MTBE催化剂失活原因及应对措施
MTBE装置催化剂失活的原因分析
MTBE装置催化剂失活的原因分析1、原料性质对催化剂的影响原料性质对催化剂的影响大致可以从以下几个方面分析：⑴原料中水对催化剂的影响如果原料中含有水，则水可以使树脂中的磺酸根脱落，也可以和磺酸根以氢键相结合，从而造成树脂催化剂失活。
此外，水还可以和异丁烯生成TBA聚集在催化剂的表面，使催化剂的反应面积减少，影响催化剂的催化效果。
原料带水来源于两个渠道:①C4原料中携带。
一般情况下原料中不可能携带大量游离水，这是由于碳四原料来源于气体分馏装置的脱丙烷塔底，液化气中的水分均通过共沸作用至塔顶，况且每个班的液化气脱水都比较彻底，所以可以排除混合碳四中携带水的可能性。
②甲醇带水。
回收甲醇以及进装置的新鲜甲醇都经过化验室分析，水含量基本控制在不大于1％，所以可以看出甲醇携带的水是微量的，但也不可以忽视甲醇回收系统的精心操作，尽量把水对催化剂的影响降到最低。
⑵金属离子及碱性物质对催化剂的影响根据催化剂厂家对失活催化剂的研究和化验分析，70％的催化剂失活是由于阳离子的原因。
因为阳离子置换了催化剂中的氢离子，再加上碱性物质中和了催化剂中的酸性，都会使树脂的酸性释放不出来，从而不能充分发挥其催化作用。
由于我公司液化气采用碱洗＋水洗的脱硫工艺，因此MTBE装置原料混合碳四中不可避免将携带大量金属离子和碱性物质。
分析和控制原料中金属离子含量、防止液态烃带碱对MTBE催化剂寿命至关重要。
为了最大限度地降低金属离子和碱性物质的含量，建议实行以下措施：①加强脱硫醇的操作，防止液态烃带碱；增加水洗量，使用除盐水；②减少上游装置停工检修次数，减少铁离子含量；③加强液化气罐区脱水；④必要时在MTBE装置前增加离子过滤器。
⑶碳五烃类对催化剂的影响原料中碳五组分的存在严重威胁催化剂的使用寿命，包括硫化物失活、生成TAME堵塞催化剂孔道。
原料中硫化物主要是硫醚对MTBE催化剂影响最大，二甲基硫醚主要性质与碳五相似，因此在碳五中含量较多，虽然其总量微小，但是影响显著，与磺酸根结合形成盐类，从而使催化剂损失。
MTBE装置催化剂失活原因分析及解决方案
MTBE装置催化剂失活原因分析及解决方案摘要：近来年，在国民经济不断发展推动作用下，我国的石油化工产业也得到了较为快速的发展。
在石油化工企业发展过程中，MTBE是较为重要的产品并且有着较为广泛的应用，尤其是在汽油产品调和过程中有着较为重要的作用。
然而，MTBE装置应用时间较短，其运行受到性能不高的影响，尤其是催化剂失活的现象对产品的生产造成了极大影响。
基于此，文章对MTBE装置催化剂失活原因进行了较为深入地分析，进而对相关对策进行了有效探讨，希望能够为提高MTBE 装置的运行寿命提供有益参考。
关键词：MTBE；装置催化剂；失活原因分析；解决方案前言MTBE装置具备较高的敏感性，在汽油调和过程中发挥着极为重要的作用，使得产品能够以不同的比例互相融合，并且不会产生分离现象，在焊前高辛烷值汽油的优良调和中有着较为重要的作用。
但是装置的运行效率，以及产品的生产质量在较大程度上受到催化剂活性的较大影响。
一、BMTBE装置催化剂性能分析MTBE装置催化剂，主要是利用特殊孔剂作用使苯乙烯、二乙烯苯发生悬浮共聚形成球体，再在磺化反应的作用下获得大孔网状且具备磺酸基团酸性高分子聚合物。
催化剂的特点主要表现在两个方面：一是催化剂使用会在一定程度上增加生产成本，交换容量通常需要控制在5mmol/g以下，能够提高催化剂活性，进而增加周期产量；二是催化剂在低温环境下的活性交换，具备较高的选择性能够很好地提高MTBE产品纯度，降低杂质含量。
二、MTBE装置催化剂失活原因分析（一）原料污染碳四组是MTBE产品生产不可或缺因素，而碳四组分主要是液态烃脱硫、液气分离所得，其过程极易混入含氮化合物，从而影响催化剂使用寿命。
同时混入的金属离子也会对MTBE 装置催化剂造成不良影响，使催化剂受到较为严重污染而降低催化剂活性。
催化剂生产过程中，FCC脱氧醇工艺的应用会涉及低浓度氢氧化钠溶液，导致大量金属钠离子混入催化剂原料中而使得催化剂受到污染。
