一種高純乙基叔丁基醚的生產(chǎn)工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于醚類(lèi)化合物合成技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高純乙基叔丁基醚的生產(chǎn)工 -H- 〇
【背景技術(shù)】
[0002] 我國(guó)催化裂化（FCC)汽油組份普遍存在辛烷值低、烯烴和硫含量偏高等問(wèn)題。近 年來(lái)，環(huán)保要求越來(lái)越嚴(yán)，汽油質(zhì)量趨向無(wú)鉛、低芳烴、低蒸汽壓、高辛烷值和高氧含量方向 發(fā)展。目前既能提高汽油辛烷值又不增加芳烴含量的最普遍做法就是向汽油中添加甲基叔 丁基醚（Methyl Tertiary Butyl Ether)，甲基叔丁基醚的英文縮寫(xiě)為MTBE。
[0003] MTBE具有較高的辛烷值，添加后能有效地提高汽油辛烷值，又能提高汽油的氧含 量，使其燃燒更完全，可以有效地減少CO, VOC等污染物的排放。但由于MTBE水溶性高、難 降解、易迀移以及潛在的致癌特性等，使用或儲(chǔ)運(yùn)不當(dāng)就會(huì)造成嚴(yán)重而持久的水資源污染， 對(duì)環(huán)境及人類(lèi)健康造成嚴(yán)重威脅。因此美國(guó)在2008年全面禁用MTBE，同時(shí)歐盟和日本等國(guó) 近年來(lái)也開(kāi)始減少M(fèi)TBE的使用。乙基叔丁基醚（Ethyl Tertiary Butyl Ether)作為一種 環(huán)境更為友好，經(jīng)濟(jì)安全性更好的替代品，近年來(lái)在國(guó)外得到了迅猛的發(fā)展，已建成較成熟 的工業(yè)化生產(chǎn)裝置，國(guó)內(nèi)目前還處于研宄階段。
[0004] 現(xiàn)有的乙基叔丁基醚（英文縮寫(xiě)ETBE)的生產(chǎn)工藝，如US5679872、US5248836、 US5621150、EP755911等，根據(jù)其醚化反應(yīng)器的類(lèi)型，基本可分成固定床和催化精餾兩種。采 用催化精餾反應(yīng)器時(shí)，由于在反應(yīng)過(guò)程中化學(xué)平衡不斷被打破，異丁烯的轉(zhuǎn)化率相對(duì)更高， 產(chǎn)品純度也較高，ETBE的純度一般能達(dá)到95%以上，但催化精餾存在反應(yīng)器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，催 化劑裝填復(fù)雜等缺點(diǎn)。而采用固定床的工藝，其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作靈活，但受反應(yīng)平衡 限制，原料利用率不高，產(chǎn)物中ETBE濃度不高。而且由于產(chǎn)物形成多元共沸體系，常規(guī)的精 餾也得不到高純的ETBE。如US4440963的固定床工藝，其在原料中加入2-甲基戊烷以破 壞共沸從而以獲得較純的ETBE，但共沸劑的加入，增加了精餾的負(fù)荷，同時(shí)降低了醚化反應(yīng) 器中催化劑的利用率。此外，EP755911中描述的工藝，是在醚化反應(yīng)后加入甲醇做共沸劑， 甲醇與異丁烯從分餾塔頂蒸出，而乙醇卻混在ETBE中從塔底餾出，乙醇沒(méi)有很好的回收利 用，同時(shí)ETBE純度也受到影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種高純乙基叔 丁基醚的生產(chǎn)工藝。該工藝流程簡(jiǎn)單，操作靈活，原料利用率高，產(chǎn)物純度高。
[0006] 為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種高純乙基叔丁基醚的生產(chǎn) 工藝，其特征在于，該工藝包括以下步驟：
[0007] 步驟一、將乙醇和異丁烯按摩爾比（I. 0~2. 0) : 1混合而成的混合物送入裝有 催化劑的固定床醚化反應(yīng)器中，在溫度為60°C~85°C，壓力為1.0 MPa~2. OMPa，液空速為 1.0 tT1~6. OtT1的條件下進(jìn)行醚化反應(yīng)，得到粗產(chǎn)品；
[0008] 步驟二、將步驟一中所述粗產(chǎn)品送入水洗塔中進(jìn)行水洗萃取處理，得到水相溶液 和油相溶液，所述水洗萃取處理過(guò)程中粗產(chǎn)品與水洗用水逆向接觸；
[0009] 步驟三、對(duì)步驟二中所述水相溶液和油相溶液分別進(jìn)行處理：
[0010] 所述水相溶液的處理過(guò)程為：將水相溶液送入乙醇精餾塔中進(jìn)行精餾，在乙醇精 餾塔的塔頂?shù)玫礁灰掖嘉锪希谝掖季s塔的塔底得到貧乙醇物料，將所述富乙醇物料作 為原料返回步驟一，將所述貧乙醇物料中的70wt%~90wt%代替步驟二中所述水洗用水 循環(huán)使用；
