Техническое обслуживание катализатора в установке MTBE
Thread Content
Завод по производству МТБЭ остановлен; метанол и углеводороды четвертой группы, используемые на заводе, подлежат выведению. Прошу совета у опытных пользователей: как обеспечить правильное обслуживание катализатора в контейнере, чтобы предотвратить его выход из строя? Как определить, утратил ли катализатор свою эффективность? Спасибо за награду «Большой красный цветок»! !
Как предотвратить выход из строя катализатора в контейнере для технического обслуживания? инертизация
Последнее изменение в этом посте было сделано *aojiaoya0546* 14.09.2015 в 20:45. Говорят, что необходимо замачивать в дистиллированной воде; иначе изделие теряет свои свойства. Но я не понимаю этого
Из сообщения bhdjj@bhdjj (номер 365704): http://bbs.hcbbs.com/forum.php?mod=viewthread&tid=717997&highlight=MTBE%B4%DF%BB%AF%BC%C1
1. Причины деактивации катализатора
Активными группами катализатора являются сульфонатные группы (-SO3-H+), присутствующие в его структуре. Замена атомов водорода в этих группах другими группами, содержащимися в исходном материале, или отслоение самих сульфонатных групп может привести к снижению активности катализатора. В серьезных случаях это может привести к его полной деактивации. Согласно исследованиям, проведенным в странах мира, основными причинами деактивации катализатора являются следующие. 1) В сырье присутствуют примесные ионы, которые вступают в ионный обмен с катализатором. В результате этого ионы водорода, находящиеся на группе сульфоната, заменяются, что приводит к деактивации данной группы сульфоната. +M +-------------- +H+ 2) Щелочные вещества и соединения, содержащие азот, в составе сырья могут вступать в нейтрализационную реакцию с сульфонатными группами катализатора, что приводит к его деактивации. + NH3 + NaOH + H2O. Для десульфуризации с использованием этиламинов используется водный раствор этиламина. Когда этот раствор попадает в слой катализатора, он приводит к его деактивации. -SO3H++ NH2CH2CH2OH —— → –SO3NH3CH2CH2OH. 3) Различные органические и неорганические сульфиды могут вступать в реакцию с сульфонатными группами смолы, что приводит к деактивации катализатора. + CH3-S-CH3 + H+ 4) Диени и алифатические углеводороды, присутствующие в сырье, полимеризуются в микропорах смолы, в результате чего образуются полимеры с высокой молекулярной массой. Эти полимеры блокируют каналы, через которые происходит поступление веществ в смолу и их выход из нее. Вследствие этого реагенты не могут взаимодействовать с активными группами в смоле, что приводит к потере ею активности. 2. Требования к содержанию примесей в сырье типа C4 следующие: (1) Общее количество органических щелочей должно быть не более 5 ppm ； (2) Общее содержание металлических ионов-загрязнителей должно быть не более 1 ppm ； (3) Содержание диенилов контролируется на уровне не более 100 ppm. Знание этих показателей имеет практическое значение для проектирования или модификации технологических процессов производства MTBE. Чтобы уровень металлических ионов и щелочных веществ в сырье из карбоната углерода оставался в пределах допустимых значений, необходимо усилить контроль за процессами промывки и разделения воды.
1. Причины деактивации катализатора
Активными группами катализатора являются сульфонатные группы (-SO3-H+), присутствующие в его структуре. Замена атомов водорода в этих группах другими группами, содержащимися в исходном материале, или отслоение самих сульфонатных групп может привести к снижению активности катализатора. В серьезных случаях это может привести к его полной деактивации. Согласно исследованиям, проведенным в странах мира, основными причинами деактивации катализатора являются следующие. 1) В сырье присутствуют примесные ионы, которые вступают в ионный обмен с катализатором. В результате этого ионы водорода, находящиеся на группе сульфоната, заменяются, что приводит к деактивации данной группы сульфоната. +M +-------------- +H+ 2) Щелочные вещества и соединения, содержащие азот, в составе сырья могут вступать в нейтрализационную реакцию с сульфонатными группами катализатора, что приводит к его деактивации. + NH3 + NaOH + H2O. Для десульфуризации с использованием этиламинов используется водный раствор этиламина. Когда этот раствор попадает в слой катализатора, он приводит к его деактивации. -SO3H++ NH2CH2CH2OH —— → –SO3NH3CH2CH2OH. 3) Различные органические и неорганические сульфиды могут вступать в реакцию с сульфонатными группами смолы, что приводит к деактивации катализатора. + CH3-S-CH3 + H+ 4) Диени и алифатические углеводороды, присутствующие в сырье, полимеризуются в микропорах смолы, в результате чего образуются полимеры с высокой молекулярной массой. Эти полимеры блокируют каналы, через которые происходит поступление веществ в смолу и их выход из нее. Вследствие этого реагенты не могут взаимодействовать с активными группами в смоле, что приводит к потере ею активности. 2. Требования к содержанию примесей в сырье типа C4 следующие: (1) Общее количество органических щелочей должно быть не более 5 ppm ； (2) Общее содержание металлических ионов-загрязнителей должно быть не более 1 ppm ； (3) Содержание диенилов контролируется на уровне не более 100 ppm. Знание этих показателей имеет практическое значение для проектирования или модификации технологических процессов производства MTBE. Чтобы уровень металлических ионов и щелочных веществ в сырье из карбоната углерода оставался в пределах допустимых значений, необходимо усилить контроль за процессами промывки и разделения воды.