MTBE装置催化剂失活原因分析及对策研究
MTBE 装置催化剂失活原因分析及对策研究发布时间：2021-05-08T07:37:48.202Z 来源：《新型城镇化》2021年1期作者：陈玉龙[导读] 在MTBE 装置运行的过程中，容易出现催化剂失活的问题，从而导致装置的运行受到影响。
笔者结合多年的工作经验对MTBE 装置催化剂失活原因进行了剖析，并提出了解决措施，希望能为同行研究人士提供参考。
中国石油乌鲁木齐石化公司炼油厂化工车间新疆乌鲁木齐 831400摘要：在MTBE 装置运行的过程中，容易出现催化剂失活的问题，从而导致装置的运行受到影响。
笔者结合多年的工作经验对MTBE 装置催化剂失活原因进行了剖析，并提出了解决措施，希望能为同行研究人士提供参考。
关键词：MTBE 装置；催化剂；失活原因引言MTBE 从使用到现在已经很多年了，出现的时间比较长，主要的组成部分是汽油调和，MTBE 具有很强的高敏感性，能够通过不同的比例和汽油相互融合到一起，但是不会产生分离的现象，可以作为优良调和组分生产出含铅的高辛烷值汽油。
催化剂的使用时间的长短，对装置的运行效率和产品的质量有直接的影响。
一、MTBE 装置概述MTBE 中文名为甲基叔丁基醚，在工业用途中一般情况下被用做辛烷值汽油添加剂使用，这一种化学物品在含氧量上相比甲醇而言要少得很多，在暖车和节约燃料方面有比较突出的优势，此外 MTBE 的蒸发潜热也比较低，对于汽车发动机的冷启动也有较大的帮助。
目前的 MTBE 装置生产两种产品，一种是 MTBE，另一种是粗丁烯。
就实际情况来看，在树脂催化剂的作用下，将气分装置混合碳四组分中的异丁烯与罐区甲醇进行化学反应，以分馏塔作为主要分离设备，将反应生成的 MTBE 与未反应的碳四和甲醇共沸物进行分离处理，进而得到标准的 MTBE 产品。
二、MTBE 装置催化剂失活的主要原因（一）原材料质量控制不当在 MTBE 装置催化剂的使用中在原材料方面的质量控制是十分重要的。
MTBE装置催化剂的失活原因分析及解决措施
M T B E 装置催化剂的失活原因分析及解决措施徐丹凤杨丰华（中海石油宁波大榭石化有限公司，浙江宁波315812)摘要：甲基叔丁基醚（MTBE )产品由于其辛烷值彳艮高，是生产含氧、无铅和高辛烷值汽油的理想组分,也可作为后续装置生产高纯 度异丁烯的原料。
为了获取高纯度的M T B E 产品，除了严格控制操作条件外，保证反应所需催化剂的高活性也至关重要。
催化剂的 使用寿命一般为一年，随着装置运行时间的增长，催化剂的活性会越来越低，但是由于原料组分、操作条件等原因，会导致催化剂 提前或过早的不正常失活，不能达到使用寿命，给公司带来由M T B E 产品纯度降低以及换剂所造成的经济损失，所以如何避免催化 剂的不正常失活成为M T B E 装置操作人员必须要探究解决的问题。
关键词：M T B E ;催化剂；失活1 M T B E 反应基本原理气体分馏装置来混合碳四中的异丁烯与甲醇,在温度 35 ~75X ：，压力（K 5 ~0.9MPa (g )操作条件及大孔强酸性离 子交换树脂催化剂的作用下合成MTBE 。
在主反应的同时还存在以下副反应：① 原料中的水与异丁烯反应生成叔丁醇(TBA ),② 异丁烯自聚反应生成异丁烯二聚物(DIB ):异丁烯二聚 是在进料中醇烯比不足时才发生,二聚物（DIB )过多不仅影 响MTBE 产品纯度，而且DIB 会堵塞催化剂细孔、使反应器床 层超温等，造成催化剂失活，是必须要严格限制的情况。
③ 甲醇缩合合成二甲醚(DME):温度要求较高,80X ：以上 时甲醇缩合反应才可发生。
④ 正丁烯与甲醇反应合成甲基仲丁基醚（MSBE )。
为了获取高纯度的MTBE ,要尽量避免副反应的发生。
2催化剂失活机理 2.1磺酸根脱落磺酸根为催化剂提供酸性活性中心，因此横酸根在催化剂 表面吸附的牢固程度就关系到催化剂活性的高低。
当反应温度 过高时,磺酸根会脱落，导致催化剂失活,脱落的磺酸根具有很 强的酸性，会随着物料的流动而对设备造成腐蚀。
