BDO, ook bekend as 1,4-butaandiol, is 'n belangrike basiese organiese en fyn chemiese grondstof.BDO kan deur die asetileenaldehiedmetode, maleïenanhidriedmetode, propileenalkoholmetode en butadieenmetode voorberei word.Die asetileenaldehiedmetode is die belangrikste industriële metode vir die voorbereiding van BDO vanweë die koste- en prosesvoordele daarvan.Asetileen en formaldehied word eers gekondenseer om 1,4-butinediol (BYD) te produseer, wat verder gehidrogeneer word om BDO te verkry.
Onder hoë druk (13.8~27.6 MPa) en toestande van 250~350 ℃, reageer asetileen met formaldehied in die teenwoordigheid van 'n katalisator (gewoonlik koper(II)-asetileen en bismut op 'n silika-drager), en dan word die intermediêre 1,4-butiendiol gehidrogeneer na BDO met behulp van 'n Raney nikkel katalisator.Die kenmerk van die klassieke metode is dat die katalisator en produk nie geskei hoef te word nie, en die bedryfskoste is laag.Asetileen het egter 'n hoë gedeeltelike druk en 'n risiko van ontploffing.Die veiligheidsfaktor van die reaktorontwerp is so hoog as 12-20 keer, en die toerusting is groot en duur, wat 'n hoë belegging tot gevolg het;Asetileen sal polimeriseer om poliësetileen te produseer, wat die katalisator deaktiveer en die pyplyn blokkeer, wat lei tot 'n verkorte produksiesiklus en verminderde uitset.
In reaksie op die tekortkominge en tekortkominge van tradisionele metodes, is die reaksietoerusting en katalisators van die reaksiestelsel geoptimaliseer om die parsiële druk van asetileen in die reaksiestelsel te verminder.Hierdie metode is wyd gebruik beide plaaslik en internasionaal.Terselfdertyd word die sintese van BYD uitgevoer met behulp van 'n slykbed of 'n hangbed.Die asetileen-aldehiedmetode BYD-hidrogenering produseer BDO, en tans is die ISP- en INVISTA-prosesse die algemeenste in China.
① Sintese van butinidiol uit asetileen en formaldehied met behulp van koperkarbonaat katalisator
Toegepas op die asetileen chemiese afdeling van die BDO proses in INVIDIA, reageer formaldehied met asetileen om 1,4-butinediol te produseer onder die werking van 'n koperkarbonaat katalisator.Die reaksietemperatuur is 83-94 ℃, en die druk is 25-40 kPa.Die katalisator het 'n groen poeiervoorkoms.
② Katalisator vir hidrogenering van butinidiol na BDO
Die hidrogeneringsgedeelte van die proses bestaan uit twee hoëdruk-vastebedreaktore wat in serie gekoppel is, met 99% van die hidrogeneringsreaksies wat in die eerste reaktor voltooi is.Die eerste en tweede hidrogeneringskatalisatore is geaktiveerde nikkel-aluminiumlegerings.
Vaste bed Renee nikkel is 'n nikkel aluminium legering blok met deeltjie groottes wat wissel van 2-10mm, hoë sterkte, goeie slytasie weerstand, groot spesifieke oppervlak area, beter katalisator stabiliteit, en lang lewensduur.
Ongeaktiveerde vastebed Raney-nikkeldeeltjies is gryswit, en na 'n sekere konsentrasie van vloeibare alkali-loging word dit swart of swartgrys deeltjies, wat hoofsaaklik in vastebedreaktore gebruik word.
① Kopergesteunde katalisator vir die sintese van butinidiol uit asetileen en formaldehied
Onder die werking van 'n ondersteunde koperbismut-katalisator, reageer formaldehied met asetileen om 1,4-butinediol te genereer, by 'n reaksietemperatuur van 92-100 ℃ en 'n druk van 85-106 kPa.Die katalisator verskyn as 'n swart poeier.
