Đồ án môn học: Thiết kế dây chuyền sản xuất MTBE từ iso-Butan.
Lời giới thiệu
Trớc vấn đề bảo vệ và chống ô nhiễm môi trờng đang ngày càng đợc đề cập
nhiều hiện nay, việc thay thế xăng pha chì, gây ô nhiễm môi trờng, bằng xăng
không pha chì là xu hớng chung của nhiều quốc gia trên thế giới.
Để tăng trị số octan của xăng, ngời ta thay thế sử dụng phụ gia chì bởi các
hợp chất chứa oxi có chỉ số octan cao và không gây ô nhiễm môi trờng. Những
hợp chất chứa oxi thờng đợc sử dụng là rợu và ete nh Metanol, Etanol, và Metyl
tert Butyl Ete (MTBE), Etyl tert Butyl Ete (ETBE),Tert-amyl Metyl Ete
(TAME),..
Đây là những hợp chất có trị số octan rất cao và rất thích hợp để pha với
xăng nhằm làm tăng trị số octan của xăng, cải thiện chất lợng xăng.
Hợp chất oxi đợc sử dụng chủ yếu để pha vào xăng hiện nay là Metyl tert
Butyl Ete (MTBE). Đây là hợp chất oxi có những tính chất nổi bật nh: có trị số
octan cao, độ bay hơi thấp, bền oxi hoá, có những tính chất tơng thích tốt với
xăng,.. và đặc biệt là không gây ô nhiễm môi trờng. Các quốc gia phát triển
hiện nay đều sử dụng xăng có pha MTBE nh là: Mỹ, Anh, Đức, Nhật, Canada,..
Nhu cầu về MTBE trên toàn thế giới đang tăng rất nhanh. Các quá trình
công nghệ sản xuất MTBE đã đợc thiết kế và lắp đặt ở nhiều nơi nhằm đáp ứng
nhu cầu MTBE đang tăng lên này.
Hiện nay, Việt Nam đang xây dựng nhà máy lọc dầu đầu tiên tại Dung
Quất, Quảng Ngãi, hơn nữa trớc sức ép môi trờng, chính phủ Việt Nam dự tính
sẽ loại bỏ xăng pha chì vào năm 2006. Vì vậy việc tính toán thiết kế dây truyền
công nghệ sản xuất MTBE cho xăng là điều hết sức cần thiết và quan trọng. Đó
cũng là lý do để tôi thực hiện bản đồ án này.
Nội dung chính của bản đồ án gồm 3 phần:
Sinh viên
Văn Huy Vơng
Phần I: Tổng quan về MTBE
Văn Huy Vơng 1 Hóa dầu 3-K43 ĐHBK HN
Đồ án môn học: Thiết kế dây chuyền sản xuất MTBE từ iso-Butan.

