BDO, ek wol bekend as 1,4-butaandiol, is in wichtige basis organyske en fyn gemyske grûnstof. BDO kin wurde taret fia de asetyleenaldehyde-metoade, maleïne-anhydride-metoade, propyleenalkohol-metoade en butadieen-metoade. De asetyleenaldehyde-metoade is de wichtichste yndustriële metoade foar it tarieden fan BDO fanwegen syn kosten- en prosesfoardielen. Asetyleen en formaldehyde wurde earst kondinsearre om 1,4-butynediol (BYD) te produsearjen, dat fierder hydrogenearre wurdt om BDO te krijen.
Under hege druk (13.8~27.6 MPa) en omstannichheden fan 250~350 ℃ reagearret asetyleen mei formaldehyde yn 'e oanwêzigens fan in katalysator (meastal koper-asetyleen en bismut op in silika-drager), en dan wurdt it tuskenprodukt 1,4-butynediol hydrogenearre ta BDO mei in Raney-nikkelkatalysator. It skaaimerk fan 'e klassike metoade is dat de katalysator en it produkt net skieden hoege te wurden, en de eksploitaasjekosten binne leech. Asetyleen hat lykwols in hege parsjele druk en in risiko op eksploazje. De feiligensfaktor fan it reaktorûntwerp is sa heech as 12-20 kear, en de apparatuer is grut en djoer, wat resulteart yn hege ynvestearrings; Asetyleen sil polymerisearje om polyasetyleen te produsearjen, wat de katalysator deaktivearret en de pipeline blokkeart, wat resulteart yn in koartere produksjesyklus en fermindere útfier.
As reaksje op 'e tekoartkommingen en mankeminten fan tradisjonele metoaden, waarden de reaksjeapparatuer en katalysatoren fan it reaksjesysteem optimalisearre om de parsjele druk fan asetyleen yn it reaksjesysteem te ferminderjen. Dizze metoade is sawol yn eigen lân as ynternasjonaal breed brûkt. Tagelyk wurdt de synteze fan BYD útfierd mei in slibbêd of in ophongen bêd. De asetyleenaldehydmetoade BYD-hydrogenaasje produseart BDO, en op it stuit binne de ISP- en INVISTA-prosessen it meast brûkt yn Sina.
① Synteze fan butynediol út asetyleen en formaldehyde mei koperkarbonaatkatalysator
Tapast op 'e asetyleengemyske seksje fan it BDO-proses yn INVIDIA, reagearret formaldehyde mei asetyleen om 1,4-butynediol te produsearjen ûnder de aksje fan in koperkarbonaatkatalysator. De reaksjetemperatuer is 83-94 ℃, en de druk is 25-40 kPa. De katalysator hat in grien poeier-uterlik.
② Katalysator foar hydrogenering fan butynediol nei BDO
De hydrogeneringsseksje fan it proses bestiet út twa hege-druk fêstbêdreaktors dy't yn searje ferbûn binne, wêrby't 99% fan 'e hydrogeneringsreaksjes yn 'e earste reaktor foltôge wurde. De earste en twadde hydrogeneringskatalysatoren binne aktivearre nikkelaluminiumlegeringen.
Fêst bêd Renee nikkel is in blok fan nikkel-aluminiumlegering mei dieltsjegrutte fariearjend fan 2-10 mm, hege sterkte, goede wearzebestindigens, grut spesifyk oerflak, bettere katalysatorstabiliteit en lange libbensdoer.
Net-aktivearre fêstbêdreaktors fan Raney-nikkel binne griiswyt, en nei in bepaalde konsintraasje fan floeibere alkali-útlûking wurde se swarte of swartgrize dieltsjes, dy't benammen brûkt wurde yn fêstbêdreaktors.
① Koper-stipe katalysator foar de synteze fan butynediol út asetyleen en formaldehyde
Under de aksje fan in stipe koper bismutkatalysator reagearret formaldehyde mei asetyleen om 1,4-butynediol te generearjen, by in reaksjetemperatuer fan 92-100 ℃ en in druk fan 85-106 kPa. De katalysator ferskynt as in swart poeier.
