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MTBE催化剂失活的原因分析

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MTBE催化剂失活的原因分析

发布日期:2021-10-22 00:00 来源:http://www.ddlihe.com 点击:

催化剂失活的原因分析:原料中的水含量如果原料中含有水,水和异丁烯生成叔丁醇(TBA),聚集在催化剂的表面,使催化剂的反应面积减少,影响到催化剂的催化效果。原料中的碳五含量原料中碳五的含量高时,由于碳五中含有异戊烯等不饱和烯烃,因此在反应条件下会同时产生一些副反应。随着原料中的碳五含量的增加,在MTBE中的副产物TBA、DIB、DME等也随着增加,在这些副产物的生成反应过程中,催化剂的酸性中心同样要被抢占,从而使催化剂的有效催化活性降低。

反应温度的影响 反应温度低对催化剂的使用寿命有利,长期在高于90~100℃下操作,磺酸基团易脱落,使MTBE催化剂活性显著降低。合成MTBE反应是一个放热反应,反应温度应控制在40~70℃,在这个温度范围内,MTBE的纯度较高,副产物DIB和TBA较少,对催化剂的使用寿命很有利,并且催化剂的活性和选择性都很好。

醇烯比的影响 在工业生产中,甲醇和碳四中异丁烯的分子比一般控制在0. 95(摩尔比)左右。之所以控制在这个范围,是因为MTBE装置采用的是炼油型膨胀床低醇烯比MTBE合成工艺路线,目的是要保证异丁烯的转化率、催化剂的选择性和催化剂的使用寿命。但是如果醇烯比过低即甲醇配比不够,异丁烯会自聚生成二聚物且放出大量热量,使床层温度升高,对树脂催化剂的使用不利,同时异丁烯的二聚物还会堵塞催化剂树脂孔道,造成局部失活;醇烯比过高,则加重了甲醇回收塔的负荷,给甲醇回收带来难度。 

停工过程中的处理 装置在临时停工时,由于异丁烯在反应器内的转化率一般在90%左右,另外有10%左右的异丁烯没有反应,那么剩下的异丁烯会有一部分和水(碳四和甲醇中的微量水)生成叔丁醇(TBA),大部分则自聚生成低聚物(DIB)。这些副产物集聚在催化剂的表面,在不流动的状态下有可能形成垢状物,堵塞了催化剂反应孔道,从而使催化剂失去活性。

原料中的杂质离子 因为生产所用催化剂为酸性阳离子树脂催化剂,遇到碱性离子易发生中和反应,使催化剂失去活性。因此要求混合碳四和甲醇原料中都不应含有碱性离子,如金属离子、碱性氮等杂质。目前我公司的液态烃中这类杂质的生产控制指标为≤2×10-6。


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