. Tuy nhiên loại phụ gia này bên cạnh việc nâng
cao trị số octan, giảm giá thành sản phẩm nhng vẫn còn nhợc điểm: ảnh hởng
đến sức khoẻ của con ngời. Ô nhiễm môi trờng ảnh hởng trực tiếp đến động cơ,
khi động cơ làm việc nhiều. Chính vì các nhợc điểm này của nớc chì mà một số
nớc trên thế giới đã ban luật cấm và hạn chế dùng nớc chì.
Hiện nay loại phụ gia đợc dùng để thay thế. Việc thay thế này đồng nghĩa
với việc sẽ có một số thay đổi trong thành phần xăng không chì, nhng chủ yếu
là sự khác nhau đối với phụ gia nhằm tăng cờng trị số octan.
Có một số giải pháp hữu hiệu để đạt tới trị số octan cao hơn khi không sử
dụng chì:
- Pha trộn xăng có trị số octan cao (nh xăng alkyl hoá, izome hoá,..) vào
nhiên liệu có trị số octan thấp.
- Nâng cấp và đa thêm các thiết bị lọc dầu để sản xuất hỗn hợp xăng có trị số
octan cao.
- Sử dụng các chất phụ gia không chứa chì, nh các hợp chất chứa oxi: etanol,
MTBE, MTBA, TAME,..
Trong số các phụ gia chứa oxi nói trên thì MTBE và etanol đợc sử dụng với
số lợng nhiều nhất. Chẳng hạn nh ở Mỹ, MTBE đợc pha trộn với 15% thể tích,
Văn Huy Vơng 2 Hóa dầu 3-K43 ĐHBK HN
Đồ án môn học: Thiết kế dây chuyền sản xuất MTBE từ iso-Butan.
etanol tới 10% thể tích. ở Braxin đã pha trộn tới 22% etanol vào xăng trong
nhiều năm.
Bên cạnh việc tăng trị số octan, hỗn hợp của xăng với phị gia chứa oxi đã
giúp thải hyđrocacbon và CO từ xe cộ sử dụng nhiên liệu.
Có thể thấy rõ trị số octan của một số chất chứa oxi điển hình trong bảng:
Bảng 1: trị số octan của một số chất chứa oxi
Phụ gia chứa oxi RON MON
Metanol
Etanol
Tert-butanol (TBA)

tiên là phải giảm lợng khí thải làm cho nhiên liệu của động cơ và để làm đợc
điều này ta phải làm cho nhiên liệu của động cơ sạch hơn, tức là phải sản xuất
xăng sạch, hàm lợng thơm trong xăng thấp, hàm lợng benzen thấp hơn 1%.
Mặt khác để có hiệu suất của động cơ cao hơn và tính năng thoát khí thải
hoàn thiện hơn thì động cơ phải tỷ số nén lớn hơn, tức là yêu cầu nhiên liệu phải
có trị số octan cao, mà xăng chng cất trực tiếp thì trị số octan còn thấp, cha đủ
Văn Huy Vơng 3 Hóa dầu 3-K43 ĐHBK HN
Đồ án môn học: Thiết kế dây chuyền sản xuất MTBE từ iso-Butan.
yêu cầu của động cơ. Do vậy ngời ta đã sử dụng các hợp chất nâng cao trị số
octan để pha vào xăng, và phụ gia đầu tiên đợc sử dụng làm nhiên liệu cho xăng
là TEL (tetra etyl chì) và TML (tetra metyl chì) loại phụ gia này cho phép nâng
cao đúng trị số octan và làm cho giá thành hạ. Loại phụ gia này do MDOLE ng-
ời Mỹ tìm ra vào tháng 11-1921 Vào năm 1929, loại phụ gia này có mặt trong
xăng thơng phẩm của Mỹ và có trong xăng thơng phẩm của Đức trớc chiến
tranh thế giới thứ II không xa.
Tuy nớc chì khi sử dụng pha vào xăng đã bù đắp đợc lợng octan thiếu hụt và
giá thành xăng khá rẻ, song bên cạnh việc tạo nên đợc các u điểm thì nó cũng
để lại những tác hại nghiêm trọng cho sức khoẻ con ngời (vì chì là chất độc
trích luỹ), cho môi trờng và ảnh hởng trực tiếp đến tính năng của động cơ nh:
+Trong quá trình cháy tạo nên hợp chất chì rắn trong động cơ.
+Kích thích sự nhiễm bẩn bugi, làm tăng sự mài mòn xylanh và các van.
+Làm mất hoạt tính của xúc tác trờng hợp xử lý khí thải, chính vì còn nhiều
nhợc điểm nên hầu hết các nớc đã ban luật cấm hay sử dụng nớc chì làm chất
mang trị số octan cho xăng.
Giới hạn TEL cực đại trong xăng (g/l) năm 1998 ở một số nớc:
Bảng 2: Giới hạn TEL cực đại trong xăng
Nớc Lợng TEL trong xăng (g/l)
Mỹ
Canada
ý, Pháp, Bồ Đào Nha,TâyBan Nha

