Articulo de referencia

éter metil terc -butílico

3 \n| Appearance = colourless liquid\n| VaporPressure = 27kPa (20ºC)\n| Viscosity = 3.4·10 −4 Pa·s (at 25ºC)\n| MeltingPtC = -108.6\n| BoilingPtC = 55.5\n| Solubility = 26 g/L (...

El metil tert -butil éter ( MTBE ), también conocido como tert -butil metil éter , es un compuesto orgánico con la fórmula estructural (CH₃ ) ₃COCH₃ . El MTBE es un líquido volátil, inflamable e incoloro, poco soluble en agua. [ 1 ] Se utiliza principalmente como aditivo para combustibles y se mezcla con la gasolina para aumentar el índice de octano y la resistencia a la detonación , así como para reducir las emisiones no deseadas del tubo de escape . [ 2 ] [ 3 ]

Producción y propiedades

El MTBE se fabrica mediante la reacción química de metanol e isobutileno . El metanol se obtiene principalmente del gas natural , [ 4 ] donde el reformado con vapor convierte los diversos hidrocarburos ligeros del gas natural (principalmente metano) en monóxido de carbono e hidrógeno. [ 5 ] Los gases resultantes reaccionan posteriormente en presencia de un catalizador para formar metanol. [ 6 ] El isobutileno se puede producir mediante diversos métodos. El n -butano se puede isomerizar en isobutano , que se puede deshidrogenar a isobutileno. [ 7 ] En el proceso Halcon, el hidroperóxido de t -butilo derivado de la oxigenación del isobutano se trata con propileno para producir óxido de propileno y t -butanol . El t -butanol se puede deshidratar a isobutileno.

La producción mundial de MTBE se ha mantenido constante debido a su impacto positivo en el rendimiento del motor. [ 8 ] La demanda global ha sido impulsada principalmente por el crecimiento de los mercados asiáticos. [ 9 ] La capacidad china creció de aproximadamente 18 millones de toneladas métricas en 2017 [ 10 ] a aproximadamente 22 millones en 2023, con una producción real de aproximadamente 16 millones en el mismo año. [ 11 ]

Perspectiva estadounidense

La producción de MTBE en EE. UU. alcanzó su máximo en 1999 con 260 000 barriles por día [ 12 ] antes de caer debido a preocupaciones ambientales y de salud , así como a la presión del lobby del bioetanol, [ 8 ] a unos 50 000 barriles por día y mantenerse estable, [ 13 ] principalmente para el mercado de exportación. Después de la compra de SABIC , [ 14 ] [ 15 ] el gigante petrolero Saudi Aramco es ahora considerado el mayor productor mundial [ 16 ] con una capacidad de producción estimada de 2,37 millones de toneladas métricas por año (t/año). [ 17 ] La ​​capacidad de producción mundial de MTBE en 2018 se estimó en 35 millones de toneladas métricas. [ 18 ]

Usos

El MTBE se utiliza como componente del combustible para motores de gasolina . Pertenece a un grupo de sustancias químicas conocidas como oxigenados, ya que aumentan el contenido de oxígeno en la gasolina.

Como agente antidetonante

En EE. UU., el MTBE se ha utilizado en la gasolina en bajas concentraciones desde 1979, reemplazando al tetraetilo de plomo (TEL) como aditivo antidetonante (índice de octano) para prevenir el golpeteo del motor . [ 19 ] Los oxigenados también ayudan a que la gasolina se queme más completamente, reduciendo las emisiones del tubo de escape . Los oxigenados también diluyen o desplazan componentes de la gasolina como los aromáticos (por ejemplo, benceno ). Antes de la introducción de otros oxigenados y mejoradores del octanaje, las refinerías eligieron el MTBE por sus características de mezcla y su bajo costo.

Alternativas al MTBE como agente antidetonante

Existen otros oxigenados disponibles como aditivos para la gasolina, entre ellos el etanol y otros éteres como el ETBE .

El etanol ha sido promocionado como una alternativa segura por grupos de interés agrícolas y de otra índole en Estados Unidos y Europa. En 2003, California fue el primer estado estadounidense en comenzar a reemplazar el MTBE por etanol.

