2. Получение мтбэ

Метил-трет-бутиловый эфир – это продукт синтеза изобутилена с метанолом:

t, катализатор СН₃

СН₃ОН + СН₂ = С – СН₃ ______________ СН₃ – О – С – СН₃

СН₃ СН₃

Сырьем может служит любая ББФ, содержащая более 15 % изобутилена, но не содержащий бутадиена, бутен-1 и бутен-2 в процессе – балласт.

Процесс впервые был разработан в 1973 г. фирмами «Снамроджетти» и «Аник» и первая промышленная установка мощностью 100000 т/год была пущена в Италии в 1977 г. В настоящее время во всем мире вырабатывается около 25 млн. т/год МТБЭ (в том числе в США -12 млн. т/год), общее число установок в мире составляет примерно 100.

Технологическая схема очень проста: компоненты сырья, нагретые в теплообменнике, проходят через реактор, где отводится избыточное тепло (реакция очень экзотермическая) и разделяются в двух колоннах.

В первой ректификационной колонне от реакционной смеси отделяется н-бутан и бутилены, идущие затем на алкилирование, а во второй – сверху готовый МТБЭ, а снизу избыток метанола, который возвращается в сырьевую смесь.

Катализатором служит ионообменная смола (сульфокатиониты), степень конверсии составляет 94 % (по изобутилену), чистота получаемого МТБЭ – 99 %.

На 1 т МТБЭ расходуется 360 кг метанола и 690 кг 100 %-го изобутилена.

По той же схеме синтезируется МТАЭ.

t, катализатор СН₃

СН₃ОН + СН₂ = С – СН₂ - СН₃ ______________ СН₃ – О – С – СН₂ - СН₃

СН₃ СН₃

Рис. Схема получения МТБЭ:

1 - реактор; 2, 3 - ректификационные колонны;

Потоки: I- изобутилен; II - метанол; III - бутан и бутилены; IV- МТБЭ;

V- рециркулят мета­нола.

Показатели качества МТБЭ и МТАЭ:

МТБЭ МТАЭ

Температура кипения, ⁰С 55 87

ОЧ_и/ОЧ_м 118/100 110/99

Теплота сгорания, МДж/кг 35,1 37

Теплота сгорания МТБЭ и МТАЭ меньше, чем у бензинов, МТБЭ и МТАЭ используются как высокооктановые добавки к бензинам, повышающие их ДНП и улучшающие распределение октановых чисел по низкокипящим фракциям бензина каталитического риформинга . Оптимальный эффект дает добавка 11 % смеси МТБЭ и МТАЭ (1 : 1) к 89-90 % базового бензина с ОЧ_и/ОЧ_и = 85/91, после чего получается бензин АИ-93, однако теплота сгорания его снижается с 42,70 МДж/кг (без добавки) до 41,95 МДж/кг.

Лекция 14.