甲基叔丁基醚的生产技术及应用

本文主要介绍了现阶段甲基叔丁基醚（MTBE）的生产概况,即甲基叔丁基醚的生产技术与应用的最新进展,并对各种MTBE生产技术特点进行了总结、比较,对MTBE的主要应用领域与前景作了进一步的探讨与展望。     

共代谢基质对甲基叔丁基醚降解的影响

从甲基叔丁基醚污染的土壤中分离筛选得到一株能够有效降解该污染物的菌株，但甲基叔丁基醚不足以提供给菌株足够的碳源用于生长，一定程度上限制了污染物的降解．为了更好地提高菌株的生物积累量并提高其降解活性，分别以容易被利用的葡萄糖、乙醇和丙三醇为研究对象，探讨了添加共代谢基质对甲基叔丁基醚降解的影响，其中丙三醇能够很好地促进降解效果，缩短降解周期．并在此基础上对共代谢基质丙三醇的浓度进行了优化．结果表明，当丙三醇与甲基叔丁基醚的质量比为1：1时，6d内降解效果达到80．2％，降解能力提高了1．8倍．该研究为甲基叔丁基醚的生物修复提供了一种思路．     

SPC-01催化剂上MTBE裂解制异丁烯及其裂解动力学

甲基叔丁基醚(MTBE)裂解是一条比较理想的生产高纯度异丁烯的工艺路线.采用管式反应器,在170～230℃、0.2～0.6 MPa、液相空速0.5～2 h-1的条件下,对SPC-01型固体杂多酸催化剂上甲基叔丁基醚裂解制异丁烯的工艺进行了研究,考察了操作条件对裂解过程的影响.当反应压力为0.4 MPa、反应温度为210～230℃、液相空速为0.5～1.0 h-1时,MTBE转化率高于92.2%,异丁烯和甲醇选择性均大于99.9%.采用一维平推流积分反应器模型建立幂函数裂解动力学方程,利用最小二乘法对动力学实验数据进行参数拟舍,获得了裂解动力学方程,并对模型进行了检验.     

苯酚与甲基叔丁基醚选择性叔丁基化反应的研究

采用甲基叔丁基醚作为叔丁基化试剂,硫酸作为叔丁基化催化剂,研究了苯酚叔丁基化反应,考察了原料配比,反应温度和反应时间对叔丁基化反应的影响。在一定的反应条件下,选择地得到了２,４－二叔丁基苯酚。     

12-钼磷酸的制备及催化合成MTBE

采用酸化-醚化法制备了12-钼磷酸,并以此为催化剂催化合成了甲基叔丁基醚(MTBE).研究了催化剂用量、反应时间及反应物摩尔比对反应产物产率和选择性的影响,同时研究了不同催化剂对该反应的影响,确定了最佳反应条件.     

对叔丁基邻苯二酚的合成

研究了以甲基叔丁基醚为烷基化剂合成对叔丁基邻苯二酚,探讨了工艺条件对反应结果的影响,并通过正交试验选择最佳反应条件,得出反应温度为110℃,反应时间为2.5 h,邻苯二酚与MTBE和H2SO4的摩尔比为1∶1.5∶1.225时,对叔丁基邻苯二酚的收率可达到72.26%.     

吹扫捕集-气相色谱-质谱法测定水中痕量甲基叔丁基醚

研究建立吹扫捕集-气相色谱质谱法测定水中痕量甲基叔丁基醚(MTBE)的方法.以氘代甲苯为内标物,此方法的检出限(MDL)为0.005μg/L,线性相关系数R为0.999 8,精密度RSD范围0.87%~1.63%,加标回收率范围92.6%~98.9%.该方法快速、简单,干扰较少,样品需求量少,结果准确、可靠,重现性好,检出限低,实用价值高,适用于水中痕量甲基叔丁基醚的测定.     

生物曝气去除MTBE的实验

在一维土柱模拟装置上采用生物曝气技术去除饱和土壤和地下水中的甲基叔丁基醚(MTBE).通过实验和非线性最小二乘法拟合得到MTBE在生物降解过程中的Monod参数:最大利用速率、半饱和常数和生物得率.考察了在不同污染物初始浓度和不同微生物接种量情况下生物曝气对MTBE的去除效果及生物贡献率.实验结果表明:MTBE初始质量浓度为50 mg/L和100 mg/L时,降解率分别为23.23%和12.08%,降解量分别为25.74 mg和26.75 mg.对于高污染物浓度,挥发是主要的去除机理.在初始污染物浓度相同的情况下,微生物数量的增加直接导致了污染物总去除量的增加,微生物的数量决定了所能降解的污染物的质量.     