② Katalysator foar hydrogenering fan butynediol nei BDO
It ISP-proses brûkt twa stadia fan hydrogenaasje. De earste stap is it brûken fan poeierde nikkel-aluminiumlegering as katalysator, en hydrogenaasje ûnder lege druk konvertearret BYD yn BED en BDO. Nei de skieding is de twadde stap hege-druk hydrogenaasje mei laden nikkel as katalysator om BED yn BDO te konvertearjen.
Primêre hydrogeneringskatalysator: poeierde Raney-nikkelkatalysator
Primêre hydrogeneringskatalysator: Poeder Raney-nikkelkatalysator. Dizze katalysator wurdt benammen brûkt yn 'e leechdrukhydrogeneringsseksje fan it ISP-proses, foar de tarieding fan BDO-produkten. It hat de skaaimerken fan hege aktiviteit, goede selektiviteit, konverzjesnelheid en snelle delsettingssnelheid. De wichtichste komponinten binne nikkel, aluminium en molybdeen.
Primêre hydrogeneringskatalysator: poeier nikkel aluminiumlegering hydrogeneringskatalysator
De katalysator fereasket hege aktiviteit, hege sterkte, hege konverzjesnelheid fan 1,4-butynediol, en minder byprodukten.
Sekundêre hydrogenaasjekatalysator
It is in draachbere katalysator mei aluminiumoxide as drager en nikkel en koper as aktive komponinten. De redusearre steat wurdt opslein yn wetter. De katalysator hat hege meganyske sterkte, leech wriuwingsferlies, goede gemyske stabiliteit en is maklik te aktivearjen. Swarte klaverfoarmige dieltsjes yn uterlik.
Tapassingsgefallen fan katalysatoren
Brûkt foar BYD om BDO te generearjen troch katalysatorhydrogenaasje, tapast op in BDO-ienheid fan 100.000 ton. Twa sets fêstbêdreaktoaren wurkje tagelyk, ien is JHG-20308, en de oare is ymportearre katalysator.
Screening: Tidens it screenen fan fyn poeier waard fûn dat de JHG-20308 fêste bêdkatalysator minder fyn poeier produsearre as de ymportearre katalysator.
Aktivaasje: Katalysatoraktivaasje Konklúzje: De aktivearringsbetingsten fan 'e twa katalysatoren binne itselde. Ut 'e gegevens blykt dat de dealuminaasjesnelheid, it ferskil yn yn- en útgongstemperatuer, en de frijlitting fan 'e aktivearringswaarmte fan 'e legearing yn elke faze fan aktivearring tige konsekwint binne.
Temperatuer: De reaksjetemperatuer fan 'e JHG-20308-katalysator ferskilt net signifikant fan dy fan ymportearre katalysator, mar neffens de temperatuermjittingspunten hat de JHG-20308-katalysator in bettere aktiviteit as de ymportearre katalysator.
Unreinheden: Ut 'e deteksjegegevens fan rûge BDO-oplossing yn 'e iere faze fan' e reaksje docht bliken dat JHG-20308 wat minder ûnreinheden yn it ôfmakke produkt hat yn ferliking mei ymportearre katalysatoren, benammen te sjen yn 'e ynhâld fan n-butanol en HBA.
Oer it algemien is de prestaasje fan 'e JHG-20308-katalysator stabyl, sûnder dúdlike hege byprodukten, en syn prestaasjes binne yn prinsipe itselde of sels better as dy fan ymportearre katalysatoren.
Produksjeproses fan fêste bêd nikkel aluminium katalysator
(1) Smelten: Nikkel-aluminiumlegering wurdt by hege temperatuer smolten en dan yn foarm getten.
(2) Ferpletterjen: De legearingsblokken wurde troch ferpletterjende apparatuer yn lytse dieltsjes ferpletterd.
(3) Sifting: It útsiften fan dieltsjes mei kwalifisearre dieltsjegrutte.
(4) Aktivaasje: Kontrolearje in bepaalde konsintraasje en streamsnelheid fan floeibere alkali om de dieltsjes yn 'e reaksjetoer te aktivearjen.
(5) Ynspeksje-yndikatoaren: metaalynhâld, dieltsjegrutteferdieling, kompresjekrêft, bulkdichtheid, ensfh.
Pleatsingstiid: 11 septimber 2023
