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《甲基叔戊基醚的制備新工藝》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、學(xué)號(hào)：20105051134高等有機(jī)論文學(xué)院化學(xué)化工學(xué)院專業(yè)化學(xué)教育年級(jí)2010級(jí)姓名張娟鳳論文題目論述甲基叔戊基醚的研究進(jìn)展指導(dǎo)教師樊陽(yáng)職稱講師成績(jī)2012年12月25日1論述甲基叔戊基醚的研究進(jìn)展學(xué)生姓名：張娟鳳學(xué)號(hào)：20105051134化學(xué)化工學(xué)院化學(xué)教育指導(dǎo)教師：樊陽(yáng)職稱：講師摘要：采用離子交換樹(shù)脂催化劑介紹了甲基叔戊基醚的制備工藝,在考察了原料配比、反應(yīng)溫度、進(jìn)料空速等因素對(duì)轉(zhuǎn)化率的影響下,對(duì)甲基叔戊基醚的合成工藝進(jìn)行了系統(tǒng)的研究,取得了較佳的工藝條件,并進(jìn)行了調(diào)合性能的考察。結(jié)果表明:甲叔戊基醚的辛烷值(馬達(dá)法)可達(dá)99,是一種理想的高辛烷值汽油添加劑.關(guān)鍵詞：
2、甲基叔戊基醚;離子交換樹(shù)脂；辛烷值;轉(zhuǎn)化率,1、引言車用汽油歷來(lái)是世界各國(guó)煉油工業(yè)最重要的產(chǎn)品之一。為了提高汽油的辛烷值,烷基鉛曾是使用時(shí)間最長(zhǎng)、最經(jīng)濟(jì)的汽油抗爆劑,但因其毒性強(qiáng)、排出物污染環(huán)境,近年來(lái)其使用受到限制,無(wú)鉛的高辛烷值汽油添加劑的開(kāi)發(fā)成為發(fā)展趨勢(shì),為此,本人進(jìn)行了甲基叔戊基醚(TAME)的制備工藝的研究,并考察了原料配比、反應(yīng)溫度、進(jìn)料空速等因素對(duì)轉(zhuǎn)化率的影響,得出由催化裂化得到的某些最易揮發(fā)和常壓下容易反應(yīng)C5烯烴經(jīng)甲醇醚化制備TAME的最優(yōu)條件。2、研究方法TAME的合成是典型的叔碳烯烴與醇的加成反應(yīng)，采用穩(wěn)定汽油C5為原料，與工業(yè)甲醇混合，在一定溫度和壓力
3、條件下，通過(guò)陽(yáng)離子型磺酸樹(shù)脂催化劑進(jìn)行醚化反應(yīng)而制得。本實(shí)驗(yàn)裝置采用的工藝是雙反應(yīng)器串聯(lián)流程，過(guò)量的甲醇循環(huán)使用，反應(yīng)器采用的是筒式膨脹床反應(yīng)器。這種反應(yīng)器的特點(diǎn)是膨脹床中催化劑顆粒處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，因此反應(yīng)熱傳遞均勻，不形成熱點(diǎn)，不僅反應(yīng)效果好，還可以防止催化劑局部過(guò)熱，從而延長(zhǎng)其使用壽命。該反應(yīng)器采用循環(huán)取熱的方法，可防止催化劑顆粒結(jié)塊，同時(shí)可減少床層阻力，達(dá)到高的轉(zhuǎn)化率。以下是錦州石化公司研究的姚文生、張玉升等人的實(shí)驗(yàn)原理及實(shí)驗(yàn)部分。3、實(shí)驗(yàn)部分3.1實(shí)驗(yàn)原料C5原料為催化裂化穩(wěn)定汽油<50e餾分,其中2-甲基丁烯-1和2-甲基丁烯-2含量分別為8.7%和14.0%。甲醇為