甲基叔丁基醚—甲醇二元体系汽液相平衡的研究

用静态法实测了甲基叔丁基醚－甲醇二元体在0.4-0.8MPa下的汽液相平衡数据，并进行了恒压下热力学一致性检验，用NRTL和Wilson方程关联有关数据，结果表明实验数据可靠，NRTL模型拟合精度较好。     

甲基叔丁基醚在饱和黏土中吸附和迁移参数的测定

为描述有机污染物在土壤多孔介质中的迁移过程，采用静态间歇实验和动态土柱实验对甲基叔丁基醚（MTBE）在饱和黏土中的吸附和迁移特性进行了研究．静态吸附结果表明，MTBE在不同黏土中的吸附行为均可用线性方程描述，黏粒含量是土壤对MTBE吸附的主要影响因素．动态迁移实验中，借用反函数变化思路，提出利用实际渗流速度v确定非保守性物质在介质中纵向弥散系数DL和阻滞系数Rd的方法．与间歇实验相比，动态土柱法得到的Rd较小，仅为1．004，预示受到污染的土壤对MTBE几乎没有任何截留和净化能力．由此确定建立的数学模型和参数，为今后MTBE污染的土壤和地下水的治理研究提供一定的参考．     

臭氧氧化MTBE反应动力学及其特性研究

文章针对汽油添加剂甲基叔丁基醚对环境日益严重的污染问题,在臭氧氧化MTBE反应机理研究的基础上,对反应特性及其中间产物进行了研究。动力学研究与实验结果均表明,O3氧化MTBE为准二级反应,加入H2O2,能降低反应活化能,提高反应速率,减少臭氧投加量;采用GC/FID检测MTBE及其氧化产物,以GC保留时间确定臭氧氧化MTBE的可能中间产物为叔丁醇、叔丁基甲酯及丙酮等。     

甲基叔丁基醚膨胀床反应器的动态模拟

对合成甲基叔丁基醚的膨胀床反应器进行了动态模拟研究。根据物料、热量守恒方程和反应动力学方程建立了膨胀床反应器的动态简化模型;选择了适当的数值计算方法,并对偏微分方程模型中的空间变量进行离散化处理,加快求解速度,满足了动态模拟的要求。开发了动态模拟程序模块,并根据此模块模拟计算了原料进料比对异丁烯转化率的影响以及反应器轴向温度随时间的分布规律。模拟结果表明,本模型可以对反应器轴向温度变化规律进行模拟,并能预测不同甲醇/异丁烯物质的量比条件下异丁烯的转化率。模型计算结果与生产实际情况比较一致,模型的动态过程能很好的反映实际生产变化趋势。     

紫外-微臭氧工艺中O_3的产生及其在有机物降解中的作用

研究以低压汞灯作为光源的高级氧化工艺中石英玻璃套管内O3的产生情况,考察紫外-微臭氧工艺(UV-microO3)对氯苯、苯胺和甲基叔丁基醚的去除能力,分析O3在降解有机物中的作用。研究结果表明:套管内空气接受185 nm紫外辐射能够产生一定质量浓度的O3,当空气以3.0 L/min的流量通过套管时产生O3质量浓度为0.778 mg/L,降低进气湿度和压强均有利于O3的产生;低质量浓度O3的投加能够显著提高UV对有机物的去除效果,不同工艺对氯苯、苯胺和甲基叔丁基醚的去除能力由大到小为:UV-microO3,UV/曝气,UV;投加羟基自由基(·OH)清除剂——叔丁醇对UV-microO3去除有机物产生抑制作用;UV-microO3去除有机物过程中O3分子的直接氧化作用可忽略,而O3受到紫外激发产生的·OH发挥了重要作用。在氯苯、苯胺和甲基叔丁基醚的去除中,·OH的贡献率分别为:48.29%,65.31%和69.05%,ACUCHEM程序模拟结果验证了该结论。     

