各种类型离子交换树脂常用再生剂及其用量.docx

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各种类型离子交换树脂常用再生剂及其用量

各种类型离子交换树脂常用再生剂及其用量

离子交换树脂性能降解原因

　　树脂在长期使用中，性能会逐渐下降，表现为出水（即产品）质量降低。

影响树脂性能降解的因素很复杂，如树脂体积减少，交换能力下降，球粒裂纹增多，破碎流失等，造成上述现象的原因不外是：

（1）胀缩内应力不均。

在使用中树脂内部由于溶胀及收缩变化的不均匀，局部结构中应力不平衡，造成断链裂解。

（2）氧化破坏。

体系中的氧化剂，包括酸、碱、溶剂等对树脂骨架及功能基的破坏。

（3）杂质污染。

水中杂质堵塞了树脂的内部孔道，阻挡交换吸附。

离子交换树脂如何进行预处理

（1）阳离子交换树脂的预处理步骤

首先用清水对树脂进行冲洗（最好为反洗）洗至出水清澈无混浊、无杂质为止。

而后用4~5%的HCl和NaOH在交换柱中依次交替浸泡2~4小时，在酸碱之间用大量清水淋洗（最好用混合床高纯度去离子水进行淋洗）至出水接近中性，如此重复2~3次，每次酸碱用量为树脂体积的2倍。

最后一次处理应用4~5%的HCl溶液进行，用量加倍效果更好。

放尽酸液，用清水淋洗至中性即可待用。

（2）阴离子交换树脂的预处理步骤

首先用清水对树脂进行冲洗（最好为反洗），洗至出水清澈无混浊、无杂质为止。

而后用4~5%的NaOH和HCl在交换柱中依次交替浸泡2~4小时，在碱酸之间用大量清水淋洗（最好用混合床高纯度去离子水进行淋洗）至出水接近中性，如此重复2~3次，每次酸碱用量为树脂体积的2倍。