C rất rõ rệt (đờng 3). Quan hệ giữa
ON và hàm lợng MTBE.
1.Xăng có RON-88
2.Xăng có RON-81
3.Phân đoạn xăng có T
s
<100
o
C, RON-77
Khi cho MTBE vào trong xăng thì:
+Không cần bất cứ thay đổi nào đối với đọng cơ hiện hành.
+áp suất hơi của nhiên liệu giảm do vậy tổn thất bay hơi khi cấp nhiên liệu
và vận hành giảm.
+Giảm khối thải đặc bệt là CO và các hyđro cacbon cha cháy.
+Thêm 20% thể tích MTBE vẫn không có hại tới công suất động cơ cũng
nh tăng sự tiêu tốn nhiên liệu, trong điều kiện lạnh khả năng khởi động động cơ
cũng dễ dàng, ngăn cản sự đóng băng trong bộ chế hoà khí.
+MTBE tan lẫn tốt với H
2
O nên điểm đông đặc của nhiên liệu giảm đáng
kể.
Văn Huy Vơng 5 Hóa dầu 3-K43 ĐHBK HN
Đồ án môn học: Thiết kế dây chuyền sản xuất MTBE từ iso-Butan.
+Nhiên liệu trộn MTBE tơng thích với tất cả các vật liệu sử dụng để sản
xuất ôtô nh: đệm cao su, sơn các kim loại trong bộ chế hoà khí, bơm phun,..
+MTBE không ảnh hởng đến hệ bài tiết là thuốc mê yếu.
Metyl tert Butyl ete là hợp chất chứa oxi thuộc loại hợp chất alkyl tert butyl
ete có công thức cấu tạo:
CH
3

1.Tính chất lý học của Metyl Tert Butyl ete:
Metyl tert butyl ete ở trạng thái bình thờng là chất lỏng, không màu, linh
động, độ nhớt thấp, dễ cháy, tan vô hạn trong các dung môi hữu cơ và các hydro
cacbon.
Văn Huy Vơng 6 Hóa dầu 3-K43 ĐHBK HN
Đồ án môn học: Thiết kế dây chuyền sản xuất MTBE từ iso-Butan.
Một số tính chất vật lý đặc trng của MTBE đợc đa dới bảng 3 [1]
Bảng 3: Tính chất vật lý của MTBE
Khối lợng phân tử, M
Nhiệt độ sôi, t
s
Nhiệt độ nóng chảy
Hằng số điện môi (20
o
C)
Độ nhớt (20
o
C)
Sức cản bề mặt
Nhiệt dung riêng (20
o
C)
Nhiệt hoá hơi
Nhiệt cháy
Nhiệt độ chớp cháy
Giới hạn nổ với không khí
áp suất tới hạn, P
c
Nhiệt độ tới hạn, t
c

o
C
áp suất
KP
a
Độ hoà tan Tỷ trọng
G/cm
2
Nớc trong
MTBE, %KL
MTBE trong
nớc, % KL
0
10
12
15
20
30
40
10,8
17,4
26,8
40,6
60,5
1,19
1,22
1,28
1,36
1,47
7,3

96
86
68
54
.MTBE không có giới hạn về độ tan lẫn với các dung môi thông thờng.
.MTBE rất ổn định trong môi trờng kiềm trung tính và axit yếu.
.Trong môi trờng axit mạnh MTBE tách metanol và izo buten.
2.Tính chất hoá học:
MTBE là chất khá ổn định dới điều kiện acid yếu, môi trờng kiềm hoặc
trung tính. Trong môi trờng có cân bằng:
CH
3
CH
3
Văn Huy Vơng 8 Hóa dầu 3-K43 ĐHBK HN
Đồ án môn học: Thiết kế dây chuyền sản xuất MTBE từ iso-Butan.
H
+

