強酸樹脂在使用上具有腐蝕性低、無污染、工藝操作簡便、節(jié)省能源、可實現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)的特點。作為強酸性催化劑可替代硫酸,廣泛應(yīng)用于精細化工領(lǐng)域的烯烴水合、烷基化、醚化、酯化、酯解、環(huán)化脫水、氨化、丙酮雙聚、烯烴二聚等有機反應(yīng)過程具有液體強酸催化劑*的優(yōu)點。
由于無機強酸容易腐蝕設(shè)備,則強酸型陽離子交換樹脂常用作固態(tài)催化劑以代替反應(yīng)中添加的無機強酸如鹽酸、硫酸等,廣泛應(yīng)用于有機硅行業(yè)及石油化工行業(yè)的反應(yīng)。其中一種常見的強酸型陽離子交換樹脂是在苯乙烯與二乙烯苯經(jīng)懸浮共聚反應(yīng)形成的高分子交聯(lián)結(jié)構(gòu)基體上,附著上帶有強酸性的磺酸基團而制備的。在以上述及的催化反應(yīng)中,樹脂上的磺酸基發(fā)生離解,釋放出氫離子,從而起到催化的作用。樹脂在經(jīng)過連續(xù)一段時間的使用后,反應(yīng)中形成的高分子聚合物將有一部分沉積在離子交換樹脂的外表面及孔道內(nèi)表面,將樹脂催化劑表面的活性中心逐漸覆蓋,同時部分磺酸基團上的氫離子將隨著反應(yīng)的進行而逐漸流失。這兩種因素的共同作用將導(dǎo)致離子交換樹脂的催化活性隨時間延長(多次重復(fù)使用)而逐漸下降。當(dāng)樹脂的活性下降到一定程度導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量下降或操作成本過高時,就必須將該樹脂廢棄并更換新樹脂。廢棄的樹脂若不加處理,將成為固體廢物對環(huán)境造成污染,同時也增加了產(chǎn)品的成本?,F(xiàn)有的一種處理方法是直接用強酸(如硫酸或鹽酸等)浸泡失活的舊樹脂,并升高溫度,使樹脂在熱的強酸中攪拌,這樣可以使沉積在樹脂表面的有機硅高分子聚合物在強酸的作用下分解成小分子,從而離開樹脂表面,使樹脂表面的磺酸基團露出表面,然后進行酸洗、水洗及干燥操作。這樣也可以達到恢復(fù)樹脂的催化活性的目的。
強酸樹脂使用注意事項:
1、陶氏所生產(chǎn)的離子交換樹脂和聚合物吸附劑含有由制造過程產(chǎn)生的副產(chǎn)物。用戶必須確定在任何特定用途中必須除去有機副產(chǎn)物的程度,并建立技術(shù)以確保達到該用途的適當(dāng)純度水平。
2、用戶必須確保符合管理應(yīng)用程序的所有審慎安全標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)要求。除非另有說明,不建議其提供的離子交換樹脂或聚合物吸附劑適用于任何特定用途,或者適用于任何特定用途。
3、當(dāng)與離子交換樹脂混合時,硝酸和其他強氧化劑會引起爆炸型反應(yīng)。如果考慮使用諸如硝酸的氧化劑,則必須正確設(shè)計工藝設(shè)備以防止壓力快速增加。