最后一次处理应用4~5%的NaOH溶液进行，用量加倍效果更好。

放尽碱液，用清水淋洗至中性即可待用。

（3）应用于医药、食品行业的树脂，预处理最好先用乙醇浸泡，而后再用酸碱进行交替处理，大量清水淋洗至中性待用。

（4）预处理中最后一次通过交换柱的是酸还是碱，决定于使用时所要求的离子型式。

（5）为了保证所要求的离子型式的彻底转换，所用的酸、碱应是过量的。

判别离子交换树脂铁污染的程度

不同含水量的D005-IIMTBE专用树脂催化剂的理化指标。

>指标

>含水量（40±5）%

>堆积密度g/mL

>甲醇中体积膨胀系数

>水中体积膨胀系数

40%±5%

0.56～0.66

1.02～1.12

1.02～1.12

>干基

0.54～0.58

1.36～1.40

1.38～1.42

>注：

干基经105℃烘箱干燥至恒重。

MTBE生产技术有：

1、混相床反应器+共沸蒸馏合成MTBE技术

2、绝热外循环反应器+共沸蒸馏合成MTBE技术

3、混相床反应器+催化蒸馏合成MTBE技术

4、绝热外循环反应器+催化蒸馏合成MTBE技术

主要特点如下：

　　1.原料适应性强，可以利用FCC、乙烯生产、异丁烷脱氢、烯烃异构、烯烃氧化脱氢、煤制烯烃等碳四原料，根据原料和产品要求选择最佳工艺。

　　2.能耗低，由于采用独特的热源综合利用技术，能耗比传统的MTBE生产技术降低20%以上，比国内同行业技术降低10%以上。

　　3.产品纯度高，调油型纯度98%以上，化工型纯度99%以上，MSBE≤0.2%，可以用于裂解制取高纯度异丁烯。

　　4.异丁烯转化率高，醚后碳四异丁烯≤0.3%，可以作为甲乙酮生产原料或选择性加氢后制取丁烯—1等。

　　5.腐蚀性小，采用我公司的专利技术后，甲醇回收系统循环水PH值长期在6.5以上稳定运行，很好的解决了腐蚀问题。

6.环境污染小，正常运行时现场无污水、废气排放。

轻汽油醚化技术

　　轻汽油醚化技术是将催化裂化装置稳定汽油中的C5～C7活性烯烃与甲醇反应生成相应的醚，从而降低了汽油中烯烃的含量。

经醚化后的汽油辛烷值可提高1～3个单位。

通过醚化装置可以使价格较低的甲醇通过醚化转化为高附加值的汽油产品，提高了炼油厂的经济效益。

轻汽油醚化技术主要包括：

轻重汽油的分离、选择性加氢、催化醚化、产品分离、甲醇回收等工序。

主要特点如下：

　　1.投资省，可根据客户的产品目标、投资状况选择不同的工艺组合。

　　2.装置运行稳定，装置设计连续运行2年以上。

　　3.催化剂使用寿命长，催化剂设计使用寿命2年以上。

　　4.转化率高，采用自主开发的先进催化精馏技术，轻汽油中可醚化炭五烯烃转化率达到95%。

　　5.腐蚀性小，采用我公司的专利技术后，甲醇回收系统循环水PH值长期在6.5以上稳定运行，很好的解决了腐蚀问题。

6.无污水、废气排放。

丙烯水合生产异丙醇技术

丙烯水合生产异丙醇技术有：

　　1、丙烯与水顺流水合生产异丙醇技术

　　2、丙烯与水对流水合生产异丙醇技术

主要特点如下：

1.采用高活性的阳离子交换树脂作催化剂，大水烯配比进行反应。

2.反应条件温和，反应温度130—160℃、压力0.7—0.8MPa。

3.单程转化率高，正常生产单程转化率50%以上。

4.副反应少，初期异丙醇选择性大于95%，周期平均大于92%。

5.压差小，采用特殊的结构的反应器，单层压差小于0.1MPa。

6.循环水电导率低、腐蚀小。

7.设备运行周期长设计运行周期1年以上。

8.可以副产高纯度二异丙醚。

碳四综合利用技术

煤制烯烃技术在我国得到快速发展，使得碳四资源更加丰富，利用廉价的碳四生产高附加值化工产品是碳四利用的方向，我公司利用已经开发的成熟技术，可以对客户的碳四资源进行综合利用，主要工艺路线有：

1.碳四醚化生产MTBE，醚后碳四异丁烯含量≤0.3%。

2.碳四醚化生产MTBE，醚后碳四选择性加氢生产丁烯—1。

3.碳四水合生产叔丁醇，剩余碳四醚化生产MTBE，醚化后碳四水合生产仲丁醇、甲乙酮。

4.正丁烯异构化生产MTBE。

5.异丁烷脱氢醚化生产MTBE。

异丁烯水合生产叔丁醇技术

丁二烯抽余混合碳四与纯水在阳离子树脂催化剂存在下，水合生成叔丁醇，经分层、提浓，制得高浓度叔丁醇。

主要工艺有：

1.异丁烯与水顺流水合制取叔丁醇技术

2.异丁烯与水对流水合制取叔丁醇技术

主要特点如下：

　　1.产品纯度高，根据客户要求，普通产品纯度≥85%，采用特殊精馏技术产品纯度≥98%。

　　2.单程转化率高，由于采用独特的顺流、对流工艺和我公司自主开发高活性的催化剂单程转化率高。

　　3.催化剂寿命长，催化剂使用寿命18个月以上。

　　4.原料适应性强。

　　5.能耗低。

6.压差小。

二甲醚生产技术

　　甲醇脱水制二甲醚分为液相法和气相法两种工艺，目前国内主要采用气相法制备二甲醚工艺。

由于需要将甲醇加热蒸发气化，在反应器中高温脱水生成二甲醚再进行精馏分离，反应器体积大、投资大、操作温度高、能耗高。

我公司开发的二甲醚生产技术采用液相催化蒸馏工艺，主要包括甲醇净化、脱水预反应、催化蒸馏3个单元。

主要特点如下：

　　1.反应条件温和，由于采用高活性树脂催化剂反应温度130—160℃。

　　2.投资省，由于反应是在液相进行，反应器体积小、投资省。

　　3.能耗低，反应温度较低、原料不需要气化、充分利用反应热，反应与分离同时进行，能耗非常低。

　　4.转化率高，由于采用催化蒸馏技术单程转化率接近100%。

　　5.产品纯度高，产品纯度99.6%以上。

　　6.副反应少，由于反应温度较低，几乎无副反应

催化剂使用注意事项或中毒（失活）原因分析

原因之一：

“阳离子”中毒

1、阳离子的组成：

C4原料中的金属离子和碱性氮化物、氨气和有机胺。

2、阳离子的来源：

　　①上游原料水洗不彻底而带来的钠离子、钙离子；

　　②设备管道或阀门所产生的可溶性的铁离子、铬离子；

　　③FCC分子筛中的微量铝离子和硅离子；

　　④C4中的氨、甲胺等碱性化合物也属于阳离子的范畴。

3、中毒原理和形式：

这些阳离子和催化剂中的SO3OH产生离子交换而使催化剂“中毒”。

反应式如下：

SO3OH+M+（Na+、Ca2+、Fe3+、Cr4+、Al4+、NH4+、CH3NH2+……）

中毒形式：

“一层一层”地中毒，即：

先接触物料的先中毒，后接触物料暂不中毒。

原因之二：

可水解的腈类和酰胺类物质中毒

1.其来源：

　　①在催化裂化中，C4、C5原料通常含有乙腈、丙腈。

　　②蒸气裂解C4料原中，偶尔会带有上游的丁二烯之抽提用的DMF.

2.中毒原理：

如乙腈：

CH3CH2CN+H2OCH3CH2C-NH2产物胺会使催化剂中毒。

3.中毒形式：

扩散型。

此类物质使催化剂的形式与以上不同，将中毒范围扩散到催化剂整体各个角落。

原因之三：

催化剂孔道堵塞，使催化剂失活。

1.聚合物堵塞孔道：

聚合物来源于丁二烯，在高温下自聚。

2.控制丁二烯的含量指标：

一般要求＜0.2％。

原因之四：

催化基团脱落，使催化剂失活。

催化剂最高耐温120℃，但长时间在此温度下运行，催化剂的磺化基团会从结构骨架上脱落下来，而流入液相中，从而造成催化剂失活。