Una alternativa al etanol es el ETBE, que se fabrica a partir de etanol e isobuteno. Su rendimiento como aditivo es similar al del MTBE, pero debido al mayor precio del etanol en comparación con el metanol, resulta más caro.

La gasolina de mayor calidad también es una alternativa, por lo que no son necesarios aditivos como el MTBE. Se utiliza isooctano directamente. Las plantas de MTBE pueden adaptarse para producir isooctano a partir de isobutileno. [ 20 ] [ 21 ]

Como disolvente

El MTBE se utiliza a veces como disolvente, [ 22 ] [ 23 ] [ 24 ] aunque se usa con menos frecuencia que el éter dietílico . Aunque es un éter, el MTBE es una base de Lewis débil (debido a efectos estéricos ) y no favorece la formación de reactivos de Grignard . Reacciona peligrosamente con ácidos fuertes o bromo . [ 25 ]

El MTBE forma azeótropos con agua (52,6  °C; 96,5 % MTBE) [ 26 ] y metanol (51,3  °C; 68,6 % MTBE). [ 27 ] Se informa que la solubilidad del agua en MTBE es de 1,5 g/100 g a 23  °C. [ 26 ]

En un procedimiento médico experimental llamado terapia de disolución por contacto, se inyecta MTBE directamente en la vesícula biliar para disolver los cálculos biliares de colesterol . Debido a la preocupación por la toxicidad del MTBE y los posibles efectos secundarios graves en caso de que el disolvente drene al duodeno , y al advenimiento de las técnicas de cirugía laparoscópica , este procedimiento se considera obsoleto. [ 28 ] [ 29 ] [ 30 ]

El MTBE se utiliza en química orgánica como un disolvente relativamente económico con propiedades comparables al éter dietílico, pero con un punto de ebullición más alto y menor solubilidad en agua. Como disolvente, el MTBE presenta una clara ventaja sobre la mayoría de los éteres: tiene una tendencia mucho menor a formar peróxidos orgánicos explosivos. Se utiliza ampliamente como disolvente en la industria, donde, por razones de seguridad y normativas, el manejo del éter dietílico u otros éteres es mucho más difícil y costoso. El MTBE se emplea como disolvente en la industria de refinación de petróleo para desparafinar fracciones de petróleo cerosas.

Persistencia y omnipresencia en el entorno.

El MTBE le da al agua un sabor desagradable, incluso en concentraciones muy bajas de <30  μg/L (<30 ppb). [ 31 ] El MTBE suele introducirse en los acuíferos de suministro de agua por fugas en tanques de almacenamiento subterráneo (UST) en gasolineras o derrames de gasolina. La mayor solubilidad en agua y persistencia del MTBE hacen que se desplace más rápido y más lejos que muchos otros componentes de la gasolina cuando se libera en un acuífero. [ 32 ]

El MTBE se biodegrada por la acción de las bacterias. En el tipo de biorreactor adecuado , como un biorreactor de lecho fluidizado , el MTBE puede eliminarse del agua de forma rápida y económica hasta niveles indetectables. El carbón activado producido a partir de cáscaras de coco y optimizado para la adsorción de MTBE puede reducirlo a niveles indetectables, [ 33 ] aunque es probable que este nivel de reducción solo se produzca en las circunstancias más ideales. Actualmente no se conocen casos publicados de ningún método de tratamiento in situ que haya sido capaz de reducir las concentraciones de contaminantes a las condiciones de referencia (previas al desarrollo) dentro de la matriz del suelo del acuífero.

Salud y seguridad

Según la Agencia Internacional para la Investigación del Cáncer (IARC), una rama de la Organización Mundial de la Salud , el MTBE se reclasifica como grupo 2B en 2025 (posiblemente carcinógeno para los humanos), ya que estudios en animales han indicado la posibilidad de causar cáncer en dosis muy superiores al umbral del gusto. La gasolina para automóviles se clasifica como grupo 1 (carcinógena para los humanos) porque existe evidencia definitiva. [ 34 ]

