甲基叔丁基醚的分离回收技术研究

摘 要：当前在石油化工行业中甲基叔丁基醚已成为必不可少的一部分，其具备较高的辛烷值，并作为汽油组分中不可取代的汽油添加成本，并广泛应用到人们日常生活之中。本文主要探究甲基叔丁基醚的分离回收技术，并对相关技术进行改造，以此来提高甲基叔丁基醚的综合利用率，为企业带来更大化的经济效益，实现资源的节约，并对环境压力进行有效缓解。

关键词：甲基叔丁基醚;分离;回收技术

在企业总生产成本中甲基叔丁基醚的成长占比较大，而大多数企业在生产过程中选用溶剂甲基叔丁基醚回收利用率比较低，这就在一定程度上影响到了企业的经济效益并不高。相关调查资料显示：通过应用冷凝技术改造，能够获得较高的甲基叔丁基醚回收率。同时，相关研究显示：甲基叔丁基醚往往会融于水，并渗透到土壤中，这就使得地下水质被破坏。所以对于环境来说，甲基叔丁基醚是一种潜在的污染物质[1]。基于此，企业必须重视甲基叔丁基醚的分离回收，以此来获得一定的经济效益，并会获得较好的环境效益。

1 甲基叔丁基醚的分离回收存在问题

关于甲基叔丁基醚的生产，具体操作如下：①消除反应，先冷却至40摄氏度，然后开展压滤;②粗品蒸馏，即在低于85摄氏度的粗品车间耐开展常压蒸馏溶剂甲基叔丁基醚，再在合理壓力和温度下蒸馏出粗品;③结合客户对产品浓度的需求开展精馏。在以上操作步骤中粗品车间需要使用大量的甲基叔丁基醚，将之当作溶剂，并未参与到反应中;且在蒸馏釜安装冷凝器回收后就会排放出大量的醚类，甲基叔丁基醚作为一种可挥发性液体，其特点是较低的粘度、无色且透明，也是一种特殊气味的有机醚类。同时，甲基叔丁基醚能够与汽油调和，使汽油的辛烷值增高，其具有较高的含氧量，会在极大程度上降低尾气中一氧化碳的含量，且能够广泛应用到生物技术之中[2]。此外，甲基叔丁基醚的蒸汽明显重于空气，能够沿着地面进行扩散，但其和强氧化剂共存时，会出现燃烧情况，且在相关研究中显示该物质具有毒性，会对地下水源造成污染，还会该物质产生的蒸汽或雾会刺激到人们的眼睛、上呼吸到及粘膜，诱发化学系肺炎，当大量醚类未经处理就排放到环境中，必然会引发严重的安全生产事故。

2 甲基叔丁基醚的分离回收技术

2.1 分馏塔分离法

立足于固定床反应技术，需要具备两个前提条件：一是，符合其对强酸阳离子交换树脂作用的要求;二是，符合对液体、甲醇、异丁烯的要求。分馏塔分离法具体指是利用外循环取热的方式控制，即将冷却水应用到反应器外，对反应热进行移走，选择1个或是多个分馏塔来对甲基叔丁基醚、甲醇、剩余的碳四元馏分进行分离。在甲基叔丁基醚具体生产中，由于原料与相关产品要求存在一定的差异，因此在流程方面往往选择一反三塔、两反三塔等手段[3]。

2.2 催化蒸馏塔分离法

催化蒸馏塔分离技术具体是在开展甲基叔丁基醚合成反应的过程中，需要同时对反应产物进行分离，合成反应与分离过程的同时开展，可使反应达到完全。立足于微观角度，在催化蒸馏塔某一个反应单元中，先是对反应物中的甲基叔丁基醚浓度进行分离，使之移出这一反应单元，导致该物质的浓度下降，对平衡的限制进行克服，所以在一定程度上提高反应向正方向开展的推动力，实现反应朝着生成反应物甲基叔丁基醚的方向进一步开展，以此来有效提高异丁烯的转化率[4]。此外，催化蒸馏塔分离法通过反应放出来的热来直接进行分馏，不仅能够节省外部冷却设备，还能够对反应温度进行控制，在一定程度上避免反应区热点出现超温强化，从而有效降低能源效果，为企业带来更大化的效益。

