Химизм.сырье. катализ. параметры процесса получения МТБЭ.

МТБЭ явл-ся высокооктановым кислородсодер. компонентом автобензина.

По сравнению с другими компонентами МТБЭ обладает более высоким ОЧ и низкой температурой кипения 55,2ºС, что в совокупности позволяет повысить ОЧ преимущественно головных фракций базового бензина, тем самым и равномерность распределения детонационной стойкости по его фракциям. В товарные автобензины МТБЭ добавляют в количестве 5-15 %. Эфирсодержа-щие бензины характеризуются большой полнотой сгорания и меньшей токсичность выхлопных газов. Процесс получения МТБЭ основан на реакции взаимод. метанола с изобутиленом на ионообменном кат-ре кислотного типа: СН₂ = С(СН₃)(СН₃) + СН₃ОН ↔ СН₃—С(СН₃)(СН₃)—ОСН₃ Реакция синтеза МТБЭ из изобутилена и метанола протекает по цепному карбоний ионному механизму с выделением 66 кДж/моль тепла,а её равновесие смещается вправо при повышении давления и снижения Т.

1. Первой стадией О-алкилирования метанола изобутиленом является протониро-вание последнего гидрид ионом кислотного катализатора:

СН₃—С(СН₃) = СН₂ + Н А ↔ СН₃—С⁺(СН₃)—СН₃+ А⁺

2. Образовавшийся третичный бутеновыйкарбониевый ион вступает в реакцию с метанолом (при его избытке): СН₃—С(СН₃)(СН₃) —СН3 + СН₃ ОН ↔

↔ СН₃–С(СН₃)(СН₃) –ОН–СН₃ ↔ СН₃–(СН₃)(СН₃)С–О–СН₃ + Н^-

3. Образовавшийся протон далее реагирует с изобутеном, как и в стадии 1.

4. Причиной обрыва цепи может стать возврат протона к кат-ру Н^- + А⁺ ↔ НА

Помимо основной целевой реакции О-алкилирования, при синтезе МТБЭ протекают побочные реакции: –– димеризацияизобутена с образованием диизобутилена. Эта реакция идет с выделением большого количества тепла.

–– гидратация изобутилена водой, содержащейся в исходном сырье с образованием изобутилового спирта; –– гидроконденсация метанола с образованием диметилового эфира.Обычно реакцию образования МТБЭ ведут с небольшим избытком метанола чтобы ограничить побочные реакции. Получение МТБЭ – каталитич. процесс. Применяют гомог-е (серная, фосфорная, соляная, борная кислоты) и гетерог-е кат-ры (цеолиты, оксиды Al, Fe, Ni, ионообменные смолы) кислотно-основного типа. Все существующие технологии синтеза МТБЭ обычно вкл-ют в себя три осн-х узла: реакторный узел, фракционирование и очистку отходящей фракции. Кач-во товарного МТБЭ колебл. в пределах 97 – 99% масс. В качестве пром-ых р-ров исп-ся трубчатые изотермич. реакторы со съемом тепла циркулирующей водой, каскад адиабатических реакторов с промежуточным отводом тепла реакции или сочетание разных типов реакторных систем, реакторы реакционно-ректификационного типа, в которых отвод тепла осуществляется испарением потока флегмы. Сырьё: ББфкат.крекинга и пиролиза, и метанол.