Según los datos de exposición presentados en una versión anterior de la monografía de la IARC, la mayor exposición humana al MTBE se produce en los trabajadores responsables del transporte del producto químico y su mezcla con la gasolina. Las concentraciones encontradas en el aire ambiente son órdenes de magnitud inferiores a la exposición ocupacional, incluso para los clientes que repostan en las estaciones de servicio. Los estudios en animales no lograron provocar un aumento en las tasas de cáncer cuando el MTBE se mezcla con alimentos, pero la inhalación sí pudo aumentar la incidencia de cáncer en ratas. Esta versión clasificó el MTBE como grupo 3 (no clasificable como carcinógeno para los humanos) debido a la escasa evidencia en animales. [ 35 ]

Regulación y litigios en Estados Unidos

Restricciones a la fabricación y uso de MTBE

La Ley de Política Energética de 2005 , aprobada por la Cámara de Representantes de los Estados Unidos, no incluía una disposición para proteger a los fabricantes de MTBE de las demandas por contaminación del agua . Esta disposición se propuso por primera vez en 2003 y algunos la consideraban una prioridad de Tom DeLay y del representante Joe Barton , entonces presidente del Comité de Energía y Comercio. [ 36 ] Este proyecto de ley sí incluía una disposición que otorgaba a los fabricantes de MTBE, incluidas algunas de las principales compañías petroleras , 2 mil millones de dólares en asistencia para la transición mientras el MTBE se eliminaba gradualmente durante los siguientes nueve años. [ 37 ] Debido a la oposición en el Senado, [ 38 ] el informe de la conferencia eliminó todas las disposiciones sobre MTBE. El proyecto de ley final fue promulgado por el presidente George W. Bush . [ 39 ] La falta de protección de responsabilidad por MTBE está dando como resultado un cambio al uso de etanol como aditivo para la gasolina.

Costos de limpieza y litigios

Se estimó que la eliminación de MTBE de la contaminación del agua subterránea y del suelo en los EE. UU. costaría entre 1.000 millones de dólares [ 40 ] y 30.000 millones de dólares [ 41 ] , incluyendo la eliminación del compuesto de acuíferos y suministros de agua municipales y el reemplazo de tanques de petróleo subterráneos con fugas. En un caso, se estimó que el costo para las compañías petroleras para limpiar el MTBE en pozos pertenecientes a la ciudad de Santa Mónica, California, superaría los 200 millones de dólares [ 42 ] . En otro caso, la ciudad de Nueva York estimó un costo de 250 millones de dólares para la limpieza de un solo campo de pozos en el distrito de Queens en 2009 [ 43 ]. En 2013, un jurado otorgó al estado de Nuevo Hampshire 236 millones de dólares en daños para tratar el agua subterránea contaminada por MTBE [ 44 ] .

Todavía hay muchos litigios pendientes relacionados con la contaminación por MTBE de los suministros de agua potable públicos y privados.

Reglamento sobre el agua potable

La EPA incluyó por primera vez el MTBE en 1998 como candidato para el desarrollo de un estándar nacional de Nivel Máximo de Contaminante (MCL) en el agua potable. [ 45 ] La agencia incluyó el MTBE en su Lista de Contaminantes Candidatos en 2022, pero no ha anunciado si desarrollará un MCL. [ 46 ] La EPA utiliza datos de toxicidad para desarrollar los MCL para los sistemas públicos de agua . [ 47 ]

California estableció un límite máximo de contaminante (MCL) estatal para el MTBE, de 13 microgramos por litro, en el año 2000. [ 48 ]

