I- Cơ chế và cơ sở nhiệt động của phản ứng tổng hợp MTBE [7]:
2.Xúc tác zeolit:
a) Xúc tác ZSM5:
Hiện nay đợc sản suất trên qui mô công nghiệp, sử dụng xúc tác nhựa trao đổi ion. Tuy nhiên theo hớng sản suất này cho độ chọn lọc MTBE giảm đáng kể, do có sản phẩm phụ từ quá trình dime hoá và polime hoá IB.
Vì vậy các nhà khoa học đã nghiên cứu và công bố tìm ra một loại xúc tác mới đó là xúc tác zeolit đợc ký hiệu là ZSM5.
Loại xúc tác này có các u điểm nổi bật sau: ♦ Hoạt tính cao.
♦ Độ chọn lọc cao. ♦ Độ bền cao.
♦ Không có sự kết tụ những kim loại hoạt động. ♦ Không mất đi kim loại hoạt động.
♦ Không kèm theo có các phản ứng phụ.
Hình dạng, kích thớc và sự xắp xếp các lỗ mao quản trong zeolit có ảnh h- ởng rất quan trọng trong việc khống chế các phản ứng phụ nh: dime hoá, polime hoá IB .
Hoạt tính xúc tác sẽ tăng lên khi tăng số tâm axit. Nhiệt độ phản ứng tối u là 800C tại đây độ chọn lọc MTBE xấp xỉ 100%. Thời làm việc ổn định của xúc tác thấp nhất là 30 giờ .
b) Xúc tác Ti-ZSM5:
Nh chúng ta đã biết quá trình dehydro hoá isobutan có nhiều hạn chế về vốn đầu t và giá thành.
Để khắc phục nhợc điểm này các nhà khoa học đã nghiên cứu và công bố tìm ra một loại xúc tác mới đó là xúc tác zeolit đợc ký hiệu là Ti-ZSM5. Xúc tác này đã và đang đợc nghiên cứu phát triển.
Ti-ZSM5 là xúc tác cho phản ứng tổng hợp MTBE trực tiếp từ isobutan . Ti-ZSM5 là loại xúc tác hai chức năng xúc tác cho cả hai quá trình là : ♦ Oxi hoá isobutan bằng H2O2 để tạo thành Tert-butanol .
♦ Phản ứng ete hoá Tert – butanol giữa MeOH tạo MTBE.