一种高纯乙基叔丁基醚的生产工艺的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于醚类化合物合成技术领域，具体涉及一种高纯乙基叔丁基醚的生产工 -H- 〇
【背景技术】
[0002] 我国催化裂化（FCC)汽油组份普遍存在辛烷值低、烯烃和硫含量偏高等问题。近 年来，环保要求越来越严，汽油质量趋向无铅、低芳烃、低蒸汽压、高辛烷值和高氧含量方向 发展。目前既能提高汽油辛烷值又不增加芳烃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缩写为MTBE。
[0003] MTBE具有较高的辛烷值，添加后能有效地提高汽油辛烷值，又能提高汽油的氧含 量，使其燃烧更完全，可以有效地减少CO, VOC等污染物的排放。但由于MTBE水溶性高、难 降解、易迀移以及潜在的致癌特性等，使用或储运不当就会造成严重而持久的水资源污染， 对环境及人类健康造成严重威胁。因此美国在2008年全面禁用MTBE，同时欧盟和日本等国 近年来也开始减少MTBE的使用。乙基叔丁基醚（Ethyl Tertiary Butyl Ether)作为一种 环境更为友好，经济安全性更好的替代品，近年来在国外得到了迅猛的发展，已建成较成熟 的工业化生产装置，国内目前还处于研宄阶段。
[0004] 现有的乙基叔丁基醚（英文缩写ETBE)的生产工艺，如US5679872、US5248836、 US5621150、EP755911等，根据其醚化反应器的类型，基本可分成固定床和催化精馏两种。采 用催化精馏反应器时，由于在反应过程中化学平衡不断被打破，异丁烯的转化率相对更高， 产品纯度也较高，ETBE的纯度一般能达到95%以上，但催化精馏存在反应器结构复杂，催 化剂装填复杂等缺点。而采用固定床的工艺，其优点是结构简单，操作灵活，但受反应平衡 限制，原料利用率不高，产物中ETBE浓度不高。而且由于产物形成多元共沸体系，常规的精 馏也得不到高纯的ETBE。如US4440963的固定床工艺，其在原料中加入2-甲基戊烷以破 坏共沸从而以获得较纯的ETBE，但共沸剂的加入，增加了精馏的负荷，同时降低了醚化反应 器中催化剂的利用率。此外，EP755911中描述的工艺，是在醚化反应后加入甲醇做共沸剂， 甲醇与异丁烯从分馏塔顶蒸出，而乙醇却混在ETBE中从塔底馏出，乙醇没有很好的回收利 用，同时ETBE纯度也受到影响。
【发明内容】
[0005] 本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种高纯乙基叔 丁基醚的生产工艺。该工艺流程简单，操作灵活，原料利用率高，产物纯度高。
[0006] 为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种高纯乙基叔丁基醚的生产 工艺，其特征在于，该工艺包括以下步骤：
[0007] 步骤一、将乙醇和异丁烯按摩尔比（I. 0~2. 0) : 1混合而成的混合物送入装有 催化剂的固定床醚化反应器中，在温度为60°C~85°C，压力为1.0 MPa~2. OMPa，液空速为 1.0 tT1~6. OtT1的条件下进行醚化反应，得到粗产品；
[0008] 步骤二、将步骤一中所述粗产品送入水洗塔中进行水洗萃取处理，得到水相溶液 和油相溶液，所述水洗萃取处理过程中粗产品与水洗用水逆向接触；
[0009] 步骤三、对步骤二中所述水相溶液和油相溶液分别进行处理：
[0010] 所述水相溶液的处理过程为：将水相溶液送入乙醇精馏塔中进行精馏，在乙醇精 馏塔的塔顶得到富乙醇物料，在乙醇精馏塔的塔底得到贫乙醇物料，将所述富乙醇物料作 为原料返回步骤一，将所述贫乙醇物料中的70wt%~90wt%代替步骤二中所述水洗用水 循环使用；