Véase también

Referencias

  1. 1 2 Registro de metil tert-butil éter en la base de datos de sustancias GESTIS del Instituto para la Seguridad y Salud Ocupacional
  2. "Precios, mercados y análisis del éter metil terc-butílico" . ICIS Explore . Consultado el 28 de junio de 2020 .
  3. "Oxigenados" . www.api.org . Consultado el 28 de junio de 2020 .
  4. "¿Cómo se produce el metanol?" . INSTITUTO DEL METANOL . Consultado el 29 de junio de 2020 .
  5. Anzelmo, Bryce; Wilcox, Jennifer; Liguori, Simona. "Producción de hidrógeno mediante reformado con vapor de gas natural en un reactor de membrana de Pd-Au. Investigación de los efectos de la temperatura de reacción y la velocidad espacial horaria del gas (GHSV) y la estabilidad a largo plazo" (PDF) . Journal of Membrane Science : 25–32 .
  6. "metanol | Propiedades, producción, usos e intoxicación" . Enciclopedia Británica . Consultado el 29 de junio de 2020 .
  7. "Producción y proceso de fabricación de éter metil terc-butílico (MTBE)" . ICIS Explore . Consultado el 29 de junio de 2020 .
  8. ^ Werner Dabelstein, Arno Reglitzky, Andrea Schütze y Klaus Reders "Automotive Fuels" en la Enciclopedia de química industrial de Ullmann 2007, Wiley-VCH, Weinheim. doi : 10.1002/14356007.a16_719.pub2
  9. ^ Angulas, Barbara; Schütze, Andrea (20 de diciembre de 2021). Manual de combustibles: fuentes de energía para el transporte . John Wiley e hijos. ISBN 978-3-527-33385-1.
  10. Huang, Winnie. "PERSPECTIVAS '18: La promoción de biocombustibles en China podría afectar al mercado interno de MTBE" . ICIS Explore . Consultado el 8 de enero de 2025 .
  11. "SunSirs: El mercado chino de MTBE está en auge en 2023, ¿cuál es la tendencia en 2024?" . www.sunsirs.com . Consultado el 8 de enero de 2025 .
  12. "Estados Unidos continúa exportando MTBE, principalmente a México, Chile y Venezuela - Noticias de Energía - Administración de Información Energética de EE. UU. (EIA)" . www.eia.gov . Consultado el 28 de junio de 2020 .
  13. "Estados Unidos | Éter metil terc-butílico (MTBE): Producción | Indicadores económicos" . www.ceicdata.com . Consultado el 28 de junio de 2020 .
  14. "Aramco completa la adquisición de una participación del 70% en SABIC al Fondo de Inversión Pública (PIF)" . www.saudiaramco.com . 17 de junio de 2020. Consultado el 29 de junio de 2020 .
  15. "Saudi Aramco compra acciones de SABIC en el mercado al completar la adquisición" . Reuters . 14 de junio de 2020. Consultado el 29 de junio de 2020 .
  16. "Saudi Aramco tendrá la mayor capacidad de MTBE en Oriente Medio y Asia" . Consultado el 29 de junio de 2020 .
  17. "Es probable que el volumen de operaciones con MTBE de Saudi Aramco aumente tras la compra de Sabic | S&P Global Platts" . www.spglobal.com . 9 de abril de 2019. Consultado el 29 de junio de 2020 .
  18. "Capacidad de producción anual de MTBE a nivel mundial en 2023" . Statista . Consultado el 28 de junio de 2020 .
  19. "Descripción general | Éter metil terc-butílico (MTBE) | US EPA" . archive.epa.gov . Consultado el 7 de abril de 2021 .
  20. "NExOCTANE™ - Neste Jacobs" . www.nesteengineering.com . Archivado del original el 6 de enero de 2006.
  21. "KBR - NExOCTANE™" . Archivado del original el 6 de enero de 2006. Consultado el 31 de enero de 2006 .
  22. Matyash, V.; Liebisch, G.; Kurzchalia, TV; Shevchenko, A.; Schwudke, D. (2008). "Extracción de lípidos mediante metil-terc-butil éter para lipidómica de alto rendimiento" . The Journal of Lipid Research . 49 (5): 1137– 1146. doi : 10.1194/jlr.D700041-JLR200 . PMC 2311442. PMID 18281723 .  
  23. Vopička, Ondřej; Pilnáček, Kryštof; Číhal, Petr; Friess, Karel (1 de marzo de 2016). "Absorción de vapores de metanol, carbonato de dimetilo, acetato de metilo y acetona en CTA y PTMSP: hallazgos generales del análisis GAB". Journal of Polymer Science Parte B: Física de polímeros . 54 (5): 561– 569. Código bibliográfico : 2016JPoSB..54..561V . doi : 10.1002/polb.23945 . ISSN 1099-0488 . 