② Katalisator vir hidrogenering van butinidiol na BDO
Die ISP-proses neem twee stadiums van hidrogenering aan.Die eerste fase gebruik gepoeierde nikkel-aluminiumlegering as katalisator, en laedruk-hidrogenering omskep BYD in BED en BDO.Na skeiding is die tweede fase hoëdruk-hidrogenering deur gebruik te maak van gelaaide nikkel as katalisator om BED in BDO om te skakel.
Primêre hidrogenering katalisator: verpoeierde Raney nikkel katalisator
Primêre hidrogenering katalisator: Poeder Raney nikkel katalisator.Hierdie katalisator word hoofsaaklik gebruik in die lae-druk hidrogenering afdeling van die ISP proses, vir die voorbereiding van BDO produkte.Dit het die kenmerke van hoë aktiwiteit, goeie selektiwiteit, omskakelingskoers en vinnige vestigingspoed.Die hoofkomponente is nikkel, aluminium en molibdeen.
Primêre hidrogenering katalisator: poeier nikkel aluminium legering hidrogenering katalisator
Die katalisator vereis hoë aktiwiteit, hoë sterkte, hoë omskakelingstempo van 1,4-butiendiol, en minder neweprodukte.
Sekondêre hidrogenering katalisator
Dit is 'n ondersteunde katalisator met alumina as die draer en nikkel en koper as die aktiewe komponente.Die verminderde toestand word in water gestoor.Die katalisator het hoë meganiese sterkte, lae wrywingsverlies, goeie chemiese stabiliteit en is maklik om te aktiveer.Swart klawervormige deeltjies in voorkoms.
Toepassingsgevalle van katalisators
Word gebruik vir BYD om BDO te genereer deur katalisator-hidrogenering, toegepas op 'n 100000 ton BDO-eenheid.Twee stelle vastebedreaktors werk gelyktydig, een is JHG-20308, en die ander is ingevoerde katalisator.
Sifting: Tydens die sifting van fyn poeier is gevind dat die JHG-20308 vastebed katalisator minder fyn poeier as die ingevoerde katalisator produseer.
Aktivering: Katalisatoraktivering Gevolgtrekking: Die aktiveringstoestande van die twee katalisators is dieselfde.Uit die data is die dealumineringstempo, inlaat- en uitlaattemperatuurverskil, en aktiveringsreaksie-hittevrystelling van die legering by elke fase van aktivering baie konsekwent.
Temperatuur: Die reaksietemperatuur van JHG-20308 katalisator verskil nie aansienlik van dié van ingevoerde katalisator nie, maar volgens die temperatuurmetingspunte het JHG-20308 katalisator beter aktiwiteit as ingevoerde katalisator.
Onsuiwerhede: Uit die opsporingsdata van BDO-ru-oplossing in die vroeë stadium van die reaksie, het JHG-20308 effens minder onsuiwerhede in die finale produk in vergelyking met ingevoerde katalisators, hoofsaaklik weerspieël in die inhoud van n-butanol en HBA.
In die algemeen is die werkverrigting van JHG-20308 katalisator stabiel, met geen ooglopende hoë neweprodukte nie, en sy werkverrigting is basies dieselfde of selfs beter as dié van ingevoerde katalisators.
Produksie proses van vaste bed nikkel aluminium katalisator
(1) Smelt: Nikkel-aluminiumlegering word teen hoë temperatuur gesmelt en dan in vorm gegiet.
(2) Verplettering: Die allooiblokke word deur middel van vergruistoerusting tot klein deeltjies vergruis.
(3) Sifting: Sif deeltjies uit met gekwalifiseerde partikelgrootte.
(4) Aktivering: Beheer 'n sekere konsentrasie en vloeitempo van vloeibare alkali om die deeltjies in die reaksietoring te aktiveer.
(5) Inspeksie-aanwysers: metaalinhoud, deeltjiegrootteverspreiding, drukdruksterkte, grootmaatdigtheid, ens.
Postyd: 11 September 2023
