A BDO, más néven 1,4-butándiol, fontos szerves és finom vegyi alapanyag.A BDO előállítható acetilén-aldehid módszerrel, maleinsavanhidrid módszerrel, propilénalkohol módszerrel és butadién módszerrel.Az acetilén-aldehid módszer a fő ipari módszer a BDO előállítására költség- és eljáráselőnyei miatt.Az acetilént és a formaldehidet először kondenzálják, így 1,4-butindiolt (BYD) állítanak elő, amelyet tovább hidrogéneznek, hogy BDO-t kapjanak.
Nagy nyomáson (13,8-27,6 MPa) és 250-350 ℃ hőmérsékleten az acetilén formaldehiddel reagál katalizátor jelenlétében (általában réz-acetilén és bizmut szilícium-dioxid hordozón), majd az 1,4-butindiol köztiterméket hidrogénezzük. a BDO-hoz Raney-nikkel katalizátor segítségével.A klasszikus módszer jellemzője, hogy a katalizátort és a terméket nem kell szétválasztani, és az üzemeltetési költség alacsony.Az acetilén azonban nagy parciális nyomással rendelkezik, és robbanásveszélyes.A reaktor kialakításának biztonsági tényezője akár 12-20-szoros is, a berendezés nagy és drága, ami magas beruházást eredményez;Az acetilén polimerizálódik, és poliacetilén keletkezik, amely deaktiválja a katalizátort és blokkolja a csővezetéket, ami lerövidíti a gyártási ciklust és csökkenti a kibocsátást.
A hagyományos eljárások hiányosságaira és hiányosságaira reagálva a reakciórendszer reakcióberendezését és katalizátorait úgy optimalizálták, hogy csökkentsék az acetilén parciális nyomását a reakciórendszerben.Ezt a módszert széles körben alkalmazzák hazai és nemzetközi szinten egyaránt.Ugyanakkor a BYD szintézisét iszapágy vagy felfüggesztett ágy segítségével hajtják végre.Az acetilén-aldehid módszerrel, a BYD hidrogénezéssel BDO-t állítanak elő, jelenleg az ISP és az INVISTA eljárásokat alkalmazzák a legszélesebb körben Kínában.
① Butindiol szintézise acetilénből és formaldehidből rézkarbonát katalizátorral
Az INVIDIA-ban a BDO eljárás acetilén kémiai szakaszára alkalmazva a formaldehid reakcióba lép az acetilénnel, és réz-karbonát katalizátor hatására 1,4-butindiol keletkezik.A reakcióhőmérséklet 83-94 ℃, a nyomás 25-40 kPa.A katalizátor zöld por megjelenésű.
② Katalizátor a butindiol BDO-vá történő hidrogénezéséhez
A folyamat hidrogénezési szakasza két sorba kapcsolt nagynyomású állóágyas reaktorból áll, a hidrogénezési reakciók 99%-a az első reaktorban fejeződött be.Az első és második hidrogénező katalizátor aktivált nikkel-alumíniumötvözet.
A rögzített ágyas Renee nikkel nikkel-alumínium ötvözet blokk 2-10 mm-es részecskemérettel, nagy szilárdsággal, jó kopásállósággal, nagy fajlagos felülettel, jobb katalizátorstabilitással és hosszú élettartammal.
Az aktiválatlan rögzített ágyas Raney-nikkel részecskék szürkésfehérek, és bizonyos koncentrációjú folyékony lúgok kioldódása után fekete vagy feketeszürke részecskékké válnak, amelyeket főként rögzített ágyas reaktorokban használnak.
① Réz hordozós katalizátor butindiol szintéziséhez acetilénből és formaldehidből
Hordozós réz-bizmut katalizátor hatására a formaldehid acetilénnel 1,4-butindiolt hoz létre 92-100 ℃ reakcióhőmérsékleten és 85-106 kPa nyomáson.A katalizátor fekete por formájában jelenik meg.
