1634-04-4/甲基叔丁基醚的毒性、危害、合成及應用

甲基叔丁基醚是一種無色透明、粘度低的可揮發性液體，具有特殊氣味，含氧量為18.2%的有機醚類。它的蒸汽比空氣重，可沿地面擴散，與強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80年代末開始研究其毒性。研究發現，它易于與水融合，可滲入土壤，破壞地下水質，認為它是一種可能的污染物。

MTBE主要經呼吸道吸收，也可以經皮膚和消化道吸收，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在上呼吸道、眼睛粘膜的刺激反應，長期接觸可使皮膚干燥。

美國EPA推薦飲用水中MTBE的質量濃度為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：

裂解制乙烯副產的C4餾分

煉油廠催化裂化裝置副產的C4餾分

以正丁烷為原料經異構化和脫氫制得

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

異丁烯二聚聯產MTBE

應用

20世紀70年代，MTBE作為提高汽油辛烷值的汽油調和組分開始被人們注意。MTBE可以增加汽油的辛烷值，而且化學性質穩定。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，生產無鉛汽油。現在約有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。

1973年意大利開發了世界上第一套MTBE工業裝置。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70年代末和80年代初開始進行MTBE技術的研究。1983年齊魯石化公司橡膠廠建成了中國第一套MTBE工業試驗裝置，1986年吉化公司建成了中國第一套萬噸級MTBE工業裝置。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。

由于發現了MTBE對人體的影響，1996年美國Santa Monica市部分地區由于飲用水中MTBE含量抬高，使得這些地區50%的供水系統關閉，這是首次引起公眾關注的MTBE污染事件。1999年，美國加利福尼亞州空氣資源委員會規定從2002年12月31日起，禁止加州新配方汽油中使用MTBE。現在已被推遲一年到2003年12月31日。紐約州也簽署法案，規定從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品，如乙醇汽油、烷基化油、改產異辛烷、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，MTBE仍將繼續成為清潔汽油的主要組分。