CH
3
- O - C - CH
3
CH
3
OH + CH
2
= C

CH

tốc độ tăng trởng sẽ giảm xuống còn 4%/năm và giai đoạn 2000-2010 sẽ giảm
xuống còn 1,7%/năm.
Có thể thấy nhu cầu MTBE toàn cầu trong bảng 6.
Văn Huy Vơng 9 Hóa dầu 3-K43 ĐHBK HN
Đồ án môn học: Thiết kế dây chuyền sản xuất MTBE từ iso-Butan.
Bảng 6: nhu cầu MTBE trên thế giới (đơn vị tính: 1000 tấn) [2]
Năm
Nớc
1994 1995 1996 1998 2000 2005 2010 Tốc độ tăng trởng
1994-
2000
2000-
2010
1994-
2010
Mỹ
Canada
Châu Mỹ La
tinh
Nhật
Trung Đông
Châu Phi
Tây Âu
Đông Âu
Châu Đại D-
ơng
Những vùng
khác
Tổng
7990

1963
19003
12246
292
1186
444
147
70
2449
594
0
2472
19898
12477
297
1262
471
200
70
2487
624
0
3015
20895
13111
313
1478
534
236
85

4,0
0,6
5,1
4,6
1,7
3,3
3,7
7,6
2,6
2,5
1,0
6,3
8,3
4,0
Hiện nay các xởng sản xuất MTBE đã đợc lắp đặt ở nhiều nơi trên thế giới
với tổng công suất vào khoảng 25275 nghìn tấn MTBE/năm. Các xởng này đợc
lắp đặt dựa trên các quá trình công nghệ của các hãng khác nhau nh: công nghệ
của Snamprogetti (Mỹ) se dụng nguyên liệu FCC-BB và thiết bị đoạn nhiệt, đã
có 21 xởng đợc xây dựng ở nhiều nơi (Mỹ, vùng vịnh,..) dựa trên công nghệ của
Snamprogetti cùng một số dự án đang đợc thực thi, [3]. Công nghệ của Hiils
AG cũng đã đợc áp dụng nhiều trong các xởng của CHLB Đức,.. Những quá
trình cong nghệ gần đây nh công nghệ ARCO (của TEXACO) đang đợc sử
dụng trong các xởng sản xuất ở Texas (Mỹ) và Tây Âu. Công nghệ CD Tech
(ABB Lummus) cũng đợc sử dụng với hơn 60 xởng và gần 30 dự án [3]. Công
nghệ sản xuất MTBE của UOP với 11 xởng với công suất 30000 bpsd, sử dụng
nguyên liệu là khí butan từ mỏ khí. Hơn 26 xởng sản xuất dựa trên công nghệ
Văn Huy Vơng 10 Hóa dầu 3-K43 ĐHBK HN
Đồ án môn học: Thiết kế dây chuyền sản xuất MTBE từ iso-Butan.
của TFP, xởng sản xuất dựa trên công nghệ của Phillip (Hà Lan), công nghệ của
hãng Shell,.. đã đợc xây dựng và đang hoạt động khắp nơi. ở Nhật Bản các xởng

C và áp
suất từ 7-20at(áp suất đủ để duy trì phản ứng ở trạng thái lỏng). Đây là phản
ứng toả nhiệt nhẹ,
( )
mol/KJ37H
=
thuận nghịch, có độ chọn lọc cao mặc dù
có mặt các cấu tử C
4
khác (buten, n-butan, iso butan...) trong môi trờng phản
ứng. Xúc tác cho phản ứng thích hợp là xúc tác acid rắn. Có thể sử dụng xúc tác
acid rắn nh bentonit nhng hay sử dụng nhất là nhựa trao đổi ion cationit, gần
đây ngời ta đã nghiên cứu sử dụng xúc tác zeolit.
Phản ứng tổng hợp là phản ứng thuận nghịch, để cân bằng dịch chuyển sang
phải thì ngời ta phải lấy d lợng metanol hơn so với hệ số tỷ lợng.
Quá trình tổng hợp MTBE là quá trình dị thể E - R
Văn Huy Vơng 11 Hóa dầu 3-K43 ĐHBK HN
Đồ án môn học: Thiết kế dây chuyền sản xuất MTBE từ iso-Butan.
2. Động học và cơ chế phản ứng: [4]
Phản ứng tổng hợp MTBE là phản ứng thuận nghịch, xúc tác acid, động học
và cơ chế phản ứng phụ thuộc vào môi trờng phản ứng, điều này có nghĩa là phụ
thuộc vào tỷ lệ:
Có thể xem là phản ứng xảy ra theo cơ chế ion với sự proton hoá iso buten
trớc:
CH
3
CH
3
| +H
+

