MTBE即甲基叔丁基醚，是一種重要的高辛烷值汽油調(diào)和組分，對汽油升級和清潔燃料的生產(chǎn)有重要意義。根據(jù)反應(yīng)器的不同，工業(yè)生產(chǎn)MTBE主要有常規(guī)的列管式、膨脹床、固定床帶外取熱、混相床工藝和催化蒸懼工藝。無論何種工藝，其反應(yīng)器都有可能產(chǎn)生催化劑泄漏到催化蒸餾塔底或者共沸蒸餾塔底，從而使得塔底的MTBE產(chǎn)品發(fā)生逆反應(yīng)，造成MTBE產(chǎn)品質(zhì)量不合格，影響裝置的經(jīng)濟效益，同時增加裝置的能耗、物耗。

甲醇與異丁烯在催化劑的作用下發(fā)生醚化反應(yīng)生成甲基叔丁基醚。此反應(yīng)為可逆放熱反應(yīng)，經(jīng)歷甲醇吸附、異丁烯質(zhì)子化作用、親核加成三個階段完成甲基叔丁基醚的合成，同時又有異丁烯的自聚和水合、甲醇脫水等放熱副反應(yīng)的發(fā)生，生成少量辛烷值較高的異丁烯低聚物、叔丁醇和二甲醚。叔丁醇和低聚物也可作為汽油調(diào)和組分與MTBE同時調(diào)入汽油。

能促使異丁烯和甲醇反應(yīng)生成MTBE的催化劑有很多，據(jù)資料介紹有如下幾種:硫酸、固體超強酸、雜多酸及其鹽類、分子篩、陽離子交換樹脂等。從催化劑的活性、選擇性、穩(wěn)定性、生產(chǎn)成本以及對環(huán)境的影響等綜合指標(biāo)來看，以陽離子交換樹脂為優(yōu)選。無論是國內(nèi)還是國外，都選用陽離子交換樹脂為生產(chǎn)MTBE的催化劑。

合成MTBE所用的催化劑為大孔徑強酸性陽離子交換樹脂，其型號有S54、D72、D002、D005、D006等。催化劑本身并不進入化學(xué)反應(yīng)的化學(xué)計量，不能改變化學(xué)反應(yīng)平衡，只能改變化學(xué)反應(yīng)速度。例如C4和甲醇 的混合物在6(T70°C幾乎是不能發(fā)生醚化反應(yīng)的，但是在有樹脂催化劑的情況下，醚化反應(yīng)速度大大提高，提高幅度大95%以上。

在反應(yīng)完成后，樹脂催化劑又恢復(fù)到原來的狀態(tài)。利用氣體分離裝置脫異丁烷塔塔頂混合碳四組分中的異丁烯和甲醇在反應(yīng)器中經(jīng)過強酸性陽離子交換樹脂的催化作用下合成MTBE，反應(yīng)溫度在7(T80°C之間，異丁烯轉(zhuǎn)化率> 80% ;剩余碳四中的異丁烯組分和甲醇經(jīng)過催化蒸餾塔反應(yīng)段實現(xiàn)異丁烯的深度轉(zhuǎn)化，異丁烯轉(zhuǎn)化率> 95%，未參與反應(yīng)的碳四與甲醇形成低點共沸物從催化蒸餾塔頂餾出，催化蒸餾塔底得到MTBE產(chǎn)品，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)> 98.5%，MTBE裝置若反應(yīng)器發(fā)生催化劑泄漏或者催化蒸餾塔反應(yīng)段的下段催化劑床層發(fā)生催化劑泄漏，催化劑隨著物料的流動狀態(tài)勢必落入催化蒸餾塔釜。在催化劑的作用下，部分MTBE發(fā)生逆反應(yīng)生成甲醇和異丁烯，生成的甲醇與碳四很難形成低點共沸物從催化蒸餾塔頂送出，只能落入塔底，造成MTBE產(chǎn)品中甲醇、碳四含量超標(biāo)，影響到MTBE產(chǎn)品質(zhì)量。