MTBE催化劑的基本性質

MTBE催化劑的基本性質

（1）樹脂催化劑具有以下主要特性：

① 強酸性

其酸性大小一般用交換容量來度量，交換容量越高，催化劑的活性越高。

② 含水量

無論在催化劑的生產過程中，還是在催化劑的貯運過程中，催化劑須含一定量的水。不含水的催化劑球體一旦遇水時會急速溶脹而崩裂成碎塊。

③ 溶脹性

不含水的樹脂催化劑（簡稱為干基）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度有關。

（2）樹脂催化劑的主要技術性能指標

樹脂催化劑的主要技術性能指標包括：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、交聯度以及強度等。

①含水量

樹脂催化劑（濕基）一般含水量是50%±2%，含水量為35%～40%時，催化劑外表面無水，催化劑微孔內含水，這種催化劑可以流動，便于裝卸。

②粒度

醚化催化劑的平均粒徑為0.55～0.60mm,但實際粒度分布范圍很寬。小粒徑催化劑反應活性高，但粒徑太小床層阻力大，更細的催化劑顆粒會隨著反應物料流出反應器；粒徑太大會影響反應，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，由于反應器內用80目的絲網（網孔約0.20mm）支撐催化劑，小顆粒催化劑很可能堵死網眼，使床層阻力加大，更細小的催化劑會穿過網眼，隨物料流到催蒸餾塔的塔釜內，在高溫條件下，使已生成的MTBE發生分解反應，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表面積，一般為40～50 m2/g。

④孔徑

樹脂催化劑的平均孔徑一般為20～40nm,但孔徑分布實際上很寬。催化劑微孔的大小、形狀和分布狀況對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、數量和操作條件有關。

⑤孔容

醚化樹脂催化劑的孔容為0.35～0.45ml/g，比表面積、孔徑和孔容，三者是相互關聯的，比表面積一定，孔徑越小，相對應的孔容也越小。

⑥交聯度

離子交換樹脂的交聯度一般是指在生產過程中所加入的交聯劑（二乙烯苯）的質量百分比數，一般為8%～20%。交聯度高的催化劑含水量低，機械強度高，在水中和醇中浸泡后的溶脹比小，耐化學性和氧化性能提高，耐熱性能降低，離子交換速度下降，在催化反應中表現為活性降低，選擇性增加。醚化樹脂催化劑的交聯度應不低于18%。

⑦溶脹比

樹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度有關。交聯度為20%時，樹脂催化劑的溶脹比為1.4左右。

⑧交換容量

樹脂催化劑的交換容量是指一定量的樹脂催化劑所含有的可交換的氫離子數量。一般用每克干基樹脂催化劑所含有的可交換氫離子的毫克（或毫摩爾）數來表示（質子交換容量）；也可以用單位體積樹脂催化劑所含的可交換的H+當量來表示。

交換容量越高越好，它是樹脂催化劑主要的技術指標之一。

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