甲基叔丁基醚的分離回收技術研究

摘 要：當前在石油化工行業中甲基叔丁基醚已成為必不可少的一部分，其具備較高的辛烷值，并作為汽油組分中不可取代的汽油添加成本，并廣泛應用到人們日常生活之中。本文主要探究甲基叔丁基醚的分離回收技術，并對相關技術進行改造，以此來提高甲基叔丁基醚的綜合利用率，為企業帶來更大化的經濟效益，實現資源的節約，并對環境壓力進行有效緩解。

關鍵詞：甲基叔丁基醚;分離;回收技術

在企業總生產成本中甲基叔丁基醚的成長占比較大，而大多數企業在生產過程中選用溶劑甲基叔丁基醚回收利用率比較低，這就在一定程度上影響到了企業的經濟效益并不高。相關調查資料顯示：通過應用冷凝技術改造，能夠獲得較高的甲基叔丁基醚回收率。同時，相關研究顯示：甲基叔丁基醚往往會融于水，并滲透到土壤中，這就使得地下水質被破壞。所以對于環境來說，甲基叔丁基醚是一種潛在的污染物質[1]?；诖?，企業必須重視甲基叔丁基醚的分離回收，以此來獲得一定的經濟效益，并會獲得較好的環境效益。

1 甲基叔丁基醚的分離回收存在問題

關于甲基叔丁基醚的生產，具體操作如下：①消除反應，先冷卻至40攝氏度，然后開展壓濾;②粗品蒸餾，即在低于85攝氏度的粗品車間耐開展常壓蒸餾溶劑甲基叔丁基醚，再在合理壓力和溫度下蒸餾出粗品;③結合客戶對產品濃度的需求開展精餾。在以上操作步驟中粗品車間需要使用大量的甲基叔丁基醚，將之當作溶劑，并未參與到反應中;且在蒸餾釜安裝冷凝器回收后就會排放出大量的醚類，甲基叔丁基醚作為一種可揮發性液體，其特點是較低的粘度、無色且透明，也是一種特殊氣味的有機醚類。同時，甲基叔丁基醚能夠與汽油調和，使汽油的辛烷值增高，其具有較高的含氧量，會在極大程度上降低尾氣中一氧化碳的含量，且能夠廣泛應用到生物技術之中[2]。此外，甲基叔丁基醚的蒸汽明顯重于空氣，能夠沿著地面進行擴散，但其和強氧化劑共存時，會出現燃燒情況，且在相關研究中顯示該物質具有毒性，會對地下水源造成污染，還會該物質產生的蒸汽或霧會刺激到人們的眼睛、上呼吸到及粘膜，誘發化學系肺炎，當大量醚類未經處理就排放到環境中，必然會引發嚴重的安全生產事故。

2 甲基叔丁基醚的分離回收技術

2.1 分餾塔分離法

立足于固定床反應技術，需要具備兩個前提條件：一是，符合其對強酸陽離子交換樹脂作用的要求;二是，符合對液體、甲醇、異丁烯的要求。分餾塔分離法具體指是利用外循環取熱的方式控制，即將冷卻水應用到反應器外，對反應熱進行移走，選擇1個或是多個分餾塔來對甲基叔丁基醚、甲醇、剩余的碳四元餾分進行分離。在甲基叔丁基醚具體生產中，由于原料與相關產品要求存在一定的差異，因此在流程方面往往選擇一反三塔、兩反三塔等手段[3]。

2.2 催化蒸餾塔分離法

催化蒸餾塔分離技術具體是在開展甲基叔丁基醚合成反應的過程中，需要同時對反應產物進行分離，合成反應與分離過程的同時開展，可使反應達到完全。立足于微觀角度，在催化蒸餾塔某一個反應單元中，先是對反應物中的甲基叔丁基醚濃度進行分離，使之移出這一反應單元，導致該物質的濃度下降，對平衡的限制進行克服，所以在一定程度上提高反應向正方向開展的推動力，實現反應朝著生成反應物甲基叔丁基醚的方向進一步開展，以此來有效提高異丁烯的轉化率[4]。此外，催化蒸餾塔分離法通過反應放出來的熱來直接進行分餾，不僅能夠節省外部冷卻設備，還能夠對反應溫度進行控制，在一定程度上避免反應區熱點出現超溫強化，從而有效降低能源效果，為企業帶來更大化的效益。

