112476_惠州炼油MTBE装置简介解读
道氏评价方法--MTBE甲基叔丁基醚装置火灾爆炸危险性评价
MTBE（甲基叔丁基醚）装置火灾爆炸危险性评价一、引言安全生产是关系到企业和职工生命财产安全的大事，也是企业获取经济效益的基本保证。
对在役装置进行安全评价，可以预先发现导致事故的危险因素，并对危险进行定量化分析，以便采取措施消除或控制这些危险因素，保证装置安全平稳运行。
二、MTBE装置概况MTBE，即甲基叔丁基醚，主要作为高辛烷值无铅汽油的调和组分，其研究法辛烷值达117，马达法辛烷值为101。
MTBE装置设计规模为3万t/a，该装置采用固定床醚化反应工艺。
MTBE合成原理：液态烃C4中的异丁烯和工业甲醇，以大孔强酸性阳离子交换树脂为催化剂，在温度40℃～65℃，压力1.0MPa～1.5MPa的操作条件下，液相合成甲基叔丁基醚（MTBE）。
该反应为可逆放热反应，反应热ΔH=-37KJ/mmol。
装置的原料及产品均为甲类火灾危险物质。
图1为MTBE装置流程方框图。
图1 MTBE装置流程方框图三、道氏安全评价的原理道氏评价方法是利用工艺过程中的物质、设备、物料量等数据，通过逐步推算，得出工艺过程和生产装置的火灾、爆炸危险性，事故造成的损失，分析出事故的影响范围，便于人们采取相应的安全措施，最大限度保障安全。
评价中使用的数据来源于对以往事故的统计分析、物质的物理化学性质及安全设施的经验数据。
四、道氏评价法在装置安全评价中的应用1、评价单元划分按MTBE装置的生产工艺，可将MTBE装置划分为反应系统和产品分离-甲醇回收系统2个单元。
2、单元火灾爆炸指数（F&EI）的计算职业危害。
三是由于MTBE、甲醇都极易挥发，5个中间罐采用的又都是拱顶罐，拆除中间罐区有利于降低装置物损失和能耗。
2、建议在装置改造时，采用计算机集散控制系统（DCS），工艺参数集中在DCS 中指示、记录、自动控制并超限报警，降低系统风险。
3、由于本装置的醚化反应对压力要求不高，建议在工艺许可的条件下尽量降低系统压力，从而降低装置的危险度。
MTBE生产原理及工艺流程
MTBE装置简介一、MTBE基本情况介绍1、MTBE基本情况MTBE是甲基叔丁基醚的商品名，是异丁烯和甲醇在强酸性催化剂作用下反应的产物，它的主要用途是替代四乙基铅作为提高汽油辛烷值的添加剂，纯MTBE的辛烷值为109。
此外MTBE热裂解可以生产高纯度异丁烯，高纯度异丁烯是生产丁基橡胶的原料，它也是其它需要引入叔丁基反应的单体。
2、MTBE装置的作用MTBE装置生产两种产品，一种是MTBE，另一种是粗丁烯。
MTBE 合成反应的直接结果是获得MTBE，间接结果是将正丁烯和异丁烯分离开来，由于正丁烯和异丁烯的相对挥发度接近1，因此用常规的精馏方法难于分离，因此采用合成MTBE的化学方法进行分离，是目前普遍采用的分离方法。
3、MTBE合成技术第一套MTBE装置于1973年在意大利建成，我国自行开发的第一套装置于1983年在齐鲁橡胶厂建成，大庆MTBE装置采用的是齐鲁研究院开发的固定床二段深度转化工艺，装置主要由三台反应器和六台塔组成，由反应、MTBE分离、甲醇回收和粗丁烯提浓等几部分组成。
4、MTBE装置简介甲基叔丁基醚（MTBE）装置以抽余C4和甲醇为原料，原设计第二生产方案年处理抽余C4 32500吨，生产MTBE 19864吨，粗丁烯9616吨，副产剩余C4 10224吨。
MTBE装置由齐鲁石化公司设计院提供基础设计，大庆石化总厂设计院完成初步设计和施工图设计。
1988年5月投产，投资元，装置占地面积15600m2。
2001年10月装置进行了扩能改造，年处理抽余C4处理能力提高到52000吨，生产MTBE 29963吨，粗丁烯29384吨。
同时装置由原来的DDZⅢ型仪表控制改为DCS控制。