(2)
| | |
CH
3
CH
3
H
Và cuối cùng:
CH
3
CH
3
| |
CH
3
- C - O - CH
3
CH
3
- C - O - CH
3
+ H
+
| | |
CH
3
H CH
3
Tỷ lệ R<=0,7, khi đó lợng metanol là chủ yếu trong môi trờng phản ứng, vì
vậy metanol có xu hớng hấp phụ lên xúc tác nhựa trao đổi ion và do đó hầu hết

e
OH . + Iso buten +2 MTBE . + 2.
MTBE . MTBE +
Và khi đó tốc độ phản ứng sẽ đợc xác định:
Trong đó:
r: tốc độ phản ứng
K
f:
hằng số tốc độ phản ứngthuận
K
Me
: hằng số cân bằng hấp phụ của Metanol
K: hằng số cân bằng nhiệt động
C
i
: nồng độ của cấu tử i, mol/l
i = Isobuten, Metanol, MTBE
K
MT
: hằng số cân bằng hấp phụ
Khi bị hấp phụ Metanol đợc nối hyđro theo 3 kíchthớc mạng lới của 3 nhóm
SO
3
H và phản ứng với isobuten từ dung dịch trong các mao quản và ở pha tạo
gel. Sự hoạt động đồng tác dụng của cả 3 nhóm SO
3
H sẽ tạo ra nhóm tert-butyl
có cấu trúc giống cation, và sự trao đổi phối hợp proton xảy ra.
Cũng theo cơ chế này có thể xảy ra sự tạo thành Metyl-sec butyl Ete giống
nh tạo ra MTBE, song sự tạo thành này ở mức độ nhỏ bởi vì khả năng phản ứng

M
e
OH . + IB. + MTBE . + 2
MTBE . MTBE +
Phản ứng bề mặt cũng quyết định tốc độ chung.
Động học theo cơ chế này sẽ theo phơng trình:
Trên quan điểm phân tử, có thể suy ra rằng sự trao đổi phối hợp proton mà
có liên quan đến sự hấp phụ isobuten là có tác dụng. Sự hấp phụ isobuten dẫn
đến sự giữ cố định cấu trúc giống cation của tert-Butyl vào nhóm SO
3
H, nhóm
mà phản ứng với nối hyđro của Metanol với SO
3
H bên cạnh. Sự đồng tác dụng
của 3 nhóm SO
3
H là cần thiết để ổn định cấu trúc của tert-Butyl và sự trao đổi
proton xảy ra. MTBE đợc tạo ra và nối hyđro với nhóm SO
3
H và làm giảm tốc
độ phản ứng, nếu quá trình phản ứng không làm cho các hạt nhựa co lại cơ chế
L-H có thể xảy ra nhanh hơn cơ chế E-R vì tốc độ phản ứng tăng dần. Chậm ơt
R=0,7 và mạn mẽ khi R=1,7. Khi C
IB
đủ cao, iso butylen trong dung dịch, trong
các mao quản và trong các thể gel phản ứng với các phân tử iso butylen đã đợc
ổn định trên nhựa theo cơ chế E-R để tạo ra di isobutylen (DIB), Metyl Sec-
butyl Ete (MSBE) là các sản phẩm phụ.
Khi R=1,7 thì có sự tăng đột ngột tốc độ phản ứng khơi mào của phản ứng
isome hoá buten-1, điều này có thể là do ở giá trị này hàm lợng mol butanol

