MTBE催化剂的基本性质

MTBE催化剂的基本性质

（1）树脂催化剂具有以下主要特性：

① 强酸性

其酸性大小一般用交换容量来度量，交换容量越高，催化剂的活性越高。

② 含水量

无论在催化剂的生产过程中，还是在催化剂的贮运过程中，催化剂须含一定量的水。不含水的催化剂球体一旦遇水时会急速溶胀而崩裂成碎块。

③ 溶胀性

不含水的树脂催化剂（简称为干基）遇水、甲醇后，它的容积要增加（即称之为溶胀），各品牌催化剂的溶胀比不同，这主要与催化剂的交联度有关。

（2）树脂催化剂的主要技术性能指标

树脂催化剂的主要技术性能指标包括：含水量、交换容量、堆密度、湿密度、真密度、粒度、比表面积、平均孔半径、孔容、溶胀比、交联度以及强度等。

①含水量

树脂催化剂（湿基）一般含水量是50%±2%，含水量为35%～40%时，催化剂外表面无水，催化剂微孔内含水，这种催化剂可以流动，便于装卸。

②粒度

醚化催化剂的平均粒径为0.55～0.60mm,但实际粒度分布范围很宽。小粒径催化剂反应活性高，但粒径太小床层阻力大，更细的催化剂颗粒会随着反应物料流出反应器；粒径太大会影响反应，活性低。

一般要求粒径小于0.3mm和大于1.0mm的催化剂占催化剂总量的1%以下，由于反应器内用80目的丝网（网孔约0.20mm）支撑催化剂，小颗粒催化剂很可能堵死网眼，使床层阻力加大，更细小的催化剂会穿过网眼，随物料流到催蒸馏塔的塔釜内，在高温条件下，使已生成的MTBE发生分解反应，影响MTBE的纯度。

③比表面积

比表面积不是指催化剂小球的球面积，更多是指催化剂的微孔的内表面积，一般为40～50 m2/g。

④孔径

树脂催化剂的平均孔径一般为20～40nm,但孔径分布实际上很宽。催化剂微孔的大小、形状和分布状况对催化剂的活性有影响，它与催化剂制造所使用的致孔剂的种类、数量和操作条件有关。

⑤孔容

醚化树脂催化剂的孔容为0.35～0.45ml/g，比表面积、孔径和孔容，三者是相互关联的，比表面积一定，孔径越小，相对应的孔容也越小。

⑥交联度

离子交换树脂的交联度一般是指在生产过程中所加入的交联剂（二乙烯苯）的质量百分比数，一般为8%～20%。交联度高的催化剂含水量低，机械强度高，在水中和醇中浸泡后的溶胀比小，耐化学性和氧化性能提高，耐热性能降低，离子交换速度下降，在催化反应中表现为活性降低，选择性增加。醚化树脂催化剂的交联度应不低于18%。

⑦溶胀比

树脂催化剂在水中或醇中溶胀后的体积和干基催化剂的体积之比称之为溶胀比，溶胀比的大小与催化剂的交联度有关。交联度为20%时，树脂催化剂的溶胀比为1.4左右。

⑧交换容量

树脂催化剂的交换容量是指一定量的树脂催化剂所含有的可交换的氢离子数量。一般用每克干基树脂催化剂所含有的可交换氢离子的毫克（或毫摩尔）数来表示（质子交换容量）；也可以用单位体积树脂催化剂所含的可交换的H+当量来表示。

交换容量越高越好，它是树脂催化剂主要的技术指标之一。

当交换容量小于3.0mmol H+/g（干）时，在常规操作条件下异丁烯的转化率小于90%。