影响MTBE产品纯度的因素及对策.pdf

齐鲁石油化工,2013,41(2):119-122
工业技术
QIL,U PETROCHEMICAL TECHNOLOGY
影响MTBE产品纯度的因素及对策
郭姣民
(洛阳炼化宏力化工有限责任公司,河南洛阳471012)
摘要:介绍影响MTBE产品纯度的各种因素,提出提高MTBE产品纯度的措施和建议。
关键词:MTBE产品纯度影响因素控制对策
中图分类号:TE624.8文献标识码:B文章编号:1009-9859(2013)02-0119-04
MTBE(甲基叔丁基醚)主要应用于高辛烷值益的关键。
清洁汽油的调合,少量应用于化工原料。随着经
济发展对环保要求的不断提高,车用汽油的硫含1合成MTBE的反应
量指标越来越严格。车用汽油国Ⅳ、国V质量标
MTBE是由原料混合碳四中异丁烯与原料甲
准,硫含量要求分别小于50,10mg/kg,日前在全醇在阳离子交换树脂催化剂作用下,发生醚化反
国推行国Ⅳ质量标准,北京、上海、广州等经济发应而成。影响MTBE纯度的原因是在工业生产过
达的城市推行国V质量标准,可见降低MTBE的程中除了发生主反应外,还会发生一些副反应,如
硫含量,以满足国Ⅳ、国质量标准清洁汽油的生异丁烯聚合生成二聚物(DIB)等聚合物、异丁烯
产需要,是今后发展的必然要求。MTBE作为化与水反应生成叔丁醇(TBA)、少最正丁烯与甲醇
工原料,主要是用高纯度的MTBE裂解生产高纯反应生成甲基仲丁基醚(MSBE)、甲醇脱水生成
度的异丁烯。因此提高MTBE纯度是提高装置效二甲醚(DME)等。化学反应方程式如下
CH
CH
CHOH+CH-C
CH2、能CH30CCH+Q
CH
CHI
CH
CH CH
CH-C =CH +CH-C =CH -*CH=C-CH2 C-CH
(2)
CH
CH
CH; - C=CH2 +H,0-CH -C-OH
CH
CH3CH2CH=CH2+CH3OH→CH3-CH2-CH-0一Cl
(4
CH
收稿日期:2013-04-03;修回日期:2013-05-10。
作者简介:郭姣民(1965-),1987年毕业于河南省化学工业学校,中专学历,助理工程师。現在洛阳炼化宏力化工有限责任公司,长
期从事生产一线工艺技术管理工作。电话:13663029303
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QILU PETROCHEMICAL TECHNOLOGY
2013年第41卷
CH3OH+CH3OH→CH3-0一CIH3+H20
2副反应影响因素及控制对策
从表1可以看出,原料中的水含量与MTBE
2.1二聚物(DB)等聚合物
产品中的叔丁醇含量成正比关系,要控制MTBE
生产实践表明,二聚物的生成量与醇烯比产品中叔丁醇的生成,须将原料中的水含量控制
(甲醇与异丁烯的摩尔比)关系最密切,生产过程在0.1%以下。
其他操作条件不变,醇烯比与副产二聚物基本成2.3甲基仲丁基醚(MSBE)
反比关系,如图1所示。
甲基仲丁基塍的生成量与反应温度有关,在
765
空速不变情况下,两者成正比关系,温度越高,甲
基仲丁基瞇的生成量越大;反应温度一定时,空速
越大,甲基仲丁基醚的生成量越小。空速、反应温
如4
度与甲基仲丁基醚生成量关系见图2。
70℃
81.6
4}65e
60
().700).740.780.820.860.900.94(1.981.021.)6
醇烯比
1.0
).8
图1醇烯比与二聚物生成量关系示意
0).6
0.4
当醇烯比低于1.0时,二聚物的生成量明显
0).2
0.0
升高。因此控制醇烯比是降低MIBE产品中异
空速h
丁烯二聚物含量的关键。在生产过程中为了保证
主反应的正向进行,同时抑制异丁烯聚合物的生图2空速、反应温度与甲基仲丁基能生成量关系示意
成应控制醇烯比为1.05~1.15。
2.2叔丁醇(TBA)
因此,在催化剂使用初期,适当保持较低催化
在合成MTBE的生产过程中,生成叔丁醇的剂床层温度有利于减少甲基仲丁基醚的生成
反应选择性最大,MIBE反应次之,二聚物、二甲般情况下,催化剂使用初期控制醚化反应器床层
醚、,甲基仲丁基醚反应较弱。所以,只要原料中有温度55-60℃,催化剂使用末期,控制醚化反应
水有在,就会生成叔丁醇。反应系统内水的来源器床层温度60~65℃。生产中,开停工过程由于
有:原料碳四带水、甲醇脱水生成二甲醚时生成空速较低,MSBE的生成量较高,正常生产过程,
水、回收甲醇带水、催化剂活性中心与破性物质反保持设计空速可以减少MSBE的生成。
应生成水等。在日常操作中,强化切水工作,减少2.4ニ甲(DME)
原料中水含量。控制反应条件,减少副反应的发
经过对甲醇脱水生成二甲醚反应机理研究和
生,从而减少反应生成的水,进而有效控制叔丁醇生产实践摸索,发现MTBE生产过程中,二甲醚
的生成。其他操作条件不变,原料中水含量与的生成量主要与反应空速及反应温度、醇烯比有
MTBE产品中叔丁醇含量变化情况见表1。
密切关系。在反应温度和反应压力一定的情况
下,空速越大,二甲謎的生成量越小。因此,保持
表1原料中水含量与MTBE产品中叔丁醇含量对比
合适空速可以减少二甲謎的生成,二甲醚的生成
「原料中水含量,%MTBE产品中叔丁醇含量,%一量与空速的关系见图3。从操作过程收集到的反
0.10
0.
应温度、醇烯比与二甲瞇产率关系见图4。
从图4可以看出,反应床层温度越高,二甲醚
0.35
的生成量越大。因此,适当降低反应床层温度可
0.76
以减少二甲醚的生成。另外,醇烯比应该保持在
0.35
f.25
1.05~1.15,醇烯比过高也会导致二甲瞇的生成