BDO, også kendt som 1,4-butandiol, er en vigtig grundlæggende organisk og fint kemisk råmateriale. BDO kan fremstilles ved hjælp af acetylen aldehydmetode, maleisk anhydridmetode, propylen alkoholmetode og butadien -metoden. Acetylen aldehydmetoden er den vigtigste industrielle metode til fremstilling af BDO på grund af dets omkostninger og procesfordele. Acetylen og formaldehyd kondenseres først til at producere 1,4-butynediol (BYD), som er yderligere hydrogeneret for at opnå BDO.
Under højt tryk (13,8 ~ 27,6 MPa) og betingelser på 250 ~ 350 ℃ reagerer acetylen med formaldehyd i nærvær af en katalysator (normalt kobber acetylen og vismuth på en silica-understøttelse), og derefter er det mellemliggende 1,4-butynediol hydrogeneret til Bdo ved hjælp af en Raney Nickel-katalyste. Karakteristikken ved den klassiske metode er, at katalysatoren og produktet ikke behøver at adskilles, og driftsomkostningerne er lave. Imidlertid har acetylen et højt delvis tryk og en risiko for eksplosion. Sikkerhedsfaktoren for reaktordesignet er så høj som 12-20 gange, og udstyret er stort og dyrt, hvilket resulterer i høje investeringer; Acetylen vil polymeriseres for at producere polyacetylen, som deaktiverer katalysatoren og blokerer rørledningen, hvilket resulterer i en forkortet produktionscyklus og reduceret output.
Som svar på mangler og mangler ved traditionelle metoder blev reaktionsudstyret og katalysatorerne i reaktionssystemet optimeret for at reducere det delvise tryk af acetylen i reaktionssystemet. Denne metode er blevet brugt i vid udstrækning både indenlandske og internationalt. På samme tid udføres syntesen af BYD ved hjælp af en slambed eller en ophængt seng. Acetylen aldehydmetode BYD -hydrogenering producerer BDO, og i øjeblikket er ISP- og Invista -processerne de mest anvendte i Kina.
① Syntese af butynediol fra acetylen og formaldehyd ved hjælp af kobbercarbonatkatalysator
Anvendt på acetylen-kemisk sektion af BDO-processen i Invidia reagerer formaldehyd med acetylen for at producere 1,4-butynediol under virkning af en kobbercarbonatkatalysator. Reaktionstemperaturen er 83-94 ℃, og trykket er 25-40 kPa. Katalysatoren har et grønt pulverudseende.
② Katalysator til hydrogenering af butynediol til BDO
Hydrogeneringsafsnittet i processen består af to højtryks faste sengeaktorer, der er forbundet i serie, med 99% af hydrogeneringsreaktionerne afsluttet i den første reaktor. De første og anden hydrogeneringskatalysatorer aktiveres nikkelaluminiumslegeringer.
Fast seng Renee Nickel er en nikkel aluminiumslegeringsblok med partikelstørrelser, der spænder fra 2-10 mm, høj styrke, god slidstyrke, stort specifikt overfladeareal, bedre katalysatorstabilitet og lang levetid.
Uaktiverede faste seng raney nikkelpartikler er grålig hvid, og efter en bestemt koncentration af flydende alkaliudvaskning bliver de sorte eller sorte grå partikler, hovedsageligt brugt i faste sengreaktorer.
① Kobberstøttet katalysator til syntese af butynediol fra acetylen og formaldehyd
Under virkningen af en understøttet kobberbismuth-katalysator reagerer formaldehyd med acetylen for at generere 1,4-butynediol ved en reaktionstemperatur på 92-100 ℃ og et tryk på 85-106 kPa. Katalysatoren vises som et sort pulver.
② Katalysator til hydrogenering af butynediol til BDO
ISP -processen vedtager to stadier af hydrogenering. Den første fase er at bruge pulveriseret nikkelaluminiumslegering som katalysator, og lavtrykshydrogenering konverterer BYD til sengen og BDO. Efter adskillelse er den anden fase højtrykshydrogenering ved hjælp af belastet nikkel som katalysator til at omdanne seng til BDO.
Primær hydrogeneringskatalysator: pulveriseret raney nikkelkatalysator
Primær hydrogeneringskatalysator: pulver raney nikkelkatalysator. Denne katalysator anvendes hovedsageligt i sektionen med lavt tryk hydrogenