1,4-butandiol sifatida ham tanilgan BDO muhim asosiy organik va nozik kimyoviy xom ashyo hisoblanadi.BDO asetilen aldegid usuli, maleik angidrid usuli, propilen spirti usuli va butadien usuli bilan tayyorlanishi mumkin.Asetilen aldegid usuli narxi va texnologik afzalliklari tufayli BDO ni tayyorlashning asosiy sanoat usuli hisoblanadi.Asetilen va formaldegid birinchi bo'lib 1,4-butindiol (BYD) hosil qilish uchun kondensatsiyalanadi, keyinchalik BDO olish uchun gidrogenlanadi.
Yuqori bosim (13,8 ~ 27,6 MPa) va 250 ~ 350 ℃ sharoitida asetilen katalizator ishtirokida formaldegid bilan reaksiyaga kirishadi (odatda kremniy tayanchida kuprok asetilen va vismut), so'ngra oraliq 1,4-butindiol gidrogenlanadi. Raney nikel katalizatori yordamida BDO ga.Klassik usulning o'ziga xos xususiyati shundaki, katalizator va mahsulotni ajratish kerak emas va operatsion xarajatlar past.Biroq, asetilen yuqori qisman bosimga va portlash xavfiga ega.Reaktor dizaynining xavfsizlik koeffitsienti 12-20 baravar yuqori va uskunalar katta va qimmat bo'lib, yuqori sarmoyaga olib keladi;Asetilen poliasetilen ishlab chiqarish uchun polimerlanadi, bu katalizatorni o'chiradi va quvur liniyasini to'sib qo'yadi, natijada ishlab chiqarish tsikli qisqaradi va ishlab chiqarish kamayadi.
An'anaviy usullarning kamchiliklari va kamchiliklariga javoban, reaktsiya tizimidagi asetilenning qisman bosimini kamaytirish uchun reaksiya tizimining reaksiya uskunalari va katalizatorlari optimallashtirildi.Ushbu usul mahalliy va xalqaro miqyosda keng qo'llanilgan.Shu bilan birga, BYD sintezi loy qatlami yoki osilgan qatlam yordamida amalga oshiriladi.Asetilen aldegid usuli BYD gidrogenatsiyasi BDO ni ishlab chiqaradi va hozirgi vaqtda ISP va INVISTA jarayonlari Xitoyda eng ko'p qo'llaniladi.
① Mis karbonat katalizatori yordamida asetilen va formaldegiddan butindiol sintezi
INVIDIA da BDO jarayonining asetilen kimyoviy bo'limiga qo'llaniladigan formaldegid mis karbonat katalizatori ta'sirida 1,4-butindiol hosil qilish uchun asetilen bilan reaksiyaga kirishadi.Reaksiya harorati 83-94 ℃, bosim esa 25-40 kPa.Katalizator yashil kukun ko'rinishiga ega.
② Butindiolni BDO ga gidrogenlash uchun katalizator
Jarayonning gidrogenlash bo'limi ketma-ket ulangan ikkita yuqori bosimli qattiq qatlamli reaktorlardan iborat bo'lib, birinchi reaktorda gidrogenlash reaktsiyalarining 99% bajariladi.Birinchi va ikkinchi gidrogenlash katalizatorlari faollashtirilgan nikel alyuminiy qotishmalaridir.
Ruxsat etilgan yotoq Renee nikel - bu 2-10 mm gacha bo'lgan zarracha o'lchamlari, yuqori quvvat, yaxshi aşınma qarshilik, katta o'ziga xos sirt maydoni, katalizatorning barqarorligi va uzoq xizmat qilish muddati bo'lgan nikel alyuminiy qotishma blokidir.
Faollashtirilmagan qattiq qatlamli Raney nikel zarralari kulrang oq rangga ega bo'lib, suyuq gidroksidi eritmaning ma'lum konsentratsiyasidan so'ng ular qora yoki qora kulrang zarrachalarga aylanadi, asosan qattiq qatlamli reaktorlarda ishlatiladi.
① Asetilen va formaldegiddan butindiol sintezi uchun mis qo'llab-quvvatlovchi katalizator
Qo'llab-quvvatlanadigan mis vismut katalizatori ta'sirida formaldegid 92-100 ℃ reaksiya haroratida va 85-106 kPa bosimda 1,4-butindiol hosil qilish uchun asetilen bilan reaksiyaga kirishadi.Katalizator qora kukun shaklida ko'rinadi.
