一種製備甲基叔戊基醚的方法

2023-08-06 10:26:31 2

專利名稱：一種製備甲基叔戊基醚的方法
技術領域：
本發明涉及一種利用離子液體催化劑製備甲基叔戊基醚的方法。
背景技術：
甲基叔戊基醚(TAME)是提高汽油辛烷值的優良添加劑，而且也是新配方汽油的重要組成部分，TAME的環保作用最大，它能將汽油中某些易揮發的C5烯烴轉化成蒸汽壓非常低且燃燒潔淨的醚，其主要合成途徑是採用催化裂化和裂解汽油中的C5餾分與甲醇進行醚化反應。工業上，通常它是在陽離子交換樹脂催化下由甲醇和碳五抽餘液醚化反應而得， 這種催化劑熱穩定性較差，一般最高使用溫度在120°C以下，使反應溫度的提高受到限制。 因此人們尋求更優良的催化劑來代替陽離子交換樹脂，同時繼續探索新的催化途徑。在已出版的文獻中，以大孔磺酸型離子交換樹脂、分子篩、雜多酸、雙功能催化劑為催化劑合成甲基叔戊基醚，大孔磺酸型離子交換樹脂在工業上已得到應用，最佳反應條件為醇烯摩爾比為1. 3，液體空速lml/ml，反應溫度60°C，反應壓力0. 6MPa，異戊烯單程轉化率達到55%以上；分子篩、雜多酸、雙功能催化劑只是試驗室技術。目前，以離子液體為催化劑合成甲基叔戊基醚還未見報導。離子液體作為催化劑的突出優點是可以重複利用，極大地降低了產品成本。

發明內容
本發明的目的在於提供一種用離子液體作為催化劑的工藝簡單、催化劑可以重複利用的甲基叔戊基醚的製備方法。本發明以1-甲基-3-正丁基咪唑氟硼酸鹽為催化劑製備甲基叔戊基醚，將甲醇、 含有異戊烯的碳五抽餘液和催化劑混合均勻後，勻速地通過裝有填料的反應精餾塔的反應段，反應段溫度控制在70-100°C，流出液冷卻到室溫，得到含有甲基叔戊基醚的流出液。本發明所用甲醇與異戊烯的摩爾比為1.1-1.5 1。本發明所用催化劑1-甲基-3-正丁基咪唑氟硼酸鹽的加入量為甲醇與異戊烯加入總量的0.2-0. 5% (質量％ )。本發明的液體空速為0. 9-1. 3ml/ml。本發明的反應壓力為0.5-0. 8MPa。本發明具有如下優點(1)異戊烯單程轉化率較高(> 70% ) ； ( 反應一步完成， 工藝簡單；(3)與傳統催化劑相比，可以重複利用；(4)催化劑易於分離。
具體實施例方式反應精餾塔為不鏽鋼塔，分三段，即精餾段、反應段和提留段。塔直徑Φ20，塔各段高度都是600mm，反應段、提留段和精餾段分別裝填200ml不鏽鋼Φ3Χ3三角填料。原料甲醇、含有異戊烯的碳五抽餘液和離子液體催化劑混合後，從反應段上部進料，反應的同時移走生成物。實施例1-4 不同催化劑量催化合成甲基叔戊基醚的比較。實驗條件為甲醇與異戊烯的摩爾比為1.3 1，液體空速1.0ml/ml，反應溫度80°C，反應壓力為0.6MPa，測定生成物中甲基
叔戊基醚含量。
權利要求
1.一種製備甲基叔戊基醚的方法，其特徵在於以1-甲基-3-正丁基咪唑氟硼酸鹽離子液體為催化劑，將甲醇、含有異戊烯的碳五抽餘液和催化劑混合均勻後，勻速地通過裝有填料的反應精餾塔的反應段，反應段溫度控制在70-100°C，流出液冷卻到室溫。
2.根據權利要求1所述的製備甲基叔戊基醚的方法，其特徵在於甲醇與碳五抽餘液中的異戊烯的摩爾比為1.1-1. 5 1。
3.根據權利要求1所述的製備甲基叔戊基醚的方法，其特徵在於催化劑用量為甲醇與異戊烯加入總質量的0. 2-0. 5%。
4.根據權利要求1所述的製備甲基叔戊基醚的方法，其特徵在於液體空速為 0. 9-1. 3ml/ml，反應壓力為 0. 5-0. 8MPa。
全文摘要
本發明涉及一種製備甲基叔戊基醚的方法；以1-甲基-3-正丁基咪唑氟硼酸鹽離子液體為催化劑，將甲醇、含有異戊烯的碳五抽餘液和催化劑混合均勻後，勻速地通過裝有填料的反應精餾塔的反應段，反應段溫度控制在70-100℃，流出液冷卻到室溫；該方法所得到的異戊烯的單程轉化率可達70％以上，採用的催化劑易於分離，可重複使用，是製備甲基叔戊基醚的一條新途徑。
文檔編號C07C41/06GK102408316SQ20101028951
公開日2012年4月11日 申請日期2010年9月21日 優先權日2010年9月21日
發明者劉麗明, 張春宇, 石大川, 肖建業, 趙英翠 申請人:中國石油天然氣股份有限公司