hợp MTBE đạt cân bằng hoá học, một cơ chế chuyển tiếp có thể xảy ra. ở R<=1
quá trình phản ứng chủ yếu xảy ra theo cơ chế E-R và tốc độ phản ứng khơi
mào giảm dần. ở R<1 tiến hành phản ứng bắt đầu theo cả 2 cơ chế. Trong quá
trình phản ứng xảy ra phản ứng tổng hợp MTBE chuyển sang cơ chế L-H và tốc
độ phản ứng tăng dần và đạt cân bằng hoá học.
V.Xúc tác: [5]
Trong công nghệ sản xuất chất oxy thờng sử dụng xúc tác là nhựa trao đổi
ion dạng cationít có mao quản lớn. Nhựa cationít là 1 acid rắn, là hợp chất cao
phân tử gồm matrix là hợp chất trùng hợp của styron và có thêm divynyl benzen
butadien hay các hợp chất khác nối đôi liên hợp tạo thành cấu trúc mạng không
gian ở mức độ nào đó để không tan trong nớc và các dung môi hữu cơ nhng có
cấu trúc xốp hở để có khả năng trao đổi các nhóm chức nh là -SO
3
H đã đợc đính
vào matrix polime nói trên (đính vào các nhân thơm)
Matrix của cation tạo thành giữa Styren và divinyl benzen có thể biểu diễn nh sau:
Độ acid càng mạnh thì độ hoạt tính xúc tác càng cao. Độ acid phụ thuộc vào
kiểu loại và số nhóm acid trên nhựa và bị ảnh hởng bởi độ nối ngang (liên kết
ngang). Độ hoạt động của xúc tác nhựa phụ thuộc chủ yếu vào hình thái ban đầu của
nhựa và vào tơng tác của nó với pha phản ứng gồm cả dung môi và những chất khác
trong hệ thống phản ứng.
Văn Huy Vơng 15 Hóa dầu 3-K43 ĐHBK HN
Đồ án môn học: Thiết kế dây chuyền sản xuất MTBE từ iso-Butan.
Hình thái của nhựa trao đổi ion liên quan đến cách tiếp cận của các phân tử
vào nhóm Sulfonic. Nó có thể bị ảnh hởng bởi tơng tác của dung môi và những
phân tử hấp phụ với nhóm định chức.
Một số loại xúc tác nhựa trao đổi ion và tính chất của chúng đợc đa ở bảng
7.
Bảng 7: Tính chất của một số loại nhựa trao đổi ion [5]
Tên thơng mại Độ

Bayer K2631
Bayer OC-1501
Ambalyst 15
Ambalyst 35
Dowex M32
Purolite CT 151
Purolite CT 165
Purolite CT 169
Purolite CT 171
Purolite CT 175
Purolite CT 179
4,83
5,47
4,75
5,32
4,78
5,40
5,00
4,90
4,94
4,98
5,25
41,5
25,0
42,0
34,0
29,0
25,0
6,2
48,1

