Tổng hợp MTBE GVHD: PGS.TS NGUYỄN HỒNG LIÊN Sinh viên: PHẠM THANH TÙNG 1 1 • Giới thiệu MTBE 2 • Nguyên liệu tổng hợp MTBE 3 • Công nghệ tổng hợp MTBE 4 • Đánh giá, lựa chọn công nghệ Tổng hợp MTBE 2 Giới thiệu MTBE MTBE: Methyl tert-butyl ete hay 2-methoxy-2-methylpropane 3 Tính chất vật lý - Là chất lỏng, không màu, linh động, độ nhớt thấp, dễ cháy, tan vô hạn trong các dung môi hữu cơ và hydrocacbon 4 Tính chất vật lý Khối lượng phân tử, M Nhiệt độ sôi, t s Nhiệt độ nóng chảy Nhiệt dung riêng (20 o C) Nhiệt hoá hơi Nhiệt cháy Nhiệt độ chớp cháy Giới hạn nổ với không khí Áp suất tới hạn, P c Nhiệt độ tới hạn, t c 88,15 55,3 o C -108,6 o C 2,18 KJ/kg.độ 337 KJ/kg -34,88 MJ/kg -28 0 C 1,6584% 3,43 MP a 224,0 o C 5 Tính chất hóa học • MTBE ổn định với môi trường axit yếu, kiềm hoặc trung tính • Cân bằng trong axit mạnh: 6 3 3 3 3 3 2 3 3 CH CH H CH O C CH CH OH CH C CH CH + | | → − − − ¬ + = − |  Phản ứng với axit vô cơ mạnh tạo muối: CH 3 OC(CH 3 ) 3 + HCl → [ CH 3 OC(CH 3 ) 3 ]HCl  Phản ứng với HI + Điều kiện thường MTBE + HI → CH 3 I + (CH 3 ) 3 C-OH + Nhiệt độ cao MTBE + 2HI → CH 3 I + (CH 3 ) 3 C-I + H 2 O 7  Phản ứng với Oxy + nhiệt độ thấp: tạo peroxyt không bền + nhiệt độ cao: phản ứng cháy MTBE + 15/2 O 2 → 5CO 2 + 6H 2 O 8 2 2 5 3 3 3 3 3 3 CH CH CH C O CH O CH C O OH CH C H   − − − + → − − −   Ứng dụng của MTBE  Phụ gia trong xăng RON: 115 – 135 MON: 90 – 120  Ứng dụng khác: sử dụng để sản xuất Methacrolein và axit methycrylic dung môi tốt sử dụng trong phân tích, tác nhân chiết 9 Ưu điểm Nhược điểm 1.Trị số octan cao 1.Nguyên liệu isobutylen khó tìm và đắt tiền 2.Độ bay hơi thấp 2. Độc hại với môi trường nước 3.Khả năng pha trộn với xăng tốt 4.Giảm sự tạo thành CO và cháy hết Hydrocacbon 10 [...]... tự nhiên) .Nhiên liệu/Xăng 13 Tổng hợp Methanol CO + 2H2 CH3OH (∆H298 = -90,6 kJ/mol) CO2 + 3H2 CH3 OH + H2O (∆H298=-49,5 kJ/mol) CO2 + H2  CO + H2O (∆H298 = 41,3 kJ/mol) 14 15 Công nghệ tổng hợp MeOH áp suất thấp của hãng Lurgi 16 Công nghệ của Haldor Topsoe 2 Isobuten  Tổng hợp MTBE, ETBE  Ankyl hóa với butan sản xuất isooctan  Sản xuất methacrolein  Trùng hợp sản xuất cao su butyl (polyisobutylene)... Nguồn Isobuten Từ  phân đoạn C4 của quá trình steam cracking sau khi tách butadien(Raffinat1) Từ  hỗn hợp C4 của quá trình FCC Từ  n-butan tách ra từ khí tự nhiên Từ  Tert-butyl alcol (TBA) 18 Các công nghệ tổng hợp MTBE 1 Đi từ dòng Raffinat-1 của Steam Cracking hoặc từ hỗn hợp C4 của FCC .Ưu điểm: giá thành sản xuất rẻ, nguyên liệu là sản phẩm thứ yếu của quá trình lọc dầu và có thể sử dụng làm nguyên... liệu mà phương pháp này đang dần bị thay thế 19 Sơ đồ công nghệ của hãng CD-tech 1 Thiết bị phản ứng có lớp xúc tác cố định 2 Thiết bị phản ứng chưng tách xúc tác 3 Tháp hấp thụ Metanol 20 4 Tháp chưng cất Metanol Sơ đồ công nghệ của hãng Phillip 21 1,2 Thiết bị phản ứng 3 Tháp tách MTBE 4 Tháp hấp thụ Metanol 5 Tháp tái sinh Metanol 2 Tổng hợp MTBE từ khí Butan trong mỏ khí - Là xu hướng sản xuất... n-butan tạo thành isobutan   o Điều kiện: nhiệt độ thấp (150-200 C) và áp suất là 200-400psia trong pha hơi Xúc tác