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甲基叔丁基醚催化剂失活原因及延长策略(第2页)

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  3.2催化剂上的磺酸根脱落而失去活性应对方法以下两方面原因可使催化剂上磺酸根脱落而失活。一方面是反应床层温度高,60~70℃为大孔径强酸性阳离子交换树脂催化剂的正常使用温度。在放热反应中,一旦温度过高,易使磺酸根基团脱落,导致活性下降,从而缩短催化剂的寿命,是该催化剂的缺点。因此在开工和正常生产时要严格控制反应温度,控制合适的醇烯比,在产品达到公司的要求前提下,不要控制过高的反应温度。二是原料带水问题,也会使催化剂上的磺酸根脱落而失活。除控制原料碳四和甲醇的换水量外,还要严格控制甲醇回收系统的平稳操作,尽量降低回收甲醇的含水量。为减少甲醇醚化副反应生成的水,控制合适的醇烯比[3].

  3.3催化剂微孔被堵塞而失去活性的应对方法催化剂微孔被堵塞而失活的情况,主要有以下两种原因造成的,一是MTBE原料甲醇和异丁烯比控制不合理,当醇稀比太低,甲醇进料量不足时,原料中的异丁烯会聚合生成碳八等大分子多聚物;醇烯比太高,甲醇会在反应器进行醚化反应,生成DME产物。此物质分子的结构复杂,并且分子的体积很大,它会占据催化剂的反应孔道,堵塞活性表面,使催化剂产生永久性失活。所以,必须把醇烯比控制在合理范围内,避免出现醇烯比小于1∶1情况。为保证催化剂微孔不结焦积碳而失活,在操作原料进料时,甲醇可适当偏多些,催化剂的活性中心会与甲醇结合,这样就降低被有害离子和化合物的侵害,使催化剂的使用寿命有所延长。另外碳四原料中重组分碳五偏高时,会与甲醇反应生成TAME的大分子反应物,该反应物也会使催化剂活性表面堵塞,由于青岛炼化气分装置没有脱戊烷塔,气分不能控制碳四中碳五的含量,因此必须在催化稳定系统阶段就要严格控制液化气中碳五的含量,具体为严格控制催化稳定塔的平稳操作,严防塔顶温度过高等[4].

  4、结论

  通过以上分析说明我们对MTBE催化剂的失活原因和其对策有了基本的了解,针对上文我们提到的青岛炼化公司的MTBE装置经过2011年的改造后其运行周期明显延长的问题予以分析。2011年MTBE改造主要是在反应器前加一个预反应罐D112,在投用预反应罐后催化剂使用时间大大的延长。由此可得出结论是之前的运行周期短主要是上文提到的催化剂失活原因催化剂的活性中心的氢离子被碱性阳离子取代中的碱性金属离子。这种从反应器进口向出口呈推进式的床层催化剂失活方式,称为层析式失活。加预反应罐D112后反应器中的催化剂被很好的保护着,延长了MTBE装置的运行周期,而实现这些手段的基本方法是仪器分析和应用的结果。

  参考文献

  [1]梁文,吴斐,冯建刚.MTBE装置催化剂失活原因分析及对策探讨[J].炼油技术与工程,2008,38(1):55-58.

  [2]王旭波.影响MTBE催化剂使用寿命的因素分析及对策[J].石油化工应用,2008,27(4):109-114.

  [3]刘忠科。MTBE运行周期短的原因及解决方案[D].大庆:东北石油大学,2011.

  [4]左学明。MTBE醚化催化剂失活原因及预防措施[J].化工技术,2011,31(8)。

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