醇和烯烴在大孔強酸陽離子交換樹脂催化劑作用下的醚化反應(yīng)中，當醇烯比﹤1時，起催化作用的是樹脂催化劑上的磺酸基團，控制步驟是烯烴與醇反應(yīng)，在這種條件下反應(yīng)是非常快的，然而副反應(yīng)如異構(gòu)化、聚合反應(yīng)也加快。當醇烯比﹥1時，磺酸樹脂的氫鍵開始解離，甲醇分子進入氫網(wǎng)絡(luò)完全解離并使H離子溶劑化。在這種情況下，反應(yīng)被溶劑化的質(zhì)子所催化，而溶劑化的質(zhì)子的催化活性比磺酸質(zhì)子的催化活性低，在這種離子機理情況下，反應(yīng)速度較低并服從表觀均相動力學，其控制步驟是烯烴的質(zhì)子化并形成正碳離子。

MTBE是混和碳四中的異丁烯與甲醇（醇/烯﹥1）在催化劑的作用下發(fā)生醚化反應(yīng)的產(chǎn)物。該反應(yīng)要求選擇性很高，碳四中的其它烯烴幾乎不參加醚化反應(yīng)。該反應(yīng)也是從碳四中分離異丁烯的有效方法。主反應(yīng)為：

        MTBE是混和碳四中的異丁烯與甲醇（醇/烯﹥1）在催化劑的作用下發(fā)生醚化反應(yīng)的產(chǎn)物。該反應(yīng)要求選擇性很高，碳四中的其它烯烴幾乎不參加醚化反應(yīng)。該反應(yīng)也是從碳四中分離異丁烯的有效方法。主反應(yīng)為：

     CH₃                              CH₃

CH₂=C—CH₃ + CH₃OH             CH₃—C—O—CH₃  (醚化反應(yīng))

                                      CH₃

同時發(fā)生如下副反應(yīng)：

     CH₃                           CH₃

CH₂=C—CH₃ + H₂O            CH₃—C—CH₃  (水合反應(yīng))

                                   OH

2CH₂=C—CH₃            CH₃—CH—CH= CH —CH—CH₃  (二聚反應(yīng))

      CH₃                           CH₃                  CH₃

2CH₃ OH      CH₃—O—CH₃+H₂O  (脫水反應(yīng))

CH₃

CH₃—C=CH—CH₃ + CH₃OH         CH₃—C—CH₂—CH₃   (TAME)

CH₃                              O—CH₃

CH₂=CH—CH₂—CH₃ + CH₃ OH           CH₃—CH—CH₂—CH₃   (MSBE)

                                   O—CH₃

    TBA在反應(yīng)過程中生成量很少，是原料水含量和DME生成量的函數(shù)，一般﹤0.06％。它本身辛烷值很高，不會對產(chǎn)品質(zhì)量產(chǎn)生不利的影響。

      控制醚化反應(yīng)條件（溫度、空速和甲醇/異丁烯摩爾比）使DIB（一般﹤0.01％）的選擇性很低，生成量極少，不影響MTBE產(chǎn)品質(zhì)量和辛烷值。

      DME的生成取決于催化劑本身、溫度、空速、和醇烯比，在所控制的醚化反應(yīng)條件下，它的選擇性很低（一般﹤0.05％）。由于DME沸點低，將隨著輕烴一起逸出，因此在MTBE產(chǎn)品中不含DME。

      MSBE的生成取決于催化劑本身、溫度、空速、和醇烯比，在所控制的醚化反應(yīng)條件下，它的選擇性很低（一般﹤0.01％）

      合成MTBE是放熱催化反應(yīng)，通常由熱力學平衡控制，低溫下有利于向生成MTBE方向轉(zhuǎn)移。但是，從反應(yīng)動力學角度說，在較高溫度下有利于提高反應(yīng)速率。為此，反應(yīng)器應(yīng)根據(jù)從熱力學平衡要求的較低溫度和有利于反應(yīng)動力學的較高溫度兩方面考慮，使反應(yīng)溫度達到最佳化。