MTBE催化劑的基本性質(zhì)

（1）樹(shù)脂催化劑具有以下主要特性：

① 強(qiáng)酸性

其酸性大小一般用交換容量來(lái)度量，交換容量越高，催化劑的活性越高。

② 含水量

無(wú)論在催化劑的生產(chǎn)過(guò)程中，還是在催化劑的貯運(yùn)過(guò)程中，催化劑須含一定量的水。不含水的催化劑球體一旦遇水時(shí)會(huì)急速溶脹而崩裂成碎塊。

③ 溶脹性

不含水的樹(shù)脂催化劑（簡(jiǎn)稱為干基）遇水、甲醇后，它的容積要增加（即稱之為溶脹），各品牌催化劑的溶脹比不同，這主要與催化劑的交聯(lián)度有關(guān)。

（2）樹(shù)脂催化劑的主要技術(shù)性能指標(biāo)

樹(shù)脂催化劑的主要技術(shù)性能指標(biāo)包括：含水量、交換容量、堆密度、濕密度、真密度、粒度、比表面積、平均孔半徑、孔容、溶脹比、交聯(lián)度以及強(qiáng)度等。

①含水量

樹(shù)脂催化劑（濕基）一般含水量是50%±2%，含水量為35%～40%時(shí)，催化劑外表面無(wú)水，催化劑微孔內(nèi)含水，這種催化劑可以流動(dòng)，便于裝卸。

②粒度

醚化催化劑的平均粒徑為0.55～0.60mm,但實(shí)際粒度分布范圍很寬。小粒徑催化劑反應(yīng)活性高，但粒徑太小床層阻力大，更細(xì)的催化劑顆粒會(huì)隨著反應(yīng)物料流出反應(yīng)器；粒徑太大會(huì)影響反應(yīng)，活性低。

一般要求粒徑小于0.3mm和大于1.0mm的催化劑占催化劑總量的1%以下，由于反應(yīng)器內(nèi)用80目的絲網(wǎng)（網(wǎng)孔約0.20mm）支撐催化劑，小顆粒催化劑很可能堵死網(wǎng)眼，使床層阻力加大，更細(xì)小的催化劑會(huì)穿過(guò)網(wǎng)眼，隨物料流到催蒸餾塔的塔釜內(nèi)，在高溫條件下，使已生成的MTBE發(fā)生分解反應(yīng)，影響MTBE的純度。

③比表面積

比表面積不是指催化劑小球的球面積，更多是指催化劑的微孔的內(nèi)表面積，一般為40～50 m2/g。

④孔徑

樹(shù)脂催化劑的平均孔徑一般為20～40nm,但孔徑分布實(shí)際上很寬。催化劑微孔的大小、形狀和分布狀況對(duì)催化劑的活性有影響，它與催化劑制造所使用的致孔劑的種類、數(shù)量和操作條件有關(guān)。

⑤孔容

醚化樹(shù)脂催化劑的孔容為0.35～0.45ml/g，比表面積、孔徑和孔容，三者是相互關(guān)聯(lián)的，比表面積一定，孔徑越小，相對(duì)應(yīng)的孔容也越小。

⑥交聯(lián)度

離子交換樹(shù)脂的交聯(lián)度一般是指在生產(chǎn)過(guò)程中所加入的交聯(lián)劑（二乙烯苯）的質(zhì)量百分比數(shù)，一般為8%～20%。交聯(lián)度高的催化劑含水量低，機(jī)械強(qiáng)度高，在水中和醇中浸泡后的溶脹比小，耐化學(xué)性和氧化性能提高，耐熱性能降低，離子交換速度下降，在催化反應(yīng)中表現(xiàn)為活性降低，選擇性增加。醚化樹(shù)脂催化劑的交聯(lián)度應(yīng)不低于18%。

⑦溶脹比

樹(shù)脂催化劑在水中或醇中溶脹后的體積和干基催化劑的體積之比稱之為溶脹比，溶脹比的大小與催化劑的交聯(lián)度有關(guān)。交聯(lián)度為20%時(shí)，樹(shù)脂催化劑的溶脹比為1.4左右。

⑧交換容量

樹(shù)脂催化劑的交換容量是指一定量的樹(shù)脂催化劑所含有的可交換的氫離子數(shù)量。一般用每克干基樹(shù)脂催化劑所含有的可交換氫離子的毫克（或毫摩爾）數(shù)來(lái)表示（質(zhì)子交換容量）；也可以用單位體積樹(shù)脂催化劑所含的可交換的H+當(dāng)量來(lái)表示。

交換容量越高越好，它是樹(shù)脂催化劑主要的技術(shù)指標(biāo)之一。

當(dāng)交換容量小于3.0mmol H+/g（干）時(shí)，在常規(guī)操作條件下異丁烯的轉(zhuǎn)化率小于90%。