MTBE装置醚化催化剂失活原因分析
用卧螺式离心式脱水机1台，间歇运行（一天2次，每次4h），处理量10m3/h，脱水后污泥含水率75%。
为使污泥脱水机正常工作，需向污泥中投加絮凝剂。
设计中要求投加聚丙烯酰胺PAM，投加量按干污泥量的4‰投加（2.3t/a）。
污泥脱水间平面尺寸为6m×4.5m，加药间平面尺寸为4.5m×4.5m。
2 效益分析本设计要求处理后出水水质：冬季满足国家二级排放标准进行排放和回用于锅炉冲渣水；夏季达到绿化水水质标准，全部加以回收利用，替代新水进行绿化。
每年绿化用水可节约新水资源50×104m3/a，节约锅炉冲渣水用新水42.3×104m3/a，按1.05元/m3新水价格计算，每年可节省204.9×104元，经济效益良好。
另外，为贯彻当地政府对污染物实施总量控制的政策，实施本工程后，将大大减少总厂污染物排放总量（主要是CODcr和NH3-N排放量），为今后石化新项目的实施打下基础，这方面产生的间接经济效益也是相当可观的。
3 结语(1)研究表明，采用A/O法处理工艺处理我厂生活区生活污水处理效果良好，CODcr 去除率达88%，BOD5去除率达92%。
出水达到《污水综合排放标准》（GB8978-96）二级标准和《污水再生利用工程设计规范》(GB50335-2002)中“城镇绿化水质标准”的要求。
(2)厌氧A段在不充氧条件下即可去除部分有机物，并使后续好氧O段的曝气时间缩短，减少了池容，比传统活性污泥法节省基建投资。
(3)好氧O段产生的剩余污泥可部分或全部回流到厌氧A段，使之水解消化，大大减少了污泥产量，节省了污泥处理费用。
(4)A/O工艺有一定的脱氮除磷作用，如以后需要，可增加好氧段出水的混合液回流系统，形成A2/O工艺，可更好地去除水中氨氮。
MTBE装置醚化催化剂失活原因分析李忠1刘勇1方胜生2史维松3 王晓刚3新疆独山子天利高新甲乙酮厂 833600关键词：MTBE 催化剂失活新疆独山子天利高新甲乙酮厂MTBE装置于2002年11月建成投产，采用齐鲁石化研究院的混相床—催化蒸馏组合工艺。
MTBE催化剂失活原因及解决方案
MTBE催化剂失活原因及解决方案王金丹【摘要】Harmonic MTBE has been widely used in gasoline products in recent years. Aiming at the problem of short service life of the catalyst in the MTBE device encountered in operation process, reasons of catalyst deactivation were analyzed. The results show that main problems to cause the deactivation of the catalyst are as follows:First, hydrogen ions in activity center of the catalyst are replaced by alkali cation;Second, sulfonic acid of catalyst falls off;at last, catalyst pores are blocked. From the above three aspects, corresponding solutions were analyzed. Two former cyclesof MTBE unit in Qingdao refinery were shorter. But after transformation of the MTBE device from 2011 July, the effect was very significant, catalystuse time increased, running cycle of the MTBE device alsoincreased.%MTBE广泛的应用于汽油产品的调和，是近些年发展最快的石油化工产品之一。
