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甲基叔丁基醚_在线百科全书查询


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甲基叔丁基醚


甲基叔丁基醚,英文缩写为MTBE(methyl tert-butyl ether),常用于无铅汽油中作为抗爆剂,在化工及生物领域也具有广泛用途。部分研究认为MTBE对环境产生污染。



物理性质


MTBE是一种无色透明、粘度低的可挥发性液体,具有特殊气味,含氧量为18.2%的有机醚类。它的蒸汽比空气重,可沿地面扩散,与强氧化剂共存时可燃烧。MTBE的纯度约为97%~99.5%,分子式为:CH3OC(CH3)3。

化学式:C5H12O

摩尔质量:88.15 g/mol

CAS号:1634-04-4

密度 (kg/m3,20℃):740.6

溶点:-109℃,

沸点:55.2℃

闪点:-10℃

临界温度(C):223.9

比热容 (C):2.135

蒸发热 (J/(gK)):30.10

燃烧热 (MJ/kg):38.21

雷德蒸汽压(bar):0.55

临界压力 (KPC):223.9

折光指数 (20 C):1.3689

着火点 (C):480

空气中爆炸极限(%V):下限1.65;上限8.4

研究法辛烷值:(RON)117

马达法辛烷值:(MON)101

水在MTBE中的溶解度 (20℃,g/100g):1.5

MTBE在水中的溶解度 (20℃,g/100g):4.3

用途


用作汽油添加剂,提高辛烷值,亦可裂解制得异丁烯,用作汽油添加剂,具有优良的抗爆性。它与汽油的混溶性好,吸水少,对环境无污染。作为有机合成原料,可制高纯度的异丁烯。

制备工艺


一般以甲醇和异丁烯为原料,借助酸性催化剂合成,其中催化剂在工业上用得最多的是树脂催化剂,包括氢氟酸、硫酸、苯乙烯系阳离子交换树脂、固体酸、分子筛、杂多酸等。

应用


20世纪70年代,MTBE作为提高汽油辛烷值的汽油调和组分开始被人们注意。MTBE的基础辛烷值RON:118,MON:100,是优良的汽油高辛烷值添加剂和抗爆剂。MTBE与汽油可以任意比例互溶而不发生分层现象,与汽油组分调和时,有良好的调和效应,调和辛烷值高于其净辛烷值。MTBE化学性质稳定,含氧量相对较高,能够显著改善汽车尾气排放,降低尾气中一氧化碳的含量。而且燃烧效率高,可以抑制臭氧的生成。它可以替代四乙基铅作为抗爆剂,生产无铅汽油。现在约有95%的MTBE用作辛烷值提高剂和汽油中含氧剂。

除此之外,MTBE在生物分析技术中也得到了广泛的应用,主要用于生物样品中药物的提取分离。

重要化工原料


MTBE也是一种重要化工原料,如通过裂解可制备高纯异丁烯,还用于甲基丙烯醛和甲基丙烯酸的生产。

1973年意大利开发了世界上第一套MTBE工业装置。1990年美国制定的空气清洁法修正案(CAA-1990)要求新配方汽油添加含氧化合物(如MTBE),以减少汽车污染。中国从二十世纪70年代末和80年代初开始进行MTBE技术的研究。1983年齐鲁石化公司橡胶厂建成了中国第一套MTBE工业试验装置,1986年吉化公司建成了中国第一套万吨级MTBE工业装置。1999年,中国启动了“全国空气净化工程——清洁汽车行动”,开始鼓励使用含有MTBE的汽油。

主要组分


研究还发现MTBE会污染地下水源,日本的一家研究机构的研究也表明,汽油中的MTBE的含量超过7%,汽车排放中的氮氧化物会增加。因此,日本的高级无铅汽油中,MTBE的加入量不超过7%。1996年美国Santa Monica市部分地区由于饮用水中MTBE含量太高,使得这些地区50%的供水系统关闭,这是首次引起公众关注的MTBE污染事件。1999年,美国加利福尼亚州空气资源委员会规定从2002年12月31日起,禁止加州新配方汽油中使用MTBE。现在已被推迟一年到2003年12月31日。纽约州也签署法案,规定从2004年1月起禁止使用MTBE。2010年将全面禁用MTBE。禁用MTBE后,许多厂家开始研究替代产品,如乙醇汽油、烷基化油、改产异辛烷、聚异丁烯添加剂等。但是迄今为止,欧洲和亚洲尚无禁用MTBE的意向,在一定时期内,MTBE仍将继续成为清洁汽油的主要组分。