2001年10月配合塑料厂丁烯精制项目改造，MTBE装置又增设了F103和H218两台设备。
二、工艺流程简述来自丁二烯抽提装置的混合C4原料进入原料罐R301/1.2，来自储运公司的CH3OH原料进入甲醇原料罐R101。
MTBE装置生产原理及工艺流程
MTBE装置生产原理及工艺流程MTBE（甲基叔丁基醚）是一种广泛应用于燃油添加剂中的化学物质，其具有提高燃料辛烷值、降低尾气污染、改善燃烧性能等优点。
MTBE装置的生产原理主要涉及甲醇与异丁烯的烷化反应，下面将详细介绍MTBE装置的工艺流程和生产原理。
1.前处理：MTBE装置的前处理主要是对甲醇和异丁烯进行精馏和预处理，以确保原料的质量符合工艺要求。
甲醇一般从蒸馏塔中获得，而异丁烯则经过气液分离和精馏。
2.反应：甲醇与异丁烯在催化剂的存在下进行烷化反应，生成MTBE。
烷化反应通常在多管式反应器中进行，反应温度一般在140-180℃之间，压力大约在0.5-3MPa之间。
3.分离：MTBE装置的分离过程主要是将反应混合物中的MTBE、异丁烯和甲醇进行分离。
分离过程通常包括闪蒸、精馏和萃取等工艺。
闪蒸过程主要是将甲醇和异丁烯从MTBE中蒸馏出来，而精馏过程则进一步提纯MTBE。
4.回收：在分离过程中产生的副产物甲醇和异丁烯可以通过回收系统进行回收利用，以提高装置的经济效益。
烷化反应的速率受到温度、压力和催化剂的影响。
在适当的反应条件下，甲醇与异丁烯可以高效地发生烷化反应，生成MTBE。
反应温度的选择要考虑到催化剂的活性和反应速率的控制，一般控制在140-180℃之间。
较高的反应温度有利于催化剂活性，但也可能导致副反应的发生。
反应压力的选择要考虑到MTBE和甲醇的汽相分压差，一般控制在0.5-3MPa之间。
此外，MTBE的分离和回收也是MTBE装置生产的关键环节。
通过采用闪蒸、精馏和萃取等工艺，可以实现对MTBE的高效分离和提纯，并回收副产物甲醇和异丁烯，最大限度地提高装置的经济效益。
总之，MTBE装置的生产原理及工艺流程包括前处理、反应、分离和回收等步骤。
通过合理选择反应条件和适当的分离工艺，可以高效地生产出优质的MTBE产品。
112476_惠州炼油MTBE装置简介解析
裂解制乙烯副产的C4馏分 炼油厂装置副产的C4馏分 以正丁烷为原料经异构化和脱氢制得
其中就炼厂装置副产的C4馏分而言，可以来自于常减压装
置、热裂化、催化裂化、加氢裂化、延迟焦化、催化重整
均能生产碳四馏分，数据见下表：
11
MTBE生产工艺
项目 蜡油
碳四馏分产品 ，％（重） 碳四馏分组成
催化裂化 渣油 9.1～20
18
MTBE生产工艺－－列管式反应器
甲醇循环 反应后碳四
甲醇 碳四
水 1 水 2 3 4
19
MTBE生产工艺
该技术的特点是催化剂使用效率高，但反应器结构复
杂，造价高，催化剂床层中存在热点，反应热未利用
，异丁烯转化率为90%～95%。国内应用该技术的有
两套MTBE生产装置，加工能力25.5 kt/a。
4
MTBE产品介绍及背景
（二）MTBE物理性质
性 质
沸点º C 溶点℃ 密度 kg/m2,20℃
数 据
55.2 -108.6 740.6
性 质
临界压力KPC MTBE在水中 的溶解度 折光指数20º C
数 据
223.9 20℃g/100g 4.3 1.3689
临界温度º C
比热容º C 蒸发热J/（g.k ） 燃烧热MJ/kg
剂，均已成功地用于MTBE的工业生产。工业应用的树
脂催化剂的典型性能见表1。
15
MTBE生产工艺
16
MTBE生产工艺
（四） MTBE生产技术现状
五种MTBE生产技术
1. 列管式反应器合成MTBE技术
2. 绝热筒式外循环反应器合成MTBE技术 3. 混相反应器合成MTBE技术 4. 催化蒸馏塔合成MTBE技术 5. 混相反应蒸馏合成MTBE技术
MTBE简介
