[發(fā)明專利]一種甲基叔戊基醚的制備方法和一種輕汽油的改質(zhì)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610889293.2
• 申請(qǐng)日: 2016-10-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107935821B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-09-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李佳;常衛(wèi)星;李靖;溫朗友
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油化工股份有限公司;中國(guó)石油化工股份有限公司石油化工科學(xué)研究院
• 主分類號(hào): C07C41/06
• 分類號(hào): C07C41/06;C07C43/04;B01J31/06
• 代理公司: 北京潤(rùn)平知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11283
• 代理人: 劉國(guó)平;顧映芬

本發(fā)明公開(kāi)了一種甲基叔戊基醚的制備方法和一種輕汽油的改質(zhì)方法，所述制備方法包括：在醚化反應(yīng)條件下，將甲醇和異戊烯與醚化催化劑接觸得到含有甲基叔戊基醚的反應(yīng)產(chǎn)物；所述醚化催化劑為聚合物負(fù)載離子液體催化劑，該催化劑具有式(I)或式(П)所示的結(jié)構(gòu)，本發(fā)明的方法能夠使制備甲基叔戊基醚的反應(yīng)能夠保持較高的反應(yīng)活性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種醚化反應(yīng)，具體地，涉及一種催化醚化輕汽油中烯烴重要組成成分異戊烯，制備甲基叔戊基醚的方法以及一種輕汽油的改質(zhì)方法。

背景技術(shù)

甲基叔戊基醚是一類高辛烷值、低蒸汽壓的含氧醚類化合物。與甲基叔丁基醚類似，甲基叔戊基醚(TAME)能作為汽油添加劑而有效改善汽油品質(zhì)，改良汽油抗暴和環(huán)保性能，是生產(chǎn)無(wú)鉛、含氧、高辛烷值汽油，生產(chǎn)未來(lái)清潔汽油的理想調(diào)和組分。在甲基叔丁基醚因?yàn)榄h(huán)保、原料等因素受限條件下，甲基叔戊基醚的市場(chǎng)需求迅速增加。此外，生產(chǎn)甲基叔戊基醚的原料異戊烯是輕汽油中烯烴的重要組成成分。催化醚化異戊烯、醚化輕汽油能更直接有效降低汽油烯烴含量，從源頭改善汽油品質(zhì)。因而，現(xiàn)階段未能大規(guī)模生產(chǎn)的甲基叔戊基醚的制備方法研究具有重要意義。

1977年研究者首次使用A-15做催化劑使得異丁烯與醇反應(yīng)生成醚，為樹(shù)脂催化劑在醚化領(lǐng)域的開(kāi)發(fā)利用奠定了基礎(chǔ)?，F(xiàn)有技術(shù)多用陽(yáng)離子樹(shù)脂作為催化劑催化醚化制備TAME，如US 4193770中采用磺酸型陽(yáng)離子交換樹(shù)脂作催化劑，以甲醇與異戊烯作原料，在一定壓力和66-116℃條件下進(jìn)行醚化反應(yīng)，在工業(yè)合適空速條件下，異戊烯的轉(zhuǎn)化率為35％左右，在較低空速下，異戊烯的轉(zhuǎn)化率可達(dá)50％-60％。然而，陽(yáng)離子交換樹(shù)脂作為催化劑有如下缺點(diǎn)：一方面催化劑熱穩(wěn)定性低，催化劑磺酸基團(tuán)易脫落因而導(dǎo)致催化劑活性較低。另一方面，陽(yáng)離子交換樹(shù)脂活性基團(tuán)中H⁺易被原料中金屬陽(yáng)離子交換而導(dǎo)致催化劑中毒。

現(xiàn)有技術(shù)中也有分子篩催化劑作為醚化催化劑。如US 4605787中描述了用ZSM-5，ZSM-11，ZSM-12等催化劑催化甲醇與異丁烯的氣相反應(yīng)。又如EP 309177則比較了β型分子篩與A-15用于甲醇與2-戊烯合成仲戊基甲基醚的催化活性。現(xiàn)有醚化催化劑種類還包括雜多酸類催化劑和固體超強(qiáng)酸類催化劑等，如JP 81135439中所公開(kāi)的雜多酸催化劑H₄SiMo₁₂O₄₀/SiO₂，和EP 259105中公開(kāi)的固體超強(qiáng)酸SO₄^2-/ZrO₂。這三類催化劑各具優(yōu)勢(shì)，但都存在催化活性偏低的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種甲基叔戊基醚的制備方法以及一種輕汽油的改質(zhì)方法，本發(fā)明所述醚化催化制備甲基叔戊基醚的反應(yīng)能夠保持較高的反應(yīng)活性。應(yīng)用于輕汽油的改質(zhì)方法中能夠提高汽油的辛烷值，有效改善汽油的油品。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種甲基叔戊基醚的制備方法，其中，該方法包括：

在醚化反應(yīng)條件下，將甲醇和異戊烯與醚化催化劑接觸得到含有甲基叔戊基醚的反應(yīng)產(chǎn)物；

所述醚化催化劑為聚合物負(fù)載離子液體催化劑，該催化劑具有式(I)或式(П)所示的結(jié)構(gòu)：