甲基叔丁基醚的毒性、危害、合成及应用

甲基叔丁基醚是一种无色透明、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。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。

MTBE的纯度约为97％－99.5％，分子式为：CH3OC(CH3)3。

MTBE的毒性

MTBE具有一定的毒性。20世纪80年代末开始研究其毒性。研究发现，它易于与水融合，可渗入土壤，破坏地下水质，认为它是一种可能的污染物。

MTBE主要经呼吸道吸收，也可以经皮肤和消化道吸收，动物在高浓度的MTBE中可致癌。对小鼠的麻醉浓度为1.0mmol/L，致死浓度为1.6mmol/L。对人体的影响主要表现在上呼吸道、眼睛粘膜的刺激反应，长期接触可使皮肤干燥。

美国EPA推荐饮用水中MTBE的质量浓度为5.2~10.3微克/L。

MTBE的合成

MTBE一般是以甲醇和异丁烯为原料，借助酸性催化剂合成，其中催化剂在工业上用得最多的是树脂催化剂。其中由于异丁烯的来源不同而形成了不同的合成路线。

异丁烯的来源：

裂解制乙烯副产的C4馏分

炼油厂催化裂化装置副产的C4馏分

以正丁烷为原料经异构化和脱氢制得

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

分子筛

ZSM-5

Zsm-11

Y分子筛

丝光沸石

杂多酸

MTBE合成工艺

固定床

膨胀床

催化蒸馏

混相床

异丁烯二聚联产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，降低排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爆剂，生产无铅汽油。现在约有95%的MTBE用作辛烷值提高剂和汽油中含氧剂。

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。

1973年意大利开发了世界上套MTBE工业装置。1990年美国制定的空气清洁法修正案(CAA-1990)要求新配方汽油添加含氧化合物(如MTBE)，以减少汽车污染。中国从二十世纪70年代末和80年代初开始进行MTBE技术的研究。1983年齐鲁石化公司橡胶厂建成了中国套MTBE工业试验装置，1986年吉化公司建成了中国套万吨级MTBE工业装置。1999年，中国启动了“全国空气净化工程——清洁汽车行动”，开始鼓励使用含有MTBE的汽油。

由于发现了MTBE对人体的影响，1996年美国Santa Monica市部分地区由于饮用水中MTBE含量抬高，使得这些地区50%的供水系统关闭，这是首次引起公众关注的MTBE污染事件。1999年，美国加利福尼亚州空气资源委员会规定从2002年12月31日起，禁止加州新配方汽油中使用MTBE。现在已被推迟一年到2003年12月31日。纽约州也签署法案，规定从2004年1月起禁止使用MTBE。2010年将全面禁用MTBE。

禁用MTBE后，许多厂家开始研究替代产品，如乙醇汽油、烷基化油、改产异辛烷、聚异丁烯添加剂等。

但是迄今为止，欧洲和亚洲尚无禁用MTBE的意向，在一定时期内，MTBE仍将继续成为清洁汽油的主要组分。