2.5万吨/年甲基叔丁基醚装置的运行分析东明石化集团于2005年7月建成投产的2.5万吨/年MTBE装置，由中国石油华东设计院设计,采用膨胀床-共沸蒸馏组合新工艺,属于典型的一反四塔流程。
1. 工艺技术简介采用膨胀床反应技术合成MTBE的工艺流程为：混合碳四物料中异丁烯与甲醇以一定比例混合，预热到一定温度后从反应器底部进入反应器，在催化剂作用下进行反应。
为了控制反应温度，反应后的部分物料经冷却后循环至反应器底部；MTBE产品在共沸蒸馏塔中分离，未反应的甲醇经水萃取后，到甲醇回收塔回收。
该技术的特点是反应器结构简单，催化剂膨胀扰动，有利于反应过程中的传质和传热，从而减少副反应；但是催化剂使用效率低，反应热不能利用；异丁烯转化率为90%～95% 。
本装置设计异丁烯转化率为90% 。
本装置所用催化碳四原料和甲醇,经过强酸性离子交换树脂催化作用合成MTBE,具有如下工艺特点:(1) 为防止混合C4原料中碱性物质和金属阳离子使催化剂中毒,在C4馏分进入反应器前需除去部分水溶性碱及金属阳离子,使其含量在2ppm以下。
(2) 膨胀床反应器C4馏分中的异丁烯和甲醇在一定的温度和压力下醚化生成MTBE。
主反应是液相中的可逆放热反应,在主反应条件下还可生成少量叔丁醇,异丁烯的低聚物,两者也有较高的辛烷值,可以随同MTBE一起调入汽油.本装置以气分装置的催化碳四馏分和外购甲醇为原料生产MTBE，设计规模是在碳四原料中异丁烯含量为17-20% （Wt%）基准条件下，设计正常负荷时年加工原料碳四9.032万吨，年消耗工业甲醇8540吨，年产MTBE 23890吨。
2. 原料与质量过程控制2005年8月12日-16日期间，MTBE装置《生产质量分析指标》和《操作记录》显示，该装置开工后,工业甲醇性质稳定；原料混合碳四中异丁烯含量13-15%，碳三含量1-9%，C5含量5-15%,并时高时低（均为质量分数），波动频繁；MTBE产品中叔丁醇、二甲醚、MSBE、TAME等副产物较多,MTBE纯度偏低（一般 65-85%）。
MTBE装置生产原理及工艺流程
采用环保技术和清洁生产工艺，降低能耗和资源消 耗，减少污染物排放。
03
建立环保监测和报告制度，及时向相关部门报送环 保数据和信息。
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详细描述
原料的配比对于化学反应的平衡和速率具有重要影响，进而 影响产品的收率和质量。因此，需要精确控制原料配比，确 保其在工艺要求的范围内，以获得最佳的工艺效果。
05 安全与环保注意事项
安全操作规程
操作人员需经过专业培训，熟悉装置操作规程和 安全注意事项。
操作过程中应严格遵守工艺流程和安全操作规程， 确保生产安全。
MTBE装置生产原理及工艺流程
目 录
• MTBE装置简介 • MTBE生产原理 • MTBE装置工艺流程 • 工艺流程中的关键控制点 • 安全与环保注意事项
01 MTBE装置简介
MTBE的化学结构
甲基叔丁基醚（MTBE）是一 种有机化合物，其化学式为 C5H12O，结构简式为 CH3OC(CH3)3。
甲醇的合成原理
甲醇的合成主要通过一氧化碳和氢气 的反应制得，反应方程式为 CO+2H2→CH3OH。
甲醇的合成需要在高温高压条件下进 行，同时需要严格控制反应温度和压 力，以获得高收率、高纯度和低能耗 的合成效果。
在甲醇合成过程中，催化剂的选择同 样重要，常用的催化剂包括锌铬催化 剂、铜基催化剂和贵金属催化剂等。
分离过程
利用蒸馏原理，将MTBE从反应液 中分离出来，收集MTBE产品。
产品储存
将分离出的MTBE产品储存于指定 容器中，进行质量检测和包装，确 保产品质量符合要求。
04 工艺流程中的关键控制点
温度控制
总结词
温度控制是MTBE装置生产中的重要环节，它直接影响产品的质量和产量。