cho quá trình là Pt hoặc Al 2O3 hoặc Pt/Al2O3 có tẩm một lượng hợp chất hữu cơ dẫn xuất clo  Công nghệ: quá trình isome hoá của Lummus, quá trình Butamer (UOP) 23 Công nghệ Butamer của UOP 1 Tháp tách 3,4 Lò phản ứng 5,6 Thiết bị sấy 24 2,7,9 Thiết bị lắng 8 Thiết bị chưng tách 10 Tháp rửa... 26 Gđ 3: Quá trình ete hoá isobuten tạo MTBE Điều kiện: to=40-90oC và áp suất từ 7-29 at Xúc tác: nhựa trao đổi ion Công nghệ: CD Tech (Lummus), Ether max (UOP), Phillip, Etherfication Process (Phillip) 27 Công nghệ Ethermax của UOP 1 2 3 28 4 Thiết bị phản ứng I Iso-buten Tháp chưng cất II Metanol Tháp rửa khí bằng nước III MTBE Tháp chưng cất rượu – nước IV Raffinat C4 3 Sản xuất MTBE từ TBA ... đồng sản phẩm trong quá trình sản xuất propylen oxit MTBE Công nghệ sản xuất MTBE từ TBA của Texaco 1 Lò đốt 2 Thiết bị phản ứng 3 Thiết bị phản ứng đoạn nhiệt 4.30 Thiết bị phản ứng chưng cất 5 Tháp hấp thụ Metanol 6 Tháp tái sinh Metanol I Nguyên liệu TBA II Nhiên liệu III Hỗn hợp Raffinat C4 IV Metanol tái sinh V Nguyên liệu Metanol VI Iso-buten Đánh giá, lựa chọn công nghệ - Sử dụng nguồn nguyên... Điều kiện: t=540760 C và áp suất thấp Xúc tác phản ứng có thể là Cr/Al 2O3 hoặc Pt Sản phẩm thu được chứa 7585% iso-buten và iso-butan Công nghệ: quá trình Catofin (Lummus), quá trình oleflex của UOP, quá trình STAR của Phillip, quá trình FBD-4 của Snamprogetti 25 Quá trình Oleflex của UOP 1 2 3 4 5 6 Thiết bị phản ứng 7 Tháp cất phần sản phẩm nhẹ Thiết bị gia nhiệt I Nguyên liệu iso-butan kỹ thuật và... - Sản xuất MTBE từ TBA đắt nhất, phải kết hợp với sản xuất PO Nhu cầu MTBE lớn => tương lai cần sản lượng lớn hơn nữa 3 3 Nguồn khí của nước ta tương đối lớn: ước tính 2800 tỷ m trong đó trữ lượng đã được xác minh là 680 tỷ m , trữ lượng đã được thẩm lượng và đang được khai thác là 400 tỷ m - 3 Công nghệ sản xuất MTBE của UOP từ butan có ưu điểm hơn so với các hãng khác như Lummus… vì quá trình tái.. .Tổng hợp MTBE CH 3 | xt , t o = 40 ÷ 100o C  → CH − C = CH + CH OH ¬  CH − C − O − CH  3 3 | 2 3 3 ∆H = −37 KJ / mol | CH CH 3 3 + độ chọn lọc cao + xúc tác là axit rắn: bentonit, nhựa trao... 3 B2: đó ion cacboni sẽ tương tác với etanol CH 3 | CH − C + + CH OH ƒ 3 3 | CH 3 B3: hình thành MTBE 12 CH 3 | CH − C − O + − CH ƒ 3 3 | | CH H 3 CH 3 | CH − C − O + − CH 3 3 | | CH H 3 CH 3 | CH − C − O − CH + H + 3 3 | CH 3 Nguyên liệu 1 Methanol: .Sản xuất Formandehyt ( khoảng 40%) .Sản xuất MTBE .Sản xuất Axit Axetic ( khoảng 9%) .Sản xuất Metyl metacrylat, Dimetyl terephtalat… .Sản xuất . Tổng hợp MTBE GVHD: PGS.TS NGUYỄN HỒNG LIÊN Sinh viên: PHẠM THANH TÙNG 1 1 • Giới thiệu MTBE 2 • Nguyên liệu tổng hợp MTBE 3 • Công nghệ tổng hợp MTBE 4 • Đánh giá, lựa chọn công nghệ Tổng hợp. quá trình steam cracking sau khi tách butadien(Raffinat1)  Từ hỗn hợp C 4 của quá trình FCC  Từ n-butan tách ra từ khí tự nhiên  Từ Tert-butyl alcol (TBA) 18 Các công nghệ tổng hợp MTBE 1 suất thấp của hãng Lurgi 15 Công nghệ của Haldor Topsoe 16 2. Isobuten  Tổng hợp MTBE, ETBE.  Ankyl hóa với butan sản xuất isooctan.  Sản xuất methacrolein.  Trùng hợp sản xuất cao su butyl