Из поста Лю Цзингуо @Лю Цзингуо (номер 20383): http://bbs.hcbbs.com/forum.php?mod=viewthread&tid=531764&highlight=MTBE%B4%DF%BB%AF%BC%C1
Критерии оценки неэффективности катализатора:
1. Если степень преобразования ниже 90%, катализатор неизбежно нужно заменить.
2. Если после процесса этерификации содержание изобутилена превышает 3%, катализатор также требует замены.
3. Если температура в слое реактора повышается менее чем на 10 градусов, катализатор уже неэффективен.
4. У некоторых катализаторов для этерификации может возникать временная неэффективность в конце процесса реакции; в таких случаях лучше заменить катализатор.
5. Катализатор стоит не так уж много – за несколько тонн M его можно приобрести заново
Критерии оценки неэффективности катализатора:
1. Если степень преобразования ниже 90%, катализатор неизбежно нужно заменить.
2. Если после процесса этерификации содержание изобутилена превышает 3%, катализатор также требует замены.
3. Если температура в слое реактора повышается менее чем на 10 градусов, катализатор уже неэффективен.
4. У некоторых катализаторов для этерификации может возникать временная неэффективность в конце процесса реакции; в таких случаях лучше заменить катализатор.
5. Катализатор стоит не так уж много – за несколько тонн M его можно приобрести заново
Обязательно дождитесь, пока температура слоя материала снизится ниже 40°C, прежде чем включать циркуляционный или обратный насос. К этому моменту реакция уже практически завершена, поэтому выделяется немного тепла, что не приведет к перегреву катализатора. После возврата материала достаточна защита оборудования с небольшим положительным давлением.
Как извлечь катализатор из оборудования и как его защитить?»
Вы имеете в виду, что катализатор необходимо извлечь и сохранить? Сначала промывают метанолом, затем — деионизированной водой, и в конце — сушат поверхность катализатора азотом, после чего извлекают его для хранения.
Перед остановкой работы было сделано заключение о степени превращения реагентов и о том, не утратил ли катализатор своей эффективности; в противном случае работу бы не останавливали и содержимое не выливали.
Хранение отработавших катализаторов не слишком жизнеспособно. Либо хранить в реакторе под герметичным слоем N2. Либо заменить катализатор.
Неизвестно, на чем основаны утверждения о 8-м этаже?
Я занимаюсь катализаторами компании Ромен Хас. Насколько я знаю, их ни в коем случае нельзя замачивать в слабом соленом растворе, иначе это сильно повлияет на активность катализатора. Если это возможно внутри реактора, его можно замочить в безводном метаноле. Если демонтаж неизбежен, это доставляет немало проблем: прежде всего необходимо учитывать риск возникновения пожара, поэтому обычно используют пар или азот для промывки. В общем случае, при условии отсутствия длительной обработки паром при высокой температуре и давлении, катализатор может оставаться пригодным к использованию. Снятый катализатор можно хранить, замочив его в деионизированной воде, во временном резервуаре.
Определить, не утратил ли катализатор свою эффективность, довольно просто, если можно взять образец из реактора. Достаточно пройти полное обследование. Если взять образец невозможно, то приходится ориентироваться на характеристики катализатора до простоя и на его состояние при хранении.
Цель этой процедуры — растворить небольшое количество эфира, находящегося в микропорах катализатора, с помощью спирта в метаноле. Благодаря хорошей взаимной растворимости метанола и воды, эфир вытесняется из катализатора. Между этими процедурами необходимо сначала пропустить через катализатор азот, чтобы максимально вывести из него адсорбированный тетрауглерод. В конечном итоге это делается для обеспечения безопасности во время слива продукта. Я уже неоднократно видел случаи пожаров при неполном вытеснении газа из катализатора; особенно легко воспламеняются вещества, содержащие эфиры.
Какие показатели должны быть достигнуты при промывке катализатора азотом перед его промывкой водой? Сколько времени требуется на промывку катализатора дистиллированной водой? Какие показатели необходимо проверять после промывки деионизированной воды? Сейчас ведется подготовка к извлечению катализатора — срочно нужна ваша помощь. Спасибо за ответ
У этого нет конкретных показателей; главное — обеспечить безопасность во время слива. Старайтесь увеличить время замены, чтобы запах катализатора был слабее и процесс слива был более безопасным. Особо напоминаем контролировать скорость слива реагента: некоторые бригады стремятся ускорить процесс, используя пандусы для стекания катализатора вниз, что может легко привести к возникновению статического электричества и возгоранию.