0,63
0,66
0,74
0,51
0,63
0,43
0,43
0,43
0,40
0,40
0,43
1.Các yếu tố ảnh hởng đến quá trình công nghệ:
a.ảnh hởng của tỷ số Iso butene/Metanol đến tốc độ phản ứng tổng hợp:
Khi tăng tỷ số IB/M
e
OH tức là hàm lợng Iso butylen [6] trong hỗn hợp phản
ứng tăng sẽ dẫn đến việc giảm hằng số tốc độ phản ứng tổng hợp. Điều này là
do sự ổn định của isobuten và phức hoạt hoá, và do sự tăng lên nhiều các proton
hoạt động.
Vì vậy trong công nghệ cần điều chỉnh tỷ lệ này phù hợp để tránh làm giảm
tốc độ phản ứng tổng hợp.
Văn Huy Vơng 16 Hóa dầu 3-K43 ĐHBK HN
Đồ án môn học: Thiết kế dây chuyền sản xuất MTBE từ iso-Butan.
b.ảnh hởng của nồng độ MTBE tạo thành đến phản ứng tổng hợp [6]
Khi nồng độ MTBE tăng dẫn đến sự tăng hằng số tốc độ, hằng số mà không
phụ thuộc và nhựa trao đổi ion. Có thể thấy rằng sự tăng hàm lợng MTBE trong
hỗn hợp phản ứng dẫn đến những thay đổi, không phụ thuộc vào nhựa, của
những thông số hoạt hoá ( H và S), những thông số mà dẫn đến sự thay đổi
phức hoạt hoá. Về điều này làm tăng tốc độ phản ứng.
c. ảnh hởng của sự có mặt của nớc [7]

Isobutan có thể từ các quá trình chọn lọc dầu hoặc từ quá trình isome hoá
khí mỏ n-butan. Đây là nguồpn nguyên liệu hứa hẹn sẽ đáp ứng đợc nhu cầu
MTBE và là hớng phát triển có triển vọng. Mặc dù đầu t cho sản xuất đòi hỏi
hơi cao hơn.

Văn Huy Vơng 18 Hóa dầu 3-K43 ĐHBK HN
Đồ án môn học: Thiết kế dây chuyền sản xuất MTBE từ iso-Butan.
Tác nhân phản ứng thứ 2 là Metanol đợc sản xuất với độ tinh khiết lớn hơn
99% và đợc sử dụng trực tiếp để sản xuất MTBE mà không cần phải xử lý thêm.
Metanol hiện nay đợc sản xuất với số lợng hoàn toàn có thể đáp ứng cho tổng
hợp MTBE đợc. Công suất các xởng sản xuất Metanol hiện nay cho phép sản
xuất Metanol để tổng hợp MTBE với công suất MTBE lên tới 14.10
6
tấn/năm
(1993)
2. Tính chất hoá lý của nguyên liệu:
a.Tính chất của isobuten [8].
Isobuten là chất khí không màu, có thể cháy ở nhiệt độ và áp suất thờng. Nó
có thể hoà tan với rợu, ete và hyđro cacbon, chỉ tan ít trong nớc.
Một số tính chất vật lý của isobuten đợc dựa ở bảng 8:
Bảng 8: Một số tính chất vật lý của isobuten [8]
Nhiệt độ sôi t
o
s
,
o
C (101,3 KP
a
)
Tỷ trọng ở 25

3
2,582kg/m
-3
366,9J/g
394,2J/g
1589J/kg.độ
2336J/kg.độ
1,8-8,8 thể tích
log
10
=A-B/(t+C)
A=6,84134
B=923,20
C=240,00
-2702,3KJ/mol
Iso butan có các tính chất của một defin đặc trng với những phản ứng chính
nh phản ứng cộng, xúc tác acid (phản ứng cộng rợu tạo ete, phản ứng cộng các
halogen tạo các dẫn xuất halogenna, phản ứng cộng H
2
O tạo TBA, phản ứng
isome hoá, phản ứng polime hoá tạo DIB, phản ứng với CO và H
2
O để tạo ra
Văn Huy Vơng 19 Hóa dầu 3-K43 ĐHBK HN
Đồ án môn học: Thiết kế dây chuyền sản xuất MTBE từ iso-Butan.
axit cacbo xlic)(CH
3
)
3
C COOH, phản ứng với fomaldehyde tạo hợp chất dùng