惠州炼油项目1200万吨年常减压装置纪实
惠州炼油项目1200万吨年常减压装置纪实中海油惠州炼油项目1200万吨/年常减压蒸馏装置建设纪实三月的广东惠州，到处生气盎然；南海大亚湾畔，一座现代化炼油新城出现在人们的眼前。
蓝天之下，挺立高耸的炼油塔器，曲折曲折的工艺管线……，显现出一抹亮色，几处放空蒸汽，袅袅娜娜，升空化云……。
3月19日下午三时多，目前国内第一套单体处理能力最大的常减压蒸馏装置——中海油惠州炼油项目1200万吨/年常减压蒸馏装置领先投料开车一次成功，顺利生产出汽油、柴油、煤油、石脑油、蜡油、减压渣油等近10种合格产品。
两年零七个月，公司携手中石化宁波工程公司，只争天天，终将蓝图化为现实。
经营项目求效益中海油惠州炼油1200万吨/年常减压蒸馏装置，是公司第一次以EPC 总承包方式涉足中海油工程建设市场。
万事开头难，还真应了这句老话。
工程发包，到底是选择EPC总承包方式，依旧选择EP＋C，亦或E＋PC，亦或E＋P＋C。
在项目运作前期的合同谈判及签订过程中，由于中海油的自躯体制，业主对工程建设的合同模式进行了多次的反复调整变化，这使公司遇到了前所未有的困难。
为此，联合体双方的主管领导不辞辛劳，多次和中海油高层进行沟通，几经周折，历时半年多，终于在2007年2月2日签订了中海油惠州炼油1200万吨/年常减压装置的EPC总承包合同。
而在联合体内部，合作双方及时签订协议书，明确了利益分配以及双方的职责、义务、费用分摊，以项目利润为目标，优化人员组合，加强治理，以实现双赢。
在项目执行实施过程中，项目部并不把该工程项目仅仅停留在完成任务上，而是以项目利润最大化为目标，积极加以经营。
为降低项目成本，项目部第一是从加强设计治理入手，先后对设备基础、工业炉、常减压框架钢结构及减压塔基础进行了设计优化，依照项目的实际需求，重新进行核算，并推翻了两个版次的设计，最终在满足装置设计要求的前提下，节约钢材达1000多吨。
其次是强化采购治理，除了严格执行中石化宁波工程公司相关采购治理方法和制度，坚持“货比三家”外，项目部为幸免设计工作与采购工作“打架”，明确了设计与采购的工作界限，设计只负责提供技术条件并进行确认，采购部门则将采购序号提供给设计，并由设计专门抽出一名材料操纵工程师，负责现场的对接审核，幸免了重复采购和采购漏项；在做好工艺管道设计优化的同时，对工艺管道以及相应配件的采购，采取定尺定量，努力将余量操纵在最低限度，确保了采购成本的合理性。
MTBE装置节能降耗浅析
MTBE装置节能降耗浅析国家对环保问题不断重视，使得MTBE 节能降耗迫在眉睫，只有从多方面采取改进措施，才能够实现节能降耗目标。
标签：MTBE;异丁烯;蒸汽;节能降耗MTBE为甲基叔丁基醚的英文缩写，是一种高辛烷值汽油添加剂，化学含氧量较甲醇低得多，利于暖车和节约燃料，蒸发潜热低，对冷启动有利，常用于无铅汽油和低铅油的调合。
也可以重新裂解为异丁烯，作为橡胶及其它化工产品的原料，化工产业在发展中，经常会使用到MTBE 化学试剂与MTBE 装置，提升生产效率，增加经济收入。
但此装置在使用中，存在诸多问题，例如甲醇回收系统出现腐蚀现象、MTBE 装置蒸汽用量等，并且对环境造成破坏，国家对环保问题不断重视，使得MTBE 节能降耗迫在眉睫。
只有从多方面采取改进措施，才能够实现节能降耗目标。
1 MTBE装置简介玉门油田分公司炼油化工总厂MTBE装置，于2005年4月动工兴建，2006年7月建成，设计规模为2.5万吨/年，投资4200多万元，占地面积为810m2。
本装置以气分装置的碳四和外购甲醇为原料，其产品MTBE是高辛烷值汽油的重要添加剂。
装置的生产工艺采用齐鲁石油化工研究院开发的催化精馏专利技术，初步设计由齐鲁石油化工设计院编制，施工图设计由齐鲁石化设计院负责。
