1634-04-4/甲基叔丁基醚的毒性、危害、合成及應(yīng)用

甲基叔丁基醚是一種無色透明、粘度低的可揮發(fā)性液體，具有特殊氣味，含氧量為18.2%的有機(jī)醚類。它的蒸汽比空氣重，可沿地面擴(kuò)散，與強(qiáng)氧化劑共存時可燃燒。

MTBE的純度約為97％－99.5％，分子式為：CH3OC(CH3)3。

MTBE的毒性

MTBE具有一定的毒性。20世紀(jì)80年代末開始研究其毒性。研究發(fā)現(xiàn)，它易于與水融合，可滲入土壤，破壞地下水質(zhì)，認(rèn)為它是一種可能的污染物。

MTBE主要經(jīng)呼吸道吸收，也可以經(jīng)皮膚和消化道吸收，動物在高濃度的MTBE中可致癌。對小鼠的麻醉濃度為1.0mmol/L，致死濃度為1.6mmol/L。對人體的影響主要表現(xiàn)在上呼吸道、眼睛粘膜的刺激反應(yīng)，長期接觸可使皮膚干燥。

美國EPA推薦飲用水中MTBE的質(zhì)量濃度為5.2~10.3微克/L。

MTBE的合成

MTBE一般是以甲醇和異丁烯為原料，借助酸性催化劑合成，其中催化劑在工業(yè)上用得最多的是樹脂催化劑。其中由于異丁烯的來源不同而形成了不同的合成路線。

異丁烯的來源：

裂解制乙烯副產(chǎn)的C4餾分

煉油廠催化裂化裝置副產(chǎn)的C4餾分

以正丁烷為原料經(jīng)異構(gòu)化和脫氫制得

合成MTBE的催化劑：

氫氟酸

硫酸

苯乙烯系陽離子交換樹脂

固體酸

分子篩

ZSM-5

Zsm-11

Y分子篩

絲光沸石

雜多酸

MTBE合成工藝

固定床

膨脹床

催化蒸餾

混相床

異丁烯二聚聯(lián)產(chǎn)MTBE

應(yīng)用

20世紀(jì)70年代，MTBE作為提高汽油辛烷值的汽油調(diào)和組分開始被人們注意。MTBE可以增加汽油的辛烷值，而且化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定。添加MTBE的汽油還能改善汽車的行車性能，降低排氣中一氧化碳的含量。而且燃燒效率高，可以抑制臭氧的生成。它可以替代四乙基鉛作為抗爆劑，生產(chǎn)無鉛汽油?，F(xiàn)在約有95%的MTBE用作辛烷值提高劑和汽油中含氧劑。

MTBE也是制取聚合級異丁烯的重要原料。還用于甲基丙烯醛和甲基丙烯酸的生產(chǎn)。

1973年意大利開發(fā)了世界上第一套MTBE工業(yè)裝置。1990年美國制定的空氣清潔法修正案(CAA-1990)要求新配方汽油添加含氧化合物(如MTBE)，以減少汽車污染。中國從二十世紀(jì)70年代末和80年代初開始進(jìn)行MTBE技術(shù)的研究。1983年齊魯石化公司橡膠廠建成了中國第一套MTBE工業(yè)試驗裝置，1986年吉化公司建成了中國第一套萬噸級MTBE工業(yè)裝置。1999年，中國啟動了“全國空氣凈化工程——清潔汽車行動”，開始鼓勵使用含有MTBE的汽油。

由于發(fā)現(xiàn)了MTBE對人體的影響，1996年美國Santa Monica市部分地區(qū)由于飲用水中MTBE含量抬高，使得這些地區(qū)50%的供水系統(tǒng)關(guān)閉，這是首次引起公眾關(guān)注的MTBE污染事件。1999年，美國加利福尼亞州空氣資源委員會規(guī)定從2002年12月31日起，禁止加州新配方汽油中使用MTBE?，F(xiàn)在已被推遲一年到2003年12月31日。紐約州也簽署法案，規(guī)定從2004年1月起禁止使用MTBE。2010年將全面禁用MTBE。

禁用MTBE后，許多廠家開始研究替代產(chǎn)品，如乙醇汽油、烷基化油、改產(chǎn)異辛烷、聚異丁烯添加劑等。

但是迄今為止，歐洲和亞洲尚無禁用MTBE的意向，在一定時期內(nèi)，MTBE仍將繼續(xù)成為清潔汽油的主要組分。