2.3 冷凝回收技術法

甲基叔丁基醚的特點主要是良好的化學穩定性和抗氧化，主要用途是在生產中作為色譜液、萃取劑及反應溶劑等。關于冷凝法回收技術的應用，主要原理為：借助制冷技術來置換出反應中的熱量，對不一樣的物質在不一樣溫度下存在的蒸氣分壓區別進行有效利用，利用降溫促使所需回收物質的蒸汽壓處于一個飽和的狀態，然后使過飽和的蒸汽慢慢冷凝成液態;如：對于碳酸亞乙烯酯的制備，所應用的溶劑是甲基叔丁基醚，該物質并未參與反應，而是氯代碳酸乙烯酯、三乙胺參與反應，其中氯代碳酸乙烯酯的沸點是121-123攝氏度，三乙胺的沸點是89.5攝氏度，相較于這兩種物質的沸點，產物碳酸亞乙烯酯的沸點更高[5]。在甲基叔丁基醚當作溶劑輔助生產的工藝中，企業通過選擇冷凝回收技術法來對蒸氣壓和溫度進行有效控制，從而有效回收甲基叔丁基醚，該方法所需的裝置比較簡單且操作便捷。

2.4 膨脹床反應技術

在膨脹床反應技術的應用過程中，該技術所需主反應器是上流式膨脹床，在具體生產中反應物主要由底部至頂部借助膨脹床的催化劑床，在處于特定值時，催化劑床開始膨脹，但在生產中催化劑可以一直處于具備充分的活動且反應床傳遞速度加快，之所以出現這一情況，主要原因在于催化劑床帶來一定的干擾影響，從而促使反應熱的合理擴散，并推動反應進行，盡量杜絕膨脹床發生局部熱點，確保溫度的均勻分布。膨脹床反應技術的優勢在于：投資較低、結構簡單、操作簡便、催化劑裝卸簡單快捷。

2.5 硫酸催化技術

關于硫酸催化技術的應用，具體內容為：①依據合理的比例將對應的原料放入到第一反應器之中，當預熱溫度處于70攝氏度后，對混合物與硫酸進行混合反應;②待完成混合反應后，需要對溫度進行嚴格控制，這樣能夠保證進入到第二反應器后在恰當的溫度環境中借助酸相分離器來分離處理相應的反應物;③在接下來的操作過程中，應重視回首分離中的硫酸，基于循環利用來提升資源的利用率;④有機相進入水塔，甲基叔丁基醚回收水和酸，在形成Na2SO2后，所采用的甲醇能夠再次循環利用，其余部分則進入到其他反應器中，在最后的反應器中能夠得到甲基叔丁基醚[6]。

2.6 混合相蒸餾技術

在甲基叔丁基醚的分離回收中，混合相蒸餾技術的應用時間相對較短，該技術有機結合了混合相反應和分離，同時具備混合相反應與催化精餾的優勢，擁有較為先進的分離回收水平。當前精煉類型主要是：化學反應塔頂部為催化蒸餾反應，化學反應中間部分為混合反應，化學反應底部為蒸餾。在混合性反應前，可獲得90%-95%的異丁烯轉化率，同時催化蒸餾反應部分中可獲得超過99.5%的異丁烯轉化率?；旌舷嗾麴s技術對熱原進行了有效利用，通過對反應熱進行回收，從而實現生產成本的節約。此外，精制中在反應塔頂部存在精餾段，而底部和中間部分存在同化學類型一致的精餾段。

3 工藝改造

在甲基叔丁基醚回收過程中，有的企業選擇循環水冷卻方式，因冷卻水溫度較低，這就在極大程度上影響了該物質的回收利用率，所以企業需要對這一回收工藝進行改造，即先利用冷凝器對甲基叔丁基醚進行冷卻回收，再利用冷阱對其進行再次冷卻回收，這樣能夠使該物質充分冷卻下來，使該物質排入到大氣中的量得以減少，進而有效提高甲基叔丁基醚的回收率，并降低環境污染。

4 結語

總而言之，對于相關化工企業而言，為進一步順應節能減排、保護環境的號召，企業必須結合自身實際情況選擇合理的分離回收技術，來對甲基叔丁基醚進行回收利用，并對自身的回收工藝進行合理改造，以此來提高該物質的回收率，減少其排入到大氣中的量，并為工作人員創造安全的生產環境，確保其獲得更大化的綜合效益和經濟效益。

參考文獻：

[1]王磊，高志文.甲基叔丁基醚裝置節能優化研究[J].精細與專用化學品，2019（12）：16-18.

[2]戴竹青，戴巍，王明新.芬頓氧化水中甲基叔丁基醚影響因素及機理[J].常州大學學報：自然科學版，2019（03）：71-79.

[3]楊凱.甲基叔丁基醚生產技術及應用[J].石化技術，2019 （07）：69.

[4]沈鵬飛，侯文杰，蔣里鋒.甲基叔丁基醚的市場現狀及工藝技術進展[J].化學工程師，2018（01）：50-53.

[5]陳晶晶.甲基叔丁基醚生產工藝安全性提升發展研究[J].當代化工，2018（09）：1965-1968.

[6]孫守華，路蒙蒙.混相床-催化蒸餾組合技術在甲基叔丁基醚裝置的應用[J].能源化工，2015，36（03）：10-14.

作者簡介：

周利峰（1988- ），漢族，男，河北張家口人，本科，初級職稱，研究方向：氣體分餾裝置MTBE裝置工藝操作。