[0011] 所述油相溶液的處理過(guò)程為：將油相溶液送入吸附塔中，利用吸附塔中的吸附劑 除去油相溶液中的水和醇，然后將除去水和醇后的油相溶液送入產(chǎn)品精餾塔中進(jìn)行精餾， 在產(chǎn)品精餾塔的塔頂?shù)玫礁划惗∠┪锪?，將所述富異丁烯物料作為原料返回步驟一，在產(chǎn) 品精餾塔的塔底得到質(zhì)量純度不小于95%的高純乙基叔丁基醚。
[0012] 上述的一種高純乙基叔丁基醚的生產(chǎn)工藝，其特征在于，步驟一中所述固定床醚 化反應(yīng)器的級(jí)數(shù)為1~3級(jí)。
[0013] 上述的一種高純乙基叔丁基醚的生產(chǎn)工藝，其特征在于，步驟一中所述醚化反應(yīng) 的溫度為60°C~75°C，壓力為I. 2MPa~I. 8MPa，液空速為2. OtT1~4. Oh Λ所述乙醇和異 丁烯的摩爾比為（1.05~1.6) : 1。
[0014] 上述的一種高純乙基叔丁基醚的生產(chǎn)工藝，其特征在于，步驟一中所述催化劑為 大孔強(qiáng)酸性苯乙烯系陽(yáng)離子交換樹(shù)脂。
[0015] 上述的一種高純乙基叔丁基醚的生產(chǎn)工藝，其特征在于，步驟三中所述富乙醇物 料中乙醇的質(zhì)量百分含量為90%~95%，所述富異丁烯物料中異丁烯的質(zhì)量百分含量不 小于10%。
[0016] 上述的一種高純乙基叔丁基醚的生產(chǎn)工藝，其特征在于，步驟三中所述油相溶液 的處理過(guò)程中的吸附劑為氧化媽、氧化鎂、氧化鋁、氯化媽、氯化鎂、氯化鋁、硫酸媽、硫酸 鎂、硫酸鋁、3A分子篩、4A分子篩和5A分子篩中的一種或兩種以上。
[0017] 上述的一種高純乙基叔丁基醚的生產(chǎn)工藝，其特征在于，步驟三中所述油相溶液 的處理過(guò)程中的吸附劑在吸附飽和后，采用通入再生氣體的方法進(jìn)行再生處理，得到脫附 物料與再生氣體的混合物，然后將脫附物料與再生氣體的混合物送入乙醇精餾塔中進(jìn)行精 餾，在乙醇精餾塔的塔頂?shù)玫礁灰掖嘉锪吓c再生氣體的混合物，在乙醇精餾塔的塔底得到 貧乙醇物料，采用氣液分離器對(duì)所述富乙醇物料與再生氣體的混合物進(jìn)行氣液分離，得到 乙醇含量為90wt%~95wt %的富乙醇物料，將所述富乙醇物料作為原料返回步驟一，將所 述貧乙醇物料中的70wt%~90wt%代替步驟二中所述水洗用水循環(huán)使用；所述再生氣體 為惰性氣體或異丁烯，所述再生處理的溫度為IKTC~260°C。
[0018] 本發(fā)明的反應(yīng)方程式為：
[0019] C2H5OH + H2C=C(CH^)2 C2H5OC(CH^)i
[0020] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：
[0021] 1、本發(fā)明提供了一種高純乙基叔丁基醚的生產(chǎn)工藝，由于醚化反應(yīng)僅采用固定床 醚化反應(yīng)器，相對(duì)于應(yīng)精餾反應(yīng)器來(lái)說(shuō)，本發(fā)明的催化劑利用率更高，操作更簡(jiǎn)便靈活。
[0022] 2、本發(fā)明醚化所得的粗產(chǎn)品由于通過(guò)簡(jiǎn)單的水洗萃取和吸附預(yù)處理，破壞了產(chǎn)物 的多元共沸體系，因此預(yù)處理后的產(chǎn)品只需常規(guī)精餾即可得到高純度的乙基叔丁基醚，解 決了產(chǎn)物形成共沸，從而難以分離提純的問(wèn)題。
[0023] 3、本發(fā)明對(duì)水洗萃取后產(chǎn)生的水相溶液進(jìn)行精餾，不僅可回收利用未反應(yīng)的乙 醇，而且也實(shí)現(xiàn)了水洗用水的循環(huán)利用，廢水排放量少。
[0024] 4、本發(fā)明通過(guò)對(duì)吸附劑進(jìn)行再生，不僅能恢復(fù)吸附劑的吸附性能，延長(zhǎng)其使用周 期，同時(shí)將再生時(shí)脫附的水和醇等作為水洗用水和反應(yīng)原料重復(fù)使用，實(shí)現(xiàn)了物料的充分 利用。
[0025] 綜上所述，本發(fā)明所提供的高純ETBE生產(chǎn)工藝，流程簡(jiǎn)單，操作簡(jiǎn)單，所采用的設(shè) 備均為現(xiàn)有常用設(shè)備，催化劑和反應(yīng)原料利用率高，廢水排放量少。
[0026] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
【附圖說(shuō)明】
[0027] 圖1為本發(fā)明的工藝流程示意圖。
[0028] 附圖標(biāo)記說(shuō)明：
[0029] 1一固定床醚化反應(yīng)器；2-水洗塔； 3-吸附塔；
[0030] 4一產(chǎn)品精餾塔； 5-乙醇精餾塔；6-氣液分離器。
【具體實(shí)施方式】
[0031] 實(shí)施例1
[0032] 結(jié)合圖1，本實(shí)施例高純乙基叔丁基醚的生產(chǎn)工藝包括以下步驟：
[0033] 步驟一、將乙醇和異丁烯按摩爾比1. 05:1混合而成的混合物送入裝有催化劑的2 級(jí)固定床醚化反應(yīng)器1中，在溫度為