  24. Vopička, Ondřej; Radotínský, Daniel; Friess, Karel (2016-02-01). "Sorción de mezclas de vapor de metanol y carbonato de dimetilo en PTMSP: sorción cooperativa y competitiva en un sistema". European Polymer Journal . 75 : 243–250 . doi : 10.1016/j.eurpolymj.2015.12.015 .
  25. "Interacción entre bromo y éter metil terc-butílico" . Foro de Riesgos de Reacciones Químicas del Reino Unido. Archivado del original el 13 de marzo de 2011. Consultado el 13 de mayo de 2010 .
  26. 1 2 Zeon Corporation Archivado el 22/07/2011 en Wayback Machine
  27. Manual CRC de Química y Física , 90.ª edición
  28. Schoenfield LJ, Marks JW (1993). "Disolución oral y por contacto de cálculos biliares". Am. J. Surg. 165 (4): 427– 30. doi : 10.1016/S0002-9610(05)80934-1 . PMID 8480875 . 
  29. "Guía de salud: Cálculos biliares" . New York Times .
  30. https://www.aetna.com/cpb/medical/data/500_599/0509.html | fecha de acceso = 3 de junio de 2024
  31. Fischer A, Oehm C, Selle M, Werner P (2005). "Transformaciones bióticas y abióticas del metil tert-butil éter (MTBE)". Environ Sci Pollut Res Int . 12 (6): 381– 6. doi : 10.1065/espr2005.08.277 . PMID 16305145. S2CID 97168152 .  
  32. Plan Integrado de Gestión de Cuencas de la Junta Regional de Control de la Calidad del Agua del Área de la Bahía de San Francisco (2004) Archivado el 29/02/2008 en Wayback Machine
  33. Enlace archivado el 28/07/2011 en Wayback Machine
  34. "Monografías de la IARC: evaluación de la carcinogenicidad de la gasolina para automóviles y algunos aditivos oxigenados para gasolina – IARC" . www.iarc.who.int . Consultado el 10 de noviembre de 2025 .
  35. "Metil terc-butil éter" (PDF) . Archivado del original (PDF) el 6 de noviembre de 2024.
  36. http://www.cnn.com/2005/POLITICS/04/21/energy.bill.mtbe.ap/ Archivado el 22 de abril de 2005 en Wayback Machine
  37. "La Cámara de Representantes aprueba un paquete energético de 12 mil millones de dólares" . NBC News . 22 de abril de 2005.
  38. Charles Babington, La Cámara de Representantes aprueba nuevamente las medidas energéticas del Partido Republicano, Washington Post, 16 de junio de 2004, pág. A4 (La Cámara aprueba el proyecto de ley de energía, pero los opositores del Senado a la disposición sobre MTBE en el proyecto de ley de la Cámara tienen los votos para impedir su promulgación).
  39. Estados Unidos. Ley de Política Energética de 2005. Pub. L. 109–58 (texto) (PDF) . Aprobada el 8 de agosto de 2005. 
  40. "Estimaciones de limpieza de MTBE" . Informe semanal de SIGMA . Fairfax, VA: Sociedad de Comercializadores Independientes de Gasolina de América (SIGMA). 23 de mayo de 2005. Archivado del original el 9 de octubre de 2009.
  41. "Long Island Utility Fighting to Defeat MTBE Safe Harbor" . The MTBE e-Resource . Nueva York, NY: Napoli Bern, LLP. 16 de marzo de 2004. Archivado del original el 20 de octubre de 2007.
  42. "Las compañías petroleras pagan los costos de limpieza del MTBE en Santa Mónica" . Environment News Service . Ecology Prime Media, Inc. 17 de febrero de 2005.
  43. Navarro, Mireya (2009-10-20). "La ciudad recibe 105 millones de dólares en la demanda contra Exxon Mobil" . The New York Times . Consultado el 12 de mayo de 2010 .
  44. Earle, Sarah (09/04/2013). "Se encuentra a Exxon Mobil negligente en el uso de MTBE en New Hampshire" . Bloomberg .
  45. EPA (2 de marzo de 1998). «Anuncio de la lista de contaminantes candidatos para el agua potable». Registro Federal , 63 FR 10274
  46. EPA (14 de noviembre de 2022). "Lista de contaminantes candidatos del agua potable 5 - Versión final". Registro Federal, 87 FR 68060
  47. "Cómo la EPA regula los contaminantes del agua potable" . EPA. 3 de mayo de 2017.
  48. "MTBE: Regulaciones y resultados del monitoreo del agua potable" . Sacramento, CA: Junta de Control de Recursos Hídricos del Estado de California. 4 de agosto de 2014.
  • MTBE en Europa
  • Página web de la EPA sobre el MTBE