化学反应中催化剂失活的原因及预防措施
化学反应中催化剂失活的原因及预防措施化学反应中，催化剂扮演着至关重要的角色。
它们能够降低反应活化能，提高反应速率，从而加速化学反应的进行。
然而，随着反应的进行，催化剂可能会失活，导致反应速率降低甚至停止。
那么，催化剂失活的原因是什么？如何采取预防措施呢？催化剂失活的原因之一是物理因素。
在催化反应中，催化剂与反应物之间会发生化学吸附和脱附过程。
但随着反应进行，一些反应产物或中间体可能会在催化剂表面上沉积，形成物理屏障。
这些物理屏障会阻碍反应物与催化剂之间的接触和相互作用，从而降低了催化反应的活性。
此外，催化剂颗粒也可能因为表面损伤或堆积导致失活。
催化剂失活的另一个重要原因是化学因素。
化学因素指的是在催化反应中，催化剂与反应物之间发生氧化、还原等化学反应。
这些化学反应会改变催化剂的化学性质和结构，导致催化剂活性的降低或完全丧失。
例如，催化剂中的活性位点可能会发生被氧化、被还原、被中毒等现象，从而丧失反应催化能力。
此外，一些副反应或附加反应也会导致催化剂失活，例如副反应生成了催化剂的毒性物质，或者附加反应生成了与催化剂的活性位点竞争吸附的物质。
为了预防催化剂失活，科学家们采取了一系列的措施。
首先，选择适当的催化剂材料是关键。
许多催化剂在特定反应条件下表现出更好的稳定性和活性。
因此，科学家们需要进行深入的研究和筛选，以找到最适合特定反应的催化剂材料。
其次，改进催化剂的设计和制备方法也是一种有效的预防措施。
例如，通过改变催化剂的结构、改进活性位点的分布和可访问性，可以提高催化剂的反应活性和稳定性。
此外，合理调控反应条件，如温度、压力、反应物浓度等，有助于降低催化剂失活的风险。
此外，定期对催化剂进行检测和维护也是非常重要的。
通过观察催化剂活性的变化和失活的迹象，可以及时采取措施修复或更换催化剂。
此外，对催化剂进行修复或再生也是一种有效的手段。
一些失活的催化剂可以通过再生、清洗或改性来恢复其活性，延长其使用寿命。
催化剂失活的原因和解决措施
催化剂失活的原因和解决措施催化剂是化学反应中不可或缺的重要组成部分，它可以加速反应速率，提高反应效率，降低反应温度和能量消耗。
然而，催化剂在使用过程中会出现失活现象，导致反应效率下降，甚至无法继续使用。
本文将从催化剂失活的原因和解决措施两个方面进行探讨。
一、催化剂失活的原因1. 活性位点失活：催化剂的活性位点是催化反应的关键，如果活性位点失活，催化剂的催化效果就会下降。
2. 中毒：催化剂在反应中会与反应物和产物发生化学反应，形成中间体和副产物，这些中间体和副产物可能会在催化剂表面积聚，导致催化剂失活。
3. 烧结：催化剂在高温下容易发生烧结现象，导致催化剂表面积减小，活性位点减少，从而失活。
4. 氧化：催化剂在反应中可能会与氧气发生氧化反应，导致催化剂表面的活性位点被氧化，失去催化活性。
二、催化剂失活的解决措施1. 催化剂再生：对于活性位点失活的催化剂，可以通过再生的方式恢复其催化活性。
再生的方法包括高温还原、氧化还原、酸碱洗涤等。
2. 催化剂改性：对于容易中毒的催化剂，可以通过改性的方式增强其抗中毒能力。
改性的方法包括添加助剂、改变催化剂结构等。
3. 催化剂保护：对于容易烧结和氧化的催化剂，可以通过保护的方式延长其使用寿命。
保护的方法包括降低反应温度、控制反应气氛、添加稳定剂等。
4. 催化剂替换：对于失活严重的催化剂，只能通过替换的方式来解决。
替换的催化剂应具有更好的稳定性和催化活性。
催化剂失活是催化反应中不可避免的问题，但可以通过再生、改性、保护和替换等方式来解决。
在实际应用中，需要根据具体情况选择合适的解决措施，以保证催化反应的高效进行。
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MTBE催化剂失活原因及应对措施
MTBE作为汽油调合组分迄今使用已20余年，其辛烷值高（RON：117；MON：101），敏感性高，与汽油互溶好，可以任何比例与汽油互溶，而不发生相分离，是生产无铅、含氧、低芳、低烯的高辛烷值汽油的优良调合组分。