② Butindiolni BDO ga gidrogenlash uchun katalizator
ISP jarayoni gidrogenatsiyaning ikki bosqichini qabul qiladi.Birinchi bosqichda katalizator sifatida kukunli nikel alyuminiy qotishmasi ishlatiladi va past bosimli gidrogenatsiya BYD ni BED va BDO ga aylantiradi.Ajratilgandan so'ng, ikkinchi bosqich - BEDni BDOga aylantirish uchun katalizator sifatida yuklangan nikel yordamida yuqori bosimli gidrogenatsiya.
Birlamchi gidrogenlash katalizatori: kukunli Raney nikel katalizatori
Birlamchi gidrogenatsiya katalizatori: Powder Raney nikel katalizatori.Ushbu katalizator asosan ISP jarayonining past bosimli gidrogenlash qismida, BDO mahsulotlarini tayyorlash uchun ishlatiladi.U yuqori faollik, yaxshi selektivlik, konversiya tezligi va tez o'rnatish tezligining xususiyatlariga ega.Asosiy komponentlar nikel, alyuminiy va molibdendir.
Birlamchi gidrogenatsiya katalizatori: chang nikel alyuminiy qotishma gidrogenlash katalizatori
Katalizator yuqori faollik, yuqori quvvat, 1,4-butindiolning yuqori konversiya tezligi va kamroq yon mahsulotlarni talab qiladi.
Ikkilamchi gidrogenatsiya katalizatori
Bu tashuvchi sifatida alyuminiy oksidi va faol komponentlar sifatida nikel va mis bilan qo'llab-quvvatlanadigan katalizatordir.Qisqartirilgan holat suvda saqlanadi.Katalizator yuqori mexanik kuchga ega, ishqalanish yo'qolishi past, kimyoviy barqarorlik yaxshi, faollashtirish oson.Tashqi ko'rinishida qora yonca shaklidagi zarralar.
Katalizatorlarni qo'llash holatlari
BYD uchun katalizator gidrogenatsiyasi orqali BDO hosil qilish uchun foydalaniladi, 100000 tonna BDO birligiga qo'llaniladi.Ikkita qattiq yotoqli reaktorlar bir vaqtning o'zida ishlaydi, biri JHG-20308, ikkinchisi esa import qilingan katalizator.
Skrining: Nozik kukunni skrining paytida JHG-20308 qattiq katalizatori import qilingan katalizatorga qaraganda kamroq nozik kukun ishlab chiqarganligi aniqlandi.
Faollashtirish: Katalizatorni faollashtirish Xulosa: Ikki katalizatorni faollashtirish shartlari bir xil.Ma'lumotlarga ko'ra, deluminatsiya tezligi, kirish va chiqish harorati farqi va faollashtirishning har bir bosqichida qotishmaning faollashuv reaktsiyasi issiqlik chiqishi juda mos keladi.
Harorat: JHG-20308 katalizatorining reaktsiya harorati import qilingan katalizatordan sezilarli darajada farq qilmaydi, lekin haroratni o'lchash nuqtalariga ko'ra, JHG-20308 katalizatori import qilingan katalizatorga qaraganda yaxshiroq faollikka ega.
Nopokliklar: Reaksiyaning dastlabki bosqichida BDO xom eritmasini aniqlash ma'lumotlariga ko'ra, JHG-20308 tayyor mahsulotda import qilingan katalizatorlarga nisbatan bir oz kamroq aralashmalarga ega, asosan n-butanol va HBA tarkibida aks etadi.
Umuman olganda, JHG-20308 katalizatorining ishlashi barqaror, aniq yuqori yon mahsulotlarsiz va uning ishlashi asosan import qilingan katalizatorlarga qaraganda bir xil yoki undan ham yaxshiroq.
Ruxsat etilgan qatlamli nikel alyuminiy katalizatorini ishlab chiqarish jarayoni
(1) eritish: nikel alyuminiy qotishmasi yuqori haroratda eritiladi va keyin shaklga quyiladi.
(2) maydalash: qotishma bloklari maydalagich orqali mayda zarrachalarga eziladi.
(3) Skrining: Zarrachalarni malakali zarracha o'lchamiga ega bo'lgan skrining.
(4) Faollashtirish: Reaksiya minorasidagi zarralarni faollashtirish uchun suyuq gidroksidi ma'lum bir konsentratsiya va oqim tezligini nazorat qiling.
(5) Tekshiruv ko'rsatkichlari: metall tarkibi, zarracha hajmi taqsimoti, siqilish ezish kuchi, massa zichligi va boshqalar.
Yuborilgan vaqt: 2023 yil 11-sentabr