② Katalizátor a butindiol BDO-vá történő hidrogénezéséhez
Az ISP folyamat a hidrogénezés két szakaszát alkalmazza.Az első lépésben porított nikkel-alumíniumötvözetet használnak katalizátorként, és az alacsony nyomású hidrogénezéssel a BYD-t BED-vé és BDO-vá alakítják.Az elválasztás után a második lépés a nagynyomású hidrogénezés, katalizátorként töltött nikkelt használva a BED BDO-vá alakításához.
Elsődleges hidrogénező katalizátor: porított Raney-nikkel katalizátor
Elsődleges hidrogénező katalizátor: Por Raney nikkel katalizátor.Ezt a katalizátort főként az ISP eljárás kisnyomású hidrogénező szakaszában használják, BDO termékek előállítására.Jellemzői: nagy aktivitás, jó szelektivitás, konverziós ráta és gyors ülepedési sebesség.A fő összetevők a nikkel, az alumínium és a molibdén.
Elsődleges hidrogénező katalizátor: por nikkel-alumíniumötvözet hidrogénező katalizátor
A katalizátor nagy aktivitást, nagy szilárdságot, nagy 1,4-butindiol konverziós sebességet és kevesebb mellékterméket igényel.
Másodlagos hidrogénező katalizátor
Ez egy hordozós katalizátor, amelynek hordozója alumínium-oxid, aktív komponensként pedig nikkel és réz.A redukált állapotot vízben tárolják.A katalizátor nagy mechanikai szilárdsággal, alacsony súrlódási veszteséggel, jó kémiai stabilitással rendelkezik, és könnyen aktiválható.Fekete lóhere alakú részecskék megjelenésében.
Katalizátorok alkalmazási esetei
BYD-hez használják BDO előállítására katalizátoros hidrogénezéssel, 100 000 tonnás BDO egységre alkalmazva.Két fix ágyas reaktor működik egyszerre, az egyik JHG-20308, a másik import katalizátor.
Szűrés: A finom por szűrése során azt találták, hogy a JHG-20308 fix ágyas katalizátor kevesebb finom port termel, mint az importált katalizátor.
Aktiválás: Katalizátor aktiválása Következtetés: A két katalizátor aktiválási körülményei megegyeznek.Az adatokból az aluminiummentesítési sebesség, a bemeneti és kimeneti hőmérséklet különbség, valamint az ötvözet aktiválási reakcióhő-leadása az aktiválás minden szakaszában nagyon konzisztens.
Hőmérséklet: A JHG-20308 katalizátor reakcióhőmérséklete nem különbözik jelentősen az importált katalizátorétól, de a hőmérsékletmérési pontok szerint a JHG-20308 katalizátor aktivitása jobb, mint az importált katalizátoré.
Szennyeződések: A reakció korai szakaszában a BDO nyersoldat kimutatási adatai alapján a JHG-20308 a késztermékben valamivel kevesebb szennyeződést tartalmaz az importált katalizátorokhoz képest, ami elsősorban az n-butanol és HBA tartalomban tükröződik.
Összességében a JHG-20308 katalizátor teljesítménye stabil, nincsenek nyilvánvalóan magas melléktermékek, és teljesítménye alapvetően megegyezik az importált katalizátorokéval, vagy még jobb is.
Fix ágyas nikkel alumínium katalizátor gyártási folyamata
(1) Olvasztás: A nikkel-alumíniumötvözetet magas hőmérsékleten megolvasztják, majd formába öntik.
(2) Zúzás: Az ötvözettömböket aprítóberendezéseken keresztül apró részecskékre zúzzák.
(3) Szűrés: minősített szemcseméretű részecskék kiszűrése.
(4) Aktiválás: A folyékony lúg bizonyos koncentrációjának és áramlási sebességének szabályozása a reakciótoronyban lévő részecskék aktiválásához.
(5) Ellenőrzési mutatók: fémtartalom, szemcseméret-eloszlás, nyomószilárdság, térfogatsűrűség stb.
Feladás időpontja: 2023.09.11