CH
3
CH
3
Cl
CH
3
CH
3CH
2
= C + CH
3
OH CH
3
- C - O - CH
3
CH
3
CH
3
CH
3
CH
3
CH
3
CH

CH
3
CH
2
= C +CO + H
2
O (CH
3
)
3
CCOOH
CH
3
CH
3
CH
2
= C +O
2,
2
k

Metacrolein

CH
3
Văn Huy Vơng 20 Hóa dầu 3-K43 ĐHBK HN
Đồ án môn học: Thiết kế dây chuyền sản xuất MTBE từ iso-Butan.
b.Tính chất của Metanol: [1]
Metanol là chất lỏng không màu, linh động, dễ cháy và tan nhiều trong nớc,

C (101,3 KP
a
) lỏng
Độ nhớt (25
o
C) lỏng
hơi
Giới hạn nổ với không khí
Nhiệt hoá hơi (101,3 KP
a
)
áp suất hơi Metanol theo t
o
có thể
tính theo
64,6
o
C
0,8100g/cm
3
0,78664g/cm
3
0,7637g/cm
3
44,06J/mol.độ
81,08J/mol.độ
0,5513mP
a
s
9,68.10

3
OH +H
2
CH
4
+ H
2
O
Phản ứng oxy hoá bởi oxy không khí ở nhiệt độ cao:
xt KL
CH
3
OH + 1/2O
2
CH
2
O + H
2
O
CH
2
O + 1/2O
2
CO +H
2
O
Khi oxy hoá sâu:
xt oxít
CH
3

2
= C - COOH CH
2
= C - COOCH
3

CH
3
CH
3

Phản ứng thay thế nhóm OH:
CH
3
OH + NH
3
CH
3
NH
2
+ H
2
O
3.So sánh kinh tế các nguồn nguyên liệu:
Văn Huy Vơng 22 Hóa dầu 3-K43 ĐHBK HN
Đồ án môn học: Thiết kế dây chuyền sản xuất MTBE từ iso-Butan.
Có thể so sánh giá của các nguồn Iso
buten theo bảng 10.
Bảng 10: Tổng kết giá nguyên liệu sản xuất
MTBE [2]

Văn Huy Vơng 23 Hóa dầu 3-K43 ĐHBK HN
Xưởng
MTBE
Xưởng
MTBE
Đồ án môn học: Thiết kế dây chuyền sản xuất MTBE từ iso-Butan.
FCC - C
4S
MTBE
Đây là nguồn nguyên liệu truyền thống thờng đợc sử dụng trong các xởng
sản xuất MTBE trên thế giới. Vì vậy quá trình sản xuất đi từ hỗn hợp khí
Raffinat-1 hoặc FCC-BB là quá trình sản xuất MTBE phổ biến trớc đây. Ưu
điểm của nó là giá thành sản xuất rẻ, do nguyên liệu là có sẵn giá thành sản
phẩm rẻ vì nguyên liệu là các sản phẩm thứ yếu của các quá trình lọc dầu và có
thể sử dụng trực tiếp để sản xuất MTBE. Tuy vậy do sự hạn chế về số lợng
nguyên liệu mà phơng pháp này đang dần bị thay thế.
Một số công nghệ dùng nguồn nguyên liệu là hỗn hợp Raffinal-1 hoặc
FCC-BB gồm có:
Văn Huy Vơng 24 Hóa dầu 3-K43 ĐHBK HN
Đồ án môn học: Thiết kế dây chuyền sản xuất MTBE từ iso-Butan.
Hình 1: Sơ đồ công nghệ của Snamprogetti
Sơ đồ công nghệ này sử dụng nguyên liệu là hỗn hợp C
4
từ quá trình
cracking hơi nớc hoặc hỗn hợp khí FCC-BB. Thiết bị phản ứng thứ nhất là thiết
bị ống chùm thực hiện phản ứng đẳng nhiệt, thiết bị thứ 2 thực hiện đoạn nhiệt.
Xúc tác đợc sắp xếp sao cho việc điều khiển nhiệt độ là tốt nhất và độ chuyển
hoá đạt xấp xỉ 100%.
Công nghệ MTBE của Hiils - Đức sử dụng nguyên liệu là hỗn hợp khí
Raffinal-1.