文档介绍：***叔丁基醚的合成实验报告***叔丁基醚的合成烷基以取代醇类或酚类-OH中的氢原子或以与环醚上的氧原子结合的方式,可生成脂肪族醚类和芳香族醚类。常见的脂肪族醚有单醚和混合醚、***纤维素和乙基纤维基、乙二醇-***和二乙二醇-***、平平加、***叔丁基醚等,芳香族醚类有苯甲醚、β-萘基***醚、二苯甲醚等,其中生产吨位最大者要数***叔丁基醚。***叔丁基醚(简称MTBE)是汽油添加剂醚类的主要产品,稍为次要的醚类还有***叔戊基醚(TAME)、乙基叔丁基醚(ETBE)、乙基叔戊基醚(TAEE)和二异丙基醚(DIPE)等。据预测,到XX年对上述醚类的需求在30Mt/a以上。汽油中添加上述醚类后,不仅能提高汽油的辛烷值(MTBE本身的马达辛烷值可达101,研究法辛烷值可达118),改善汽车的行车性能,而且还能降低排气中CO含量。生产成本(达相同辛烷值汽油)仅为烷基化油的80%。现在,MTBE除主要用作汽油添加剂外,还用来经裂解制取高纯异丁烯。 MTBE通常是由甲醇与异丁烯在磺化离子交换树脂的催化作用下合成的: 主要副反应有:异丁烯与原料中的水分反应生成叔丁醇、甲醇脱水缩合生成二甲醚,异丁烯聚合生成二聚物或三聚物等。生成的这些副产物会影响产品的纯度和质量,因此要控制适宜的反应条件以减少副反应的发生。此外,为让磺化离子交换树脂发挥正常的催化作用,要求原料中的金属阳离子如Na+、K+、Ca2+、Mg2+等的含量小于1ppm,不含碱性物质及游离水等。 ,甲醇是烷基化原料,异丁烯是烷基化剂。在实际生产中,常以C4混合烃作烷基化剂,其中异丁烯含量在10%~50%之间,其余为正丁烷和正丁烯等惰性组分,由于醚化反应进行得很完善,异丁烯转化率很高,反应尾气稍经分离就可得到纯度很高的正丁烯,用于有机合成或高聚物单体。因此,按照异丁烯在MTBE装置中达到的转化率及下游配套工艺的不同,合成MTBE技术可分为三种类型,见表5-3-03。表中的标准转化型对异丁烯的转化没有严格的限制,剩余的异丁烯仍可用作烷基化装置的有用组分,不会造成浪费,正丁烯也是有用组分,烷基化对它的浓度没有严格限制。表5-3-03 MTBE技术的三种类型 :甲醇与异丁烯的摩尔比、异丁烯浓度、反应温度、空速和反应压力,现简要分析如下。(1)甲醇和异丁烯的摩尔比醇/烯比不仅影响转化率,而且对生成MTBE的选择性也有影响。通常采用甲醇稍过量,以保证异丁烯的高转化率,但也不宜太大,当醇/烯比大于2时,对MTBE收率的影响已很小。工业上采用的醇/烯摩尔比为~ ∶1。(2)异丁烯浓度异丁烯浓度不同的C4馏分,在醚化过程中,反应速度也不同,浓度高反应速度快,但对异丁烯转化率影响却不大。然而当异丁烯浓度低于10%(w),转化率会急剧下降。(3)反应温度在一定的醇/烯比下,反应温度不仅影响反应速度,而且也影响转化率,选择性和催化剂寿命。反应温度太低,虽对醚化反应和化学平衡有利,但反应速度慢,反应时间长。反应温度过高,副反应激烈,平衡转化率也降低,影响到反应选择性和催化剂使用寿命。生产实践证明,反应温度的适宜范围为40~80℃,较佳反应温度范围为60~70℃。(4)空速研究结果表明,不论原料中异丁