MTBE催化劑大孔強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂中毒和失活的原因

當(dāng)催化劑上的磺酸鹽脫落后，就失去了活性。脫落的磺酸根具有很強(qiáng)的酸性，如果隨物流流動(dòng)會(huì)對(duì)設(shè)備造成腐蝕。這種情況在以下兩種情況下會(huì)再次發(fā)生:一種是熱解脫硫，即催化劑上的磺酸鹽在高溫下脫落；另一種是水解脫硫，即在水的存在下，使催化劑上的磺酸根脫落。

催化劑微孔被堵塞，導(dǎo)致反應(yīng)物質(zhì)無(wú)法進(jìn)入微孔進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)。這種失活通常與過(guò)熱失活同時(shí)發(fā)生。容易發(fā)生自聚合反應(yīng)，堵塞催化劑孔道，因此，在反應(yīng)原料中丁二烯含量較高時(shí)經(jīng)常發(fā)生。另外，由于煉化公司氣體分離裝置沒(méi)有脫戊烷塔，如果穩(wěn)定塔操作不穩(wěn)定，MTBE原料中含有大量C5，將嚴(yán)重威脅催化劑的使用壽命，主要是硫化物失活，導(dǎo)致TAME堵塞催化劑通道。

為了延長(zhǎng)MTBE催化劑的使用壽命，應(yīng)根據(jù)催化劑的不同失活情況采取不同的措施。

由于催化劑活性中心的氫離子被堿性陽(yáng)離子取代，為了延長(zhǎng)催化劑的使用壽命，需要盡可能減少C4原料和甲醇原料的堿性陽(yáng)離子。煉化公司MTBE C4原料是氣體分離裝置生產(chǎn)的混合C4組分。氣體分離單元上游為雙汽提單元，原料經(jīng)過(guò)脫硫脫硫醇工藝后進(jìn)入氣體分離單元。脫硫工藝采用貧胺液的溶劑脫硫，脫硫醇過(guò)程中使用的介質(zhì)為堿液，因此原料C4主要攜帶脫硫用的醇胺和部分金屬陽(yáng)離子，因此需要脫除液化氣中的金屬陽(yáng)離子和有機(jī)胺，并對(duì)液化氣進(jìn)行水洗。

那么就會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)問(wèn)題，一個(gè)是水洗的效果，一個(gè)是液化氣水洗后會(huì)帶一些水離子到下游的裝置。解決洗滌效果問(wèn)題，可以控制洗滌水量。水洗效果可以通過(guò)液化氣水洗后排放水的pH值和氣體分離裝置脫水袋出水的pH值來(lái)確定。因此，我們可以通過(guò)定期分析氣體分離單元脫水的pH值，根據(jù)分析結(jié)果調(diào)整洗滌水量，從而將堿性陽(yáng)離子對(duì)催化劑活性的影響降到低。但堿性陽(yáng)離子和有機(jī)胺不能通過(guò)水洗完全去除，因此需要保護(hù)反應(yīng)器前的床層。

為了降低C4原料的含水量，需要加強(qiáng)氣體分離裝置各罐脫水袋的脫水，優(yōu)化氣體分離裝置的平穩(wěn)運(yùn)行。甲醇作為另一種原料，使用從外購(gòu)的高純度工業(yè)甲醇。因此，對(duì)于合成MTBE的酸度催化劑，須使用保護(hù)床來(lái)除去酸度催化劑，以便甲醇可以首先通過(guò)保護(hù)床，然后進(jìn)入反應(yīng)器。在進(jìn)入醚化反應(yīng)器之前，應(yīng)首先除去甲醇中可能出現(xiàn)的堿性物質(zhì)。D103在煉化公司MTBE裝置中起著這樣的保護(hù)作用。