MTBE


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MTBE【MTBE】MTBE(methyl tert-butyl ether)为甲基叔丁基醚的英文缩写,是一种高辛烷值(研究法辛烷值117)汽油添加剂,化学含氧量较甲醇低得多,利于暖车和节约燃料,蒸发潜热低,对冷启动有利,常用于无铅汽油和低铅油的调合 。也可以重新裂解为异丁烯,作为橡胶及其它化工产品的原料 。
基本介绍中文名:甲基叔丁基醚
外文名:methyl tert-butyl ether
缩写:MTBE
沸点:55.2℃
熔点:-109℃
分子式:CH3OC(CH3)3
理化性质甲基叔丁基醚,英文缩写为MTBE(methyl tert-butyl ether),熔点-109℃,沸点55.2℃,是一种无色、透明、高辛烷值的液体,具有醚样气味,是生产无铅、高辛烷值、含氧汽油的理想调合组份,作为汽油添加剂已经在全世界範围内普遍使用 。它不仅能有效提高汽油辛烷值,而且还能改善汽车性能,降低排气中CO含量,同时降低汽油生产成本 。另外,MTBE还是一种重要化工原料,如通过裂解可製备高纯异丁烯 。MTBE是含氧量为18.2%的有机醚类 。它的蒸汽比空气重,可沿地面扩散,与强氧化剂共存时可燃烧 。MTBE的纯度约为97%~99.5%,分子式为:CH3OC(CH3)3,相对分子量:88.15,CAS NO.:1634-04-4组成部分MTBE是一种高辛烷值汽油组分,其基础辛烷值RON:115,MON:100,是优良的汽油高辛烷值添加剂和抗爆剂 。MTBE与汽油可以任意比例互溶而不发生分层现象,与汽油组分调和时,有良好的调和效应,调和辛烷值高于其净辛烷值 。MTBE含氧量相对较高,能够显着改善汽车尾气排放 。但如果加入的MTBE比例不加以控制、使理论当量空燃比超出闭环控制发动机电子控制单元自适应能力所及的调节範围,则会因富氧而干扰闭环控制,使三元催化转化器的转化效率下降 。研究还发现MTBE会污染地下水源,因此美国加州等地已经準备禁用MTBE 。日本的一家研究机构的研究也表明,汽油中的MTBE的含量超过7%,汽车排放中的氮氧化物会增加 。因此,日本的高级无铅汽油中,MTBE的加入量不超过7% 。毒性污染MTBE具有一定的毒性 。20世纪80年代末开始研究其毒性 。研究发现,它易于与水融合,可渗入土壤,破坏地下水质,认为它是一种可能的污染物 。MTBE主要经呼吸道吸收,也可以经皮肤和消化道吸收,动物在高浓度的MTBE中可致癌 。对小鼠的麻醉浓度为1.0mmol/L,致死浓度为1.6mmol/L 。对人体的影响主要表现在上呼吸道、眼睛黏膜的刺激反应,长期接触可使皮肤乾燥 。美国EPA推荐饮用水中MTBE的质量浓度为5.2~10.3μg/L 。危险货物编号:32084合成原料MTBE一般是以甲醇和异丁烯为原料,藉助酸性催化剂合成,其中催化剂在工业上用得最多的是树脂催化剂 。其中由于异丁烯的来源不同而形成了不同的合成路线 。异丁烯的来源:- 裂解制乙烯副产的C4馏分-炼油厂催化裂化装置副产的C4馏分- 以正丁烷为原料经异构化和脱氢製得合成MTBE的催化剂:- 杂多酸及其盐类- 氢氟酸- 硫酸-苯乙烯系阳离子交换树脂- 固体酸-分子筛反应方程式:
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MTBE的反应是一个选择性加成反应,烯烃中的叔碳原子在酸性催化剂的存在下形成正碳离子,再与醇结合形成醚 。其反应是一个可逆放热反应 。工艺流程工业装置上,催化醚化反应是在固定床或膨胀床内进行的,反应物料是液相 。反应后的物流中除产物MTBE之外,还有未反应的甲醇以及除异丁烯以外的其他C4组分 。由于甲醇与C4或MTBE都会形成共沸物,在产物分离时可以有多种方案,如图1所示是其中的一种,图中:1—反应器;2—共沸分馏塔;3—水萃取塔;4—甲醇回收塔 。在这个流程中,用三个塔在压力下进行产物分离 。先在第一个塔内将甲醇与C4的共沸物蒸出,从塔底得到MTBE产物,然后用水萃取的方法从共沸物中回收甲醇,最后再从甲醇水溶液中蒸出甲醇返回反应器 。反应后剩下的C4组分主要是正丁烯和异丁烷等,可作为烷基化的原料 。