MTBE脱硫系统，于2014年8月动工兴建，2014年12月建成投产，采用MTBE 萃取蒸馏降总硫技术，对MTBE实施萃取再蒸馏，低硫的MTBE从塔顶蒸出，高硫馏分在塔底循环，高度富集了含硫化合物的副产物部分从塔底抽出，作为加氢系统的原料。
目前装置分为三个操作单元：醚化反应及催化精馏单元、甲醇回收单元和MTBE脱硫单元，完成醚化反应、精馏、碳四水洗、甲醇回收和MTBE 脱硫五个工序。
2 目前装置存在的技能降耗方面的问题2.1C4原料中的异丁烯含量不能准确测量的问题从气分装置来的原料C4与甲醇经过混合并控制醇烯比（摩尔比）在1.05～1.1之间，进入到催化剂床层后，在0.9±0.05MPa的压力下发生醚化反应生成MTBE。
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MTBE生产工艺
固定床外循环反应技术 采用固定床外循环反应合成MTBE的工艺流程为：混合
碳四物料中异丁烯与甲醇预热到一定温度后，从顶部进入反
应器，在催化剂作用下进行反应。为了控制反应温度，将部
分反应后的物料冷却后循环回反应器中；生成的MTBE产品
ZSM-5
Zsm-11 Y分子筛 丝光沸石
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MTBE生产工艺
国内外MTBE生产装置大都采用大孔强酸阳离子交换树
脂催化剂，其中应用最广泛的是美国Romanhass公司
生产的Amberlyst-15 树脂催化剂，技术比较成熟。我 国在开发MTBE生产技术的同时，也研制生产了自己的 树脂催化剂，如北京大兴县树脂厂生产的S54，天津大 学生产的D72及丹东化工三厂生产的D005等树脂催化
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MTBE生产工艺
列管固定床反应技术 采用列管固定床合成MTBE的工艺流程为：混合碳四 物料中的异丁烯与甲醇在列管固定床反应器中在催化剂的作 用下进行反应，反应热由壳层冷却水移走；生成的MTBE产
品在共沸蒸馏塔中分离，未反应的碳四物料和甲醇从塔顶流
出，经水萃取分离和甲醇精馏回收未反应的甲醇。
剂，均已成功地用于MTBE的工业生产。工业应用的树
脂催化剂的典型性能见表1。
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MTBE生产工艺
16
MTBE生产工艺
（四） MTBE生产技术现状
五种MTBE生产技术
1. 列管式反应器合成MTBE技术
2. 绝热筒式外循环反应器合成MTBE技术 3. 混相反应器合成MTBE技术 4. 催化蒸馏塔合成MTBE技术 5. 混相反应蒸馏合成MTBE技术
223.9
2.135 30.10 38.21
研究法辛烷值
马达辛烷值 临界压力KPC MTBE在水中 的溶解度
5
117
100 223.9 20℃g/100g 4.3
MTBE产品介绍及概况
（三）MTBE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可以增加汽油的辛烷值，而且化
学性质稳定。 添加MTBE的汽油还能改善汽车的行车性能，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暴剂，生产无铅汽油。
MTBE也是制取聚合级异丁烯的重要原料。还用于甲基丙
烯醛和甲基丙烯酸的生产。
6
MTBE产品介绍及概况
（四）MTBE装置概况
1973年意大利阿尼克公司建成了世界上第一套年产10万吨 MTBE的工业装置。其后，MTBE作为优良的高辛烷值无铅 汽油添加剂而获得迅速发展。
MTBE装置 技术简介
生产运行一部
2007年4月
目
录
一、 MTBE产品介绍及背景 二、 MTBE生产工艺 三、 惠州炼油项目MTBE装置介绍 四、 国内MTBE生产展望 五、 结束语