[0011] 所述油相溶液的处理过程为：将油相溶液送入吸附塔中，利用吸附塔中的吸附剂 除去油相溶液中的水和醇，然后将除去水和醇后的油相溶液送入产品精馏塔中进行精馏， 在产品精馏塔的塔顶得到富异丁烯物料，将所述富异丁烯物料作为原料返回步骤一，在产 品精馏塔的塔底得到质量纯度不小于95%的高纯乙基叔丁基醚。
[0012] 上述的一种高纯乙基叔丁基醚的生产工艺，其特征在于，步骤一中所述固定床醚 化反应器的级数为1~3级。
[0013] 上述的一种高纯乙基叔丁基醚的生产工艺，其特征在于，步骤一中所述醚化反应 的温度为60°C~75°C，压力为I. 2MPa~I. 8MPa，液空速为2. OtT1~4. Oh Λ所述乙醇和异 丁烯的摩尔比为（1.05~1.6) : 1。
[0014] 上述的一种高纯乙基叔丁基醚的生产工艺，其特征在于，步骤一中所述催化剂为 大孔强酸性苯乙烯系阳离子交换树脂。
[0015] 上述的一种高纯乙基叔丁基醚的生产工艺，其特征在于，步骤三中所述富乙醇物 料中乙醇的质量百分含量为90%~95%，所述富异丁烯物料中异丁烯的质量百分含量不 小于10%。
[0016] 上述的一种高纯乙基叔丁基醚的生产工艺，其特征在于，步骤三中所述油相溶液 的处理过程中的吸附剂为氧化妈、氧化镁、氧化铝、氯化妈、氯化镁、氯化铝、硫酸妈、硫酸 镁、硫酸铝、3A分子筛、4A分子筛和5A分子筛中的一种或两种以上。
[0017] 上述的一种高纯乙基叔丁基醚的生产工艺，其特征在于，步骤三中所述油相溶液 的处理过程中的吸附剂在吸附饱和后，采用通入再生气体的方法进行再生处理，得到脱附 物料与再生气体的混合物，然后将脱附物料与再生气体的混合物送入乙醇精馏塔中进行精 馏，在乙醇精馏塔的塔顶得到富乙醇物料与再生气体的混合物，在乙醇精馏塔的塔底得到 贫乙醇物料，采用气液分离器对所述富乙醇物料与再生气体的混合物进行气液分离，得到 乙醇含量为90wt%~95wt %的富乙醇物料，将所述富乙醇物料作为原料返回步骤一，将所 述贫乙醇物料中的70wt%~90wt%代替步骤二中所述水洗用水循环使用；所述再生气体 为惰性气体或异丁烯，所述再生处理的温度为IKTC~260°C。
[0018] 本发明的反应方程式为：
[0019] C2H5OH + H2C=C(CH^)2 C2H5OC(CH^)i
[0020] 本发明与现有技术相比具有以下优点：
[0021] 1、本发明提供了一种高纯乙基叔丁基醚的生产工艺，由于醚化反应仅采用固定床 醚化反应器，相对于应精馏反应器来说，本发明的催化剂利用率更高，操作更简便灵活。
[0022] 2、本发明醚化所得的粗产品由于通过简单的水洗萃取和吸附预处理，破坏了产物 的多元共沸体系，因此预处理后的产品只需常规精馏即可得到高纯度的乙基叔丁基醚，解 决了产物形成共沸，从而难以分离提纯的问题。
[0023] 3、本发明对水洗萃取后产生的水相溶液进行精馏，不仅可回收利用未反应的乙 醇，而且也实现了水洗用水的循环利用，废水排放量少。
[0024] 4、本发明通过对吸附剂进行再生，不仅能恢复吸附剂的吸附性能，延长其使用周 期，同时将再生时脱附的水和醇等作为水洗用水和反应原料重复使用，实现了物料的充分 利用。
[0025] 综上所述，本发明所提供的高纯ETBE生产工艺，流程简单，操作简单，所采用的设 备均为现有常用设备，催化剂和反应原料利用率高，废水排放量少。
[0026] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
【附图说明】
[0027] 图1为本发明的工艺流程示意图。
[0028] 附图标记说明：
[0029] 1一固定床醚化反应器；2-水洗塔； 3-吸附塔；
[0030] 4一产品精馏塔； 5-乙醇精馏塔；6-气液分离器。
【具体实施方式】
[0031] 实施例1
[0032] 结合图1，本实施例高纯乙基叔丁基醚的生产工艺包括以下步骤：
[0033] 步骤一、将乙醇和异丁烯按摩尔比1. 05:1混合而成的混合物送入装有催化剂的2 级固定床醚化反应器1中，在温度为