Wytwarzanie MTBE
( O-alkilowanie
izobutylenu metanolem )
PROCESY
ALKILOWANIA
Wytwarzanie MTBE
( O-alkilowanie
izobutylenu metanolem )
PROCESY
ALKILOWANIA
Wytwarzanie MTBE - surowce
Podstawowymi surowcami do produkcji MTBE na
skalę techniczną są izobutylen i metanol.
metanol:
CH₃-OH
Izobutylen:
(CH
3
)
2
C=CH
2
Źródła izobutylenu:
Są to cztery strumienie technologiczne:
1)
Frakcja C
4
z procesu pirolizy olefinowej surowców
ciekłych ( benzyny ciężkiej, oleju napędowego)
( zaw. Ok. 45 % izobutylenu)
Frakcja C4 z pirolizy
Surowców ciekłych
Destylacja
Ekstrakcyjna
( z NMP lub ACN)
butadien
2) Frakcja C4 z procesu fluidalnego krakingu
katalitycznego ( zaw. Ok. 15 % izobutylenu)
Frakcja C4 z FKK
rozdzielenie
n-butan
izobutan
n-buteny
izomeryzacja
odwodornienie
izobutylen
izomeryzacja
A)
Izomeryzacja n-butanu;
katalizator
3)
Odwodornienie izobutanu;
4)
Izomeryzacja n-butenów;
3)
Odwodornienie izobutanu;
Gaz ziemny
n-butan
izomeryzacja
izobutan
odwodornienie
izobutylen
Źródła metanolu;
Gaz ziemny
metan
Konwersja z
Parą wodną
Gaz syntezowy
Synteza metanolu
metanol
fermentacja
jęczmień
CO2
Podstawą syntezy metanolu są
egzotermiczne i odwracalne reakcje
pomiędzy składnikami gazu syntezowego
— tlenkiem i dwutlenkiem węgla oraz
wodorem;
CO + 2H
2
↔ CH
3
OH CO
2
+
3H
2
↔ CH
3
OH + H
2
O Zasadniczymi
składnikami gazu syntezowego do syntezy
metanolu są tlenki węgla i wodór. Dodatek
CO
2
jest szczególnie istotny w przypadku
realizowania syntezy na katalizatorach
zawierających miedź.
Produkcja MTBE – warunki
procesu;
Chemizm produkcji MTBE polega na znanej z chemii
organicznej katalitycznej reakcji olefin mających
wiązanie podwójne przy trzeciorzędowym atomie
węgla z alkoholami pierwszorzędowymi.
CH
3
OH + (CH
3
)
2
C=CH
2
->C
5
H
12
O
JEST TO REAKCJA EGZOTERMICZNA !!!
Warunki procesu;
Syntezę MTBE prowadzi się w fazie ciekłej
ciśnienie ok. 1,2 MPa
Temperatura 90-100 stopni Celsjusza
Katalizator; żywica kationowymienna ( SO3H )
Schemat procesu
MTBE
MTBE (eter metylo-tetr-butylowy, 2-
metoksy-2-metylopropan) jest dodawany
do benzyn (w ilości ok. 5-10% obj.), aby
zwiększyć ich liczbę oktanową.
C
H
3
O C(CH
3
)
3
Frakcja C4 bez butadienu i izobutylenu
Z mieszaniny można również wydzielić
1-buten, który jest poszukiwanym
surowcem w produkcji liniowego
polietylenu.
Mieszaninę jednak należy wcześniej
oczyścić z niepożądanych domieszek –
diolefin i węglowodorów szeregu
acetylenu.
Reakcje uboczne
Dimeryzacja i uwodornienie izobutylenu
2(CH
3
)
2
C=CH
2
+ H
2
←→ CH
3
-
C(CH
3
)
2
-CH
2
-CH(CH
3
)
2
Dehydratacja metanolu do eteru
dimetylowego
2CH
3
OH ←→ CH
3
OCH
3
+ H
2
O
Bibliografia
E. Grzywa, J.Molenda „Technologia
podstawowych syntez organicznych tom2”
Prof. Dr inż. A.Z. Zieliński „Chemiczna
Technologia Organiczna”
J. Wolszczak „Związki tlenowe w
benzynach” – instrukcja do ćwiczeń
laboratorium
J. Molenda „Etery alkilowe jako
komponenty benzyn”
Dziękujemy za uwagę