2
一、 MTBE产品介绍及概况
（一）产品简介
甲基叔丁基醚，英文缩写为MTBE（methyl tert-butyl
裂解制乙烯副产的C4馏分 炼油厂装置副产的C4馏分 以正丁烷为原料经异构化和脱氢制得
其中就炼厂装置副产的C4馏分而言，可以来自于常减压装
置、热裂化、催化裂化、加氢裂化、延迟焦化、催化重整
均能生产碳四馏分，数据见下表：
11
MTBE生产工艺
项目 蜡油
碳四馏分产品 ，％（重） 碳四馏分组成
催化裂化 渣油 9.1～20
1984年全世界MTBE的年生产能力已达485万吨（包括正在
设计中的）已投产的工业生产装置有32套，年生产能力约
为285吨。
7
MTBE产品介绍及概况
1983年，齐鲁橡胶厂用我国自己的技术建成了第一套
年产5500吨MTBE生产装置投产。吉林化工有限公司
年产2.75万吨的装置已于1986年10月投产。 到2005年底，我国已经陆陆续续建成24套不同规模的 MTBE生产装置，生产能力共计为168万吨。
由上表可以知道，催化裂化装置碳四馏分的产率高，
催化裂化碳四馏分的特点是烷烃含量高（其中异丁烷
含量更高，丁二烯含量甚微，2-丁烯含量高于1-丁烯，
异丁烯含量一般在10～20％，这个特点在惠州炼油项
目的催化裂化装置上更为明显。
13
MTBE生产工艺
（三）合成催化剂 合成MTBE的催化剂
氢氟酸 硫酸 苯乙烯系阳离子交换树脂 固体酸 杂多 酸 分子筛
热裂化 7.6
减粘裂化 1～ 2
延迟焦化 3～5
正丁烷
异丁烷 异丁烯 1－丁烯 顺-2-丁烯 反-2-丁烯 丁二烯
7～13
28～52 26～8 8～7 31～20 0.1～0.5
7
18～14 79
60
16 24
67.9
16.8 26.3
47
12 16 13 6 7 0.5
12
MTBE生产工艺
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MTBE产品介绍及背景
（二）MTBE物理性质
性 质
沸点º C 溶点℃ 密度 kg/m2,20℃
数 据
55.2 -108.6 740.6
性 质
临界压力KPC MTBE在水中 的溶解度 折光指数20º C
数 据
223.9 20℃g/100g 4.3 1.3689
临界温度º C
比热容º C 蒸发热J/（g.k ） 燃烧热MJ/kg
18
MTBE生产工艺－－列管式反应器
甲醇循环 反应后碳四
甲醇 碳四
水 1 水 2 3 4
19
MTBE生产工艺
该技术的特点是催化剂使用效率高，但反应器结构复
杂，造价高，催化剂床层中存在热点，反应热未利用
，异丁烯转化率为90%～95%。国内应用该技术的有
两套MTBE生产装置，加工能力25.5 kt/a。
ether），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。
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Biblioteka 调和辛烷值高于其净辛烷值。3
MTBE产品介绍及概况
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。
分子式为：CH3OC(CH3)3
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二、MTBE生产工艺
（一）MTBE合成
MTBE一般是以甲醇和异丁烯为原料，借助酸性催化剂
合成，
MTBE的反应是一个选择性加成反应，烯烃中的叔碳原
子在酸性催化剂的存在下形成正碳离子，再与醇结合
形成醚。其反应是一个可逆放热反应。
9
MTBE生产工艺
反应方程式
10
MTBE生产工艺
（二）异丁烯的来源