甲醇及其下游产品的开发利用（一）

大力发展甲醇化学工业，积极开发利用甲醇下游产品，特别是开发碳酸二甲酯、甲基叔丁基醚等具有高经济潜力的产品，是摆脱目前我国甲醇生产困境的重要途径。     

水体中甲基叔丁基醚(MTBE)的植物修复

研究凤眼莲对水体中甲基叔丁基醚(MTBE)的吸收转移规律和富集特征. 结果表明: 胁迫5 d后, 处理Ⅰ(整株凤眼莲)中MTBE的平均浓度减少了94.25%, 处理Ⅱ(去叶凤眼莲)中MTBE的平均浓度减少了近50%, 处理Ⅰ比处理Ⅱ约减少44%, 而处理Ⅲ（对照）中MTBE的平均浓度只减少7.3%, 表明凤眼莲叶片的蒸腾作用是水溶液中MTBE减少的主要原因. 将实验所得数据进行回归分析得出： 20 ℃时, 水体中MTBE消失符合一级动 力学方程； 处理Ⅰ、 处理Ⅱ的消失速率明显大于处理Ⅲ. 凤眼莲暴露在ρ_MTBE<1 110 mg/L溶液中时, 培养5 d未观察到MTBE对植物的毒性, 蒸腾量与生物量比值变化不明显,当ρ_MTBE=1 480 mg/L时, 凤眼莲的蒸腾量与生物量比值明显减小, 凤眼莲叶片边缘干枯和萎黄. MTBE在凤眼莲根、 茎、 叶中的分布比例约为1 ∶1.5 ∶0.5, 其分布规律为： 茎>根>叶.     

生化法处理MTBE污染水源水

近年来，世界各国的许多城市的水源水中相继检测出甲基叔丁基醚(MIBE)．MTBE在美国地下水中的频频出现已使其成为仅次于三氯甲烷的第二大有机污染物．因此，MTBE的去除受到了人们的普遍关注，已成为水处理研究领域的新热点．生化法是最具前景的去除水中MTBE的方法，本文对其处理效果与影响因素进行了系统的阐述与分析。     

4,6--二叔丁基间苯二酚制备研究

研究以间苯二酚和甲基叔丁基醚（MTBE）为原料,以酸性阳离子交换树脂为催化剂合成4,6——二叔丁基间苯二酚．本反应用正交实验法,得到合成4,6——二叔丁基间苯二酚的适宜工艺条件为：n（MTBE）：n（间苯二酚）=3：1;m（催化剂）：m（间苯二酚）=0．6：1,反应时间为7～8h,反应温度为80℃,连续分出甲醇．在此条件下产物中的4,6——二叔丁基间苯二酚质量分数可达91．9%.     

挥发性有机污染物水中亨利常数的简易测定方法

开发了挥发性有机物亨利常数的简易实验测定方法,并以此方法测定了5种汽油成分(甲基叔丁基醚(MTBE)、苯、甲苯、乙苯、邻二甲苯)的亨利常数,相对标准偏差基本上在5%以内.使用此方法测定的汽油成分、硝基苯、2,4-二氯酚、苯酚和三氯乙烯(TCE)的亨利常数数值比估算值更接近文献值.在不同温度下,使用本方法对MTBE、苯、甲苯、TCE溶液进行测定,结果表明亨利常数随着温度的升高而变大,符合亨利常数随温度变化趋势的一般规律.两种挥发性有机物在混合条件下的亨利常数比单独存在时的亨利常数大.     

甲基叔丁基醚高效降解菌的分离鉴定及其生物强化技术

通过对长期受石油污染的土著菌进行培养驯化,分离筛选得到适宜降解甲基叔丁基醚(MTBE)的菌株,经其形态特征和生理生化特征,并结合16S rDNA测序分析,鉴定该菌株为产酸克雷伯菌(Klebsiella oxytoca).采用摇瓶振荡法,利用该菌株对MTBE的好氧强化降解规律进行了研究,包括MTBE降解过程中溶解氧(DO)变化及菌体生长情况,不同DO值和共存基质对MTBE降解的影响.结果表明,MTBE受初始DO值影响较大,提高受污系统溶解氧含量可强化MTBE的生物降解进程;相比于苯和甲苯对MTBE降解的抑制作用,乙醇的存在可促进MTBE的生物降解,其降解率由50%提高至60%以上.     

甲基叔丁基醚装置仿真培训系统的研发

以某石化公司8万t/a甲基叔丁基醚（MTBE）装置为研究对象,运用过程系统仿真平台建立了描述MTBE装置的数学模型,研发了仿集散控制系统和操作评价系统,研发了MTBE装置仿真培训系统软件. 运用安全分析与培训支撑系统,研发组合了实际生产中常见的各工况事故. 操作人员使用该仿真培训系统,学习MTBE工艺流程,模拟学习生产过程的开、停车和事故的处理,评估学员的操作顺序和操作质量,提升员工操作能力. 目前,该石化公司已验收了MTBE装置仿真培训系统,用于员工的培训和工艺过程的研究.