[发明专利]对苯二甲酸加氢精制催化剂活性状况判断方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种对苯二甲酸加氢精制催化剂活性状况判断方法，属于化工领域，尤其是对苯二甲酸加氢催化剂领域。

背景技术

对苯二甲酸(以下简称TA)加氢精制催化剂在使用过程中活性不断下降，其主要原因是在使用过程中失活。TA加氢精制催化剂失活可分为永久失活和暂时失活。通过加强催化剂的管理、严格控制反应器的温度、压力等操作条件及充分利用旧催化剂以改善催化剂的装填方式等可对催化剂永久失活进行控制。催化剂暂时失活主要由催化剂比表面下降、微孔堵塞、金属沉积等因素造成，可以通过水洗和碱洗的方法进行处理，使催化剂活性得到恢复，催化剂在生命周期内会多次出现暂时失活的状况，需要对催化剂的活性状况进行判断，目前工业上判断催化剂失活主要方法是分析聚对苯二甲酸(以下简称PTA)产品中对羧基苯甲醛(以下简称4-CBA)的含量，当产品中4-CBA的含量接近25ppm时，认为催化剂活性降低到不可接受程度，需要对催化剂进行处理。而在实际生产中，由于反应器出口处4-CBA变化不明显，产品中4-CBA含量不会因催化剂活性变化而产生突变，据此判断催化剂的活性有一定程度的滞后性，从而影响对催化剂处理时机的掌握。因此需要寻找一种及时、准确的判断催化剂活性变化的方法。

发明内容

本发明提供一种对苯二甲酸加氢精制催化剂活性状况判断方法，可以及时、准确地判断TA加氢精制催化剂活性变化，以使TA加氢精制单元工艺进行相应的工艺优化和TA加氢催化剂得到适宜的处理时间，从而延长TA加氢精制催化剂使用时间。

所述对苯二甲酸加氢精制催化剂活性状况判断方法为，分析对苯二甲酸加氢精制反应产物的组成，以其中对甲基苯甲酸与对羟甲基苯甲酸的质量比，判断催化剂的活性状况，当对甲基苯甲酸与对羟甲基苯甲酸质量比大于3时，催化剂处于活性前期；当对甲基苯甲酸与对羟甲基苯甲酸质量比介于2和3之间时，催化剂处于活性稳定期；当对甲基苯甲酸与对羟甲基苯甲酸质量比介于1.6和2之间时，催化剂处于活性后期；当对甲基苯甲酸与对羟甲基苯甲酸质量比小于1.6时，催化剂处于失活期，需对催化剂进行处理。

上述催化剂处于不同活性阶段时，采用不同的TA加氢精制反应的工艺条件。在催化剂活性前期，由于催化剂活性较高，需降低氢气流量，以控制催化剂过度加氢反应的发生，故采用正常的反应温度和较低的氢气流量，氢气流量为正常操作的80％～90％；在催化剂活性稳定期，由于催化剂活性稳定，加氢反应过程较稳定，故采用正常的反应温度和正常的氢气流量；在催化剂活性后期，由于催化剂活性较低，因此需通过工艺强化的方法，提高催化剂活性，故采用较高的反应温度和较高的氢气流量，反应温度在正常操作温度的基础上提高1～2℃，氢气流量在正常操作的基础上提高10％～20％。所述正常的反应温度根据AMOCO加氢工艺确定为282℃，所述正常的氢气流量根据装置产能情况，30万吨/年装置氢气流量为12kg/h。根据催化剂活性调整工艺后，反应产物组成会有变化，主要表现在PTA产品中4-CBA含量、PT酸含量变小，PTA质量更好。

上述对甲基苯甲酸与对羟甲基苯甲酸的质量比是从PTA装置取样后，经液相色谱分析分别得到对甲基苯甲酸与对羟甲基苯甲酸在固相中的质量浓度和液相中的质量浓度，然后通过取样时的液固比换算得到PTA加氢反应之后产物中的对甲基苯甲酸与对羟甲基苯甲酸质量浓度。通过调整液相色谱流动相的浓度、pH值、流速等条件，在适当的吸收波长下可将对甲基苯甲酸峰与对羟甲基苯甲酸峰完全分离开。具体的分析条件如下：色谱柱：Zorbax SAX 4.6mm×250mm不锈钢，流动相：0.25mol NH₄H₂PO₄、10％乙腈，流速1.0mL/mol，柱温：25℃。

所述对甲基苯甲酸与对羟甲基苯甲酸的质量比是在正常操作条件下进行加氢精制反应时得到，也可以是之前根据催化剂的活性状况已调整过的操作条件下进行加氢精制反应时得到。所述根据催化剂活性状况进行反应工艺条件调整之前的操作条件，既可以是正常操作条件，也可以是之前根据催化剂的状况已调整过的操作条件。例如，如果TA加氢精制单元之前采用正常的操作条件，则可以直接在正常操作条件下得到对甲基苯甲酸与对羟甲基苯甲酸的质量比，并根据本发明判断TA加氢精制催化剂活性状况；如果TA加氢精制单元之前已经采用本发明判断TA加氢精制催化剂的活性状况，并据此调整过加氢精制反应的工艺条件，那么在此调整后的操作条件下监控对甲基苯甲酸与对羟甲基苯甲酸质量比，当该质量比显示催化剂的活性状况发生了变化时，则据此调整加氢精制反应的工艺条件。