甲基丙烯酸甲酯催化剂简述
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两段氧化法生产甲基丙烯酸甲酯工艺所需催化剂的简述
两段氧化法生产甲基丙烯酸甲酯的工艺,其反应部分共分为两个反应阶段。第一段反应为氧化反应,汽化的叔丁醇(或异丁烯)和空气、水蒸气按一定的比例通过装有催化剂的固定床反应器,在催化剂的催化氧化作用下快速反应,生产甲基丙烯醛及一部分副产物,反应生产物经冷却脱水后作为二段反应的原料。
二段反应为氧化酯化反应,在釜式反应器(三相浆态床)内,甲基丙烯醛、甲醇和氧气按一定的比例进行反应,在催化剂的作用下氧化酯化生成甲基丙烯酸甲酯,产物进入精馏工段进行精制提纯。
一段催化剂形状为实心柱状,其生产过程主要分为溶解、搅拌加热、喷雾干燥、压片成型等工序。生产的不同批次的催化剂均要进行充分的单管实验,以验证催化剂各方面的性能,从单管实验结果来看,本公司生产的催化剂大部分均能达到理想的效果,产品性能比较稳定。通过单管实验数据及生产运行的结果来看,热媒温度控制在330℃是较合适的,此时,床层热点温度在360摄氏度(热点温度最高不超过390℃)左右。投入生产以来,催化剂各方面的性能均表现良好。
二段催化剂为黑色粉末状固体,载体过三百目筛,附着钯金属后
灼烧而成。通过微反实验验证催化剂性能(同时要加入两种助催化剂),选择性及转化率均能达到要求,但投入生产后,化工的放大作用影响了催化剂的性能。可能是因为进料方式、气体分布情况、催化剂分布情况等因素,催化剂选择性及转化率没有达到微反实验的效果。同时,反应器的形状、大小、气体分布装置、三相分离设备均一定程度的影
响了生产的顺利进行,同时也限制了催化剂性能的充分体现。
从催化剂投入使用以来,分析生产数据,一段反应的催化剂性能优于二段反应的催化剂。但一段反应的反应器性能及操作均有类似产品可供参考,而二段反应的反应器及分离设施均在摸索阶段,所以二段催化剂没有表现出良好的性能,除了本身的原因之外,反应器的性能也一定程度上影响了其能力的发挥。
此外,一二段催化剂本身均有需要提高的地方,例如其反应表面积及机械强度等。