一種高純乙基叔丁基醚的生產工藝的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于醚類化合物合成技術領域，具體涉及一種高純乙基叔丁基醚的生產工 -H- 〇
【背景技術】
[0002] 我國催化裂化（FCC)汽油組份普遍存在辛烷值低、烯烴和硫含量偏高等問題。近 年來，環保要求越來越嚴，汽油質量趨向無鉛、低芳烴、低蒸汽壓、高辛烷值和高氧含量方向 發展。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，使用或儲運不當就會造成嚴重而持久的水資源污染， 對環境及人類健康造成嚴重威脅。因此美國在2008年全面禁用MTBE，同時歐盟和日本等國 近年來也開始減少MTBE的使用。乙基叔丁基醚（Ethyl Tertiary Butyl Ether)作為一種 環境更為友好，經濟安全性更好的替代品，近年來在國外得到了迅猛的發展，已建成較成熟 的工業化生產裝置，國內目前還處于研宄階段。
[0004] 現有的乙基叔丁基醚（英文縮寫ETBE)的生產工藝，如US5679872、US5248836、 US5621150、EP755911等，根據其醚化反應器的類型，基本可分成固定床和催化精餾兩種。采 用催化精餾反應器時，由于在反應過程中化學平衡不斷被打破，異丁烯的轉化率相對更高， 產品純度也較高，ETBE的純度一般能達到95%以上，但催化精餾存在反應器結構復雜，催 化劑裝填復雜等缺點。而采用固定床的工藝，其優點是結構簡單，操作靈活，但受反應平衡 限制，原料利用率不高，產物中ETBE濃度不高。而且由于產物形成多元共沸體系，常規的精 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，增加了精餾的負荷，同時降低了醚化反應 器中催化劑的利用率。此外，EP755911中描述的工藝，是在醚化反應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，乙醇沒有很好的回收利 用，同時ETBE純度也受到影響。
【發明內容】
[0005] 本發明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術的不足，提供一種高純乙基叔 丁基醚的生產工藝。該工藝流程簡單，操作靈活，原料利用率高，產物純度高。
[0006] 為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：一種高純乙基叔丁基醚的生產 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的條件下進行醚化反應，得到粗產品；
[0008] 步驟二、將步驟一中所述粗產品送入水洗塔中進行水洗萃取處理，得到水相溶液 和油相溶液，所述水洗萃取處理過程中粗產品與水洗用水逆向接觸；
[0009] 步驟三、對步驟二中所述水相溶液和油相溶液分別進行處理：
[0010] 所述水相溶液的處理過程為：將水相溶液送入乙醇精餾塔中進行精餾，在乙醇精 餾塔的塔頂得到富乙醇物料，在乙醇精餾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 循環使用；
[0011] 所述油相溶液的處理過程為：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品精餾塔中進行精餾， 在產品精餾塔的塔頂得到富異丁烯物料，將所述富異丁烯物料作為原料返回步驟一，在產 品精餾塔的塔底得到質量純度不小于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工藝，其特征在于，步驟一中所述固定床醚 化反應器的級數為1~3級。
[0013] 上述的一種高純乙基叔丁基醚的生產工藝，其特征在于，步驟一中所述醚化反應 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工藝，其特征在于，步驟一中所述催化劑為 大孔強酸性苯乙烯系陽離子交換樹脂。
[0015] 上述的一種高純乙基叔丁基醚的生產工藝，其特征在于，步驟三中所述富乙醇物 料中乙醇的質量百分含量為90%~95%，所述富異丁烯物料中異丁烯的質量百分含量不 小于10%。
[0016] 上述的一種高純乙基叔丁基醚的生產工藝，其特征在于，步驟三中所述油相溶液 的處理過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工藝，其特征在于，步驟三中所述油相溶液 的處理過程中的吸附劑在吸附飽和后，采用通入再生氣體的方法進行再生處理，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行精 餾，在乙醇精餾塔的塔頂得到富乙醇物料與再生氣體的混合物，在乙醇精餾塔的塔底得到 貧乙醇物料，采用氣液分離器對所述富乙醇物料與再生氣體的混合物進行氣液分離，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] 本發明的反應方程式為：
[0019] C2H5OH + H2C=C(CH^)2 C2H5OC(CH^)i
[0020] 本發明與現有技術相比具有以下優點：
[0021] 1、本發明提供了一種高純乙基叔丁基醚的生產工藝，由于醚化反應僅采用固定床 醚化反應器，相對于應精餾反應器來說，本發明的催化劑利用率更高，操作更簡便靈活。
[0022] 2、本發明醚化所得的粗產品由于通過簡單的水洗萃取和吸附預處理，破壞了產物 的多元共沸體系，因此預處理后的產品只需常規精餾即可得到高純度的乙基叔丁基醚，解 決了產物形成共沸，從而難以分離提純的問題。
[0023] 3、本發明對水洗萃取后產生的水相溶液進行精餾，不僅可回收利用未反應的乙 醇，而且也實現了水洗用水的循環利用，廢水排放量少。
[0024] 4、本發明通過對吸附劑進行再生，不僅能恢復吸附劑的吸附性能，延長其使用周 期，同時將再生時脫附的水和醇等作為水洗用水和反應原料重復使用，實現了物料的充分 利用。
[0025] 綜上所述，本發明所提供的高純ETBE生產工藝，流程簡單，操作簡單，所采用的設 備均為現有常用設備，催化劑和反應原料利用率高，廢水排放量少。
[0026] 下面結合附圖和實施例對本發明作進一步詳細說明。
【附圖說明】
[0027] 圖1為本發明的工藝流程示意圖。
[0028] 附圖標記說明：
[0029] 1一固定床醚化反應器；2-水洗塔； 3-吸附塔；
[0030] 4一產品精餾塔； 5-乙醇精餾塔；6-氣液分離器。
【具體實施方式】
[0031] 實施例1
[0032] 結合圖1，本實施例高純乙基叔丁基醚的生產工藝包括以下步驟：
[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 級固定床醚化反應器1中，在溫度為