MTBE作为汽油添加剂，不仅有较高的净辛烷值，而且对于直馏汽油、催化裂化汽油、催化重整汽油等各种汽油有着良好的调和效应，有较高的调和辛烷值，在汽油中加入少量的MTBE就能使汽油辛烷值有较大的增加。
此外还可以减少汽车尾气中的污染物含量。
随着市场对高辛烷值汽油需求的增加，如何能够保证催化剂的活性，延长催化剂的使用周期，避免更换催化剂所带来的损失，生产出更多MTBE显得尤为重要。
1、MTBE合成反应原理
MTBE全称为甲基叔丁基醚，是目前国内仍在普遍应用的汽油添加剂，主要用于提高汽油的辛烷值。
MTBE合成反应原理为：在一定的温度和压力下，在催化剂的作用下，异丁烯与甲醇反应生成甲基叔丁基醚。
反应方程式如下：
（CH3）2-C=CH2+CH3OH→CH3（CH3）2COCH3
2、MTBE装置反应系统工艺流程简述
在MTBE催化剂的作用下，利用气分装置混合碳四组分中的异丁烯和来自罐区的甲醇在反应器内发生化学反应，生成MTBE。
生成的MTBE与未反应的碳四和甲醇共沸物再经过分离塔分离，从而得到MTBE产品。
未反碳四和甲醇共沸物则进入萃取塔，根据未反碳四和甲醇在萃取水中的溶解度不同将甲醇萃取出来，甲醇溶液在回收塔内分馏成合格的甲醇后回收。
衡量催化剂活性的一个重要指标是交换容量。
催化剂在使用过程中，由于多种原因会使树脂催化剂的组织结构发生变化，从而使催化剂失去活性，甲醇和异丁烯之间的醚化反应不能发生。
3、催化剂失活的原因分析
（1）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。
（2）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。
（3）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。
（4）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。
（5）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。
（6）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。
3、延长催化剂使用周期的对策
在实际生产中，注意累积实际操作经验，最大限度地避免催化剂的失活，从而延长催化剂的使用周期。
（1）严格控制原料碳四和甲醇的含水量。
对于碳四，加强对气分装置的原料罐进行脱水，并严格控制反应器顶温，加强对MTBE装置的原料罐进行脱水；对于甲醇，每班进行一次分析，保证纯度合格，回收系统的甲醇，分析合格后才允许回收，避免水与催化剂的氢键结合，使催化剂失去活性。
（2）加强与上游装置的联系，时刻监控碳四原料中的碳五含量，严禁碳五的含量超标（不大于1% ）。
如果原料碳五含量高，可请示生产部将碳四全部回炼，MTBE装置自身循环，待碳四产品质量合格后再恢复进料，避免催化剂因碳五含量高而失去活性。
（3）生产操作中严格控制反应温度，在保证转化率的情况下，更换催化剂的初期，应选用较低的反应温度，以减少副发应的发生，避免副反应产物沉积在催化剂的表面，降低催化剂的活性效率。
反应温度在催化剂使用初期控制在40~45℃、中期45~50℃、末期50~55℃使用为适宜。
（4）控制好醇烯比，每日对原料中的异丁烯的含量以及异丁烯的转化率进行统计，制定甲醇的消耗量，使醇烯比控制在0. 95（摩尔比），尽量减少二甲醚（DME）、二聚物（DIB）的生成与沉积。
（5）停工不退物料时，用未反应碳四返回至反应器内部，顶走原来的物料，消除或减少低聚物等副反应的生成，若停工时间较短，反应系统采取循环的方法，使物料无法滞留在催化剂的表面，减少副反应的发生。
（6）如果原料中的碱性离子、金属离子的含量大于2×10-6时，应在入反应器之前增加一保护过滤器，以脱除这些杂质离子，避免与催化剂发生中和发应，使催化剂失去活性。
生产部
张志田。