固体催化剂树脂在MTBE生产中的应用

甲基叔丁基醚 · MTBE

　　甲基叔丁基醚，简称MTBE，是一种无色、透明、高辛烷值的液体，具有醚样气味，是生产无铅、高辛烷值、含氧汽油的理想调合组份，作为汽油添加剂已经在全世界范围内普遍使用。它不仅能有效提高汽油辛烷值，而且还能改善汽车性能，降低排气中CO含量，同时降低汽油生产成本。另外，MTBE还是一种重要化工原料，如通过裂解可制备高纯异丁烯。

　　异丁烯与甲醇的醚化过程是依亲电加成机理进行的。异丁烯在酸性催化剂作用下作为质子的接受体发生质子化反应，生成正碳离子;作为中间产物的正碳离子，再迅速同亲核试剂CH_3O-反应，生成MTBE。所以，反应的第一步为速率控制步骤，反应速率只取决于异丁烯的浓度，而与甲醇浓度无关。按此机理，烯烃的质子化是酸碱反应过程。因此，催化剂的酸性和烯烃的碱性均较强时对反应是有利的。这也是由混合C_4与甲醇反应制取MTBE时具有高选择性的原因。

甲基叔丁基醚

　　通常MTBE是由C_4馏分中所含的异丁烯与甲醇进行加成反应而得到的，该反应是一个典型的酸催化反应。由反应原理可知，原则上任何强酸性物质均可作为合成MTBE的催化剂。从目前的研究、生产应用状况来看，所采用的催化剂主要是大孔强酸阳离子交换树脂，这是目前最常用的一类催化剂。它是以苯乙烯和二乙烯基苯的聚合物为载体，经磺化反应后制得的大孔强酸性阳离子交换树脂。

　　由于树脂骨架上的功能基(主要是—SO_3H)在溶胀状态下有近似无机酸的性质，所以它可作为醚化反应的催化剂，但普通阳离子交换树脂其耐温性能较差，在高温状态下磺酸基团易脱落，所以通常其使用温度都控制在90℃左右，最高不超过120℃。

　　通过异丁烯与甲醇的反应研究对比了国内外常见种类的凝胶型和大孔型强酸阳离子交换树脂的催化性能，并对树脂的性质，预处理方法，以及其用量和再生程度等因素对树脂催化活性的影响进行了研究。在此基础上，合成了具有较高催化活性的新型大孔强酸阳离子交换树脂T-6812MP。

　　近年来，随着我国石油化工和精细化工的发展以及中小型化工原料企业的迅速兴起，采用离子交换树脂代替一般无机酸、碱作为非均相体系酸、碱催化剂的使用范围日益增加。

　　T-6812MP在催化应用中的特点：

　　①固体球形物大孔球形;

　　②磺酸基官能团;

　　③集中了许多H+位点;

　　④降低了活化能;

　　⑤参与反应但却不被消耗;

　　⑥易从反应物中分离出来。

　　树脂应用优势

　　①可以重复循环使用而无需再生;

　　②具有更高的转化率和收益率;

　　③促进低温反应;

　　④控制(较少)的副产品形成;

　　⑤避免了液体带来的安全风险;

　　⑥高活化系数—领先的高平衡状态转换;

　　⑦在40℃-80℃的温度范围内低压，液相操作。

　　工艺生产流程

　　催化剂树脂在其它领域的应用：

　　酯化，烷基化，醚化-- T-63MP, T-66 MP, T-62 MP

　　缩合--双酚A-- T-38，T-3825

　　碱催化反应-- A-74 MP

　　反应基团的保护与脱保护-- T-308， 308 MP

　　种形式供应。