%。

上述的原料C4中異丁烯含量為20%。

上述的醇烯比為1.2。

生產MTBE的適宜條件，反應器床層物料處于氣液混合物料，各床溫差不大，如果溫度過高C4中異丁烯易自聚，使產品中低聚物含量過高，溫度控制過低會使反應不完全，所以反應器最適宜的反應溫度控制在本發明中所設定的溫度之間。