2.3 冷凝回收技术法

甲基叔丁基醚的特点主要是良好的化学稳定性和抗氧化，主要用途是在生产中作为色谱液、萃取剂及反应溶剂等。关于冷凝法回收技术的应用，主要原理为：借助制冷技术来置换出反应中的热量，对不一样的物质在不一样温度下存在的蒸气分压区别进行有效利用，利用降温促使所需回收物质的蒸汽压处于一个饱和的状态，然后使过饱和的蒸汽慢慢冷凝成液态;如：对于碳酸亚乙烯酯的制备，所应用的溶剂是甲基叔丁基醚，该物质并未参与反应，而是氯代碳酸乙烯酯、三乙胺参与反应，其中氯代碳酸乙烯酯的沸点是121-123摄氏度，三乙胺的沸点是89.5摄氏度，相较于这两种物质的沸点，产物碳酸亚乙烯酯的沸点更高[5]。在甲基叔丁基醚当作溶剂辅助生产的工艺中，企业通过选择冷凝回收技术法来对蒸气压和温度进行有效控制，从而有效回收甲基叔丁基醚，该方法所需的装置比较简单且操作便捷。

2.4 膨胀床反应技术

在膨胀床反应技术的应用过程中，该技术所需主反应器是上流式膨胀床，在具体生产中反应物主要由底部至顶部借助膨胀床的催化剂床，在处于特定值时，催化剂床开始膨胀，但在生产中催化剂可以一直处于具备充分的活动且反应床传递速度加快，之所以出现这一情况，主要原因在于催化剂床带来一定的干扰影响，从而促使反应热的合理扩散，并推动反应进行，尽量杜绝膨胀床发生局部热点，确保温度的均匀分布。膨胀床反应技术的优势在于：投资较低、结构简单、操作简便、催化剂装卸简单快捷。

2.5 硫酸催化技术

关于硫酸催化技术的应用，具体内容为：①依据合理的比例将对应的原料放入到第一反应器之中，当预热温度处于70摄氏度后，对混合物与硫酸进行混合反应;②待完成混合反应后，需要对温度进行严格控制，这样能够保证进入到第二反应器后在恰当的温度环境中借助酸相分离器来分离处理相应的反应物;③在接下来的操作过程中，应重视回首分离中的硫酸，基于循环利用来提升资源的利用率;④有机相进入水塔，甲基叔丁基醚回收水和酸，在形成Na2SO2后，所采用的甲醇能够再次循环利用，其余部分则进入到其他反应器中，在最后的反应器中能够得到甲基叔丁基醚[6]。

2.6 混合相蒸馏技术

在甲基叔丁基醚的分离回收中，混合相蒸馏技术的应用时间相对较短，该技术有机结合了混合相反应和分离，同时具备混合相反应与催化精馏的优势，拥有较为先进的分离回收水平。当前精炼类型主要是：化学反应塔顶部为催化蒸馏反应，化学反应中间部分为混合反应，化学反应底部为蒸馏。在混合性反应前，可获得90%-95%的异丁烯转化率，同时催化蒸馏反应部分中可获得超过99.5%的异丁烯转化率。混合相蒸馏技术对热原进行了有效利用，通过对反应热进行回收，从而实现生产成本的节约。此外，精制中在反应塔顶部存在精馏段，而底部和中间部分存在同化学类型一致的精馏段。

3 工艺改造

在甲基叔丁基醚回收过程中，有的企业选择循环水冷却方式，因冷却水温度较低，这就在极大程度上影响了该物质的回收利用率，所以企业需要对这一回收工艺进行改造，即先利用冷凝器对甲基叔丁基醚进行冷却回收，再利用冷阱对其进行再次冷却回收，这样能够使该物质充分冷却下来，使该物质排入到大气中的量得以减少，进而有效提高甲基叔丁基醚的回收率，并降低环境污染。

4 结语

总而言之，对于相关化工企业而言，为进一步顺应节能减排、保护环境的号召，企业必须结合自身实际情况选择合理的分离回收技术，来对甲基叔丁基醚进行回收利用，并对自身的回收工艺进行合理改造，以此来提高该物质的回收率，减少其排入到大气中的量，并为工作人员创造安全的生产环境，确保其获得更大化的综合效益和经济效益。

参考文献：

[1]王磊，高志文.甲基叔丁基醚装置节能优化研究[J].精细与专用化学品，2019（12）：16-18.

[2]戴竹青，戴巍，王明新.芬顿氧化水中甲基叔丁基醚影响因素及机理[J].常州大学学报：自然科学版，2019（03）：71-79.

[3]杨凯.甲基叔丁基醚生产技术及应用[J].石化技术，2019 （07）：69.

[4]沈鹏飞，侯文杰，蒋里锋.甲基叔丁基醚的市场现状及工艺技术进展[J].化学工程师，2018（01）：50-53.

[5]陈晶晶.甲基叔丁基醚生产工艺安全性提升发展研究[J].当代化工，2018（09）：1965-1968.

[6]孙守华，路蒙蒙.混相床-催化蒸馏组合技术在甲基叔丁基醚装置的应用[J].能源化工，2015，36（03）：10-14.

作者简介：

周利峰（1988- ），汉族，男，河北张家口人，本科，初级职称，研究方向：气体分馏装置MTBE装置工艺操作。