4、工業(yè)甲醇,含量99%,水分20.7%。催化劑為酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂,1干基堆密度為0.68g/ml左右,交換當(dāng)量為4.88-4.99@103mol/g。3.2實(shí)驗(yàn)機(jī)理煉油廠氣體分餾裝置從液化石油氣中分離出的C5餾分,其中含有2—甲基—1—丁烯和2—甲基—2—丁烯,二者合稱2—甲基丁烯,與工業(yè)甲醇在D005型酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂催化下醚化,制備得甲基叔戊基醚TAME[1],C5中的其它烯烴和烷烴都不參與反應(yīng),并且2—甲基—1—丁烯比2—甲基—2—丁烯更易轉(zhuǎn)化為TMAE.因此,它具有很好的選擇性3.3實(shí)驗(yàn)過(guò)程分別將C5和甲醇按比例關(guān)系用微量泵從原料儲(chǔ)罐打入預(yù)熱器中預(yù)熱到反應(yīng)溫度后再進(jìn)
5、入由D005型酸性陽(yáng)離子變換樹(shù)脂催化劑組成的固定床反應(yīng)器進(jìn)行醚化反應(yīng),反應(yīng)后的物料經(jīng)冷卻器冷卻后送入產(chǎn)品儲(chǔ)罐[2]。4、分析方法原料及產(chǎn)品的C5組成分析采用HP-5880氣相色譜儀,50mSE30毛細(xì)柱;產(chǎn)品中的TAME及未反應(yīng)甲醇的分析采用上分1002氣相色譜儀,GDX)104填充柱,熱導(dǎo)檢測(cè)器。5、結(jié)果及討論5.1工藝條件5.1.1烯醇比的選擇所謂醇烯比是指進(jìn)料中的原料甲醇與異戊烯的摩爾比。醇烯比的大小,不僅對(duì)反應(yīng)的選擇性和轉(zhuǎn)化率有影響,而且也影響分離流程的安排。在進(jìn)料空速為3.0h-1、壓力為0.8MPa、反應(yīng)溫度為70℃時(shí),改變甲醇/2—甲基丁烯摩爾比進(jìn)行醚化反應(yīng),測(cè)
6、量2—甲基—1—丁烯和2—甲基—2—丁烯的轉(zhuǎn)化率及它們的總轉(zhuǎn)化率,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)列于表1.表1 甲醇/2—甲基丁烯摩爾比的選擇項(xiàng)目12345摩爾比0.50.60.70.80.92—甲基—1—丁烯轉(zhuǎn)化率0.9870.9880.9890.9890.98922—甲基—2—丁烯轉(zhuǎn)化率0.0720.2470.2860.2920.294總轉(zhuǎn)化率0.4330.5400.5640.5670.5681從表1可以看出,當(dāng)甲醇量較少時(shí),2—甲基丁烯的轉(zhuǎn)化率較低,隨著甲醇量的增多,總轉(zhuǎn)化率提高,而當(dāng)甲醇量多到一定程度后,再增加已對(duì)總轉(zhuǎn)化率影響不大而白白浪費(fèi),故選擇甲醇/2—甲基丁烯的摩爾比為0.6～0.7
7、.5.1.2 反應(yīng)溫度的選擇 在進(jìn)料空速為3.0h-1,壓力為0.8MPa,甲醇/2—甲基丁烯摩爾比為0.6時(shí),改變反應(yīng)溫度進(jìn)行醚化反應(yīng),測(cè)量2—甲基丁烯的轉(zhuǎn)化率,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn)表2表2 反應(yīng)溫度的選擇項(xiàng)項(xiàng)目12345反應(yīng)溫度(℃)50607080902—甲基—1—丁烯轉(zhuǎn)化率0.9090.9950.9880.9890.9862—甲基—2—丁烯轉(zhuǎn)化率0.0700.1100.2470.2570.203總轉(zhuǎn)化率0.4010.4600.5400.5460.5122—甲基丁烯的醚化反應(yīng)為可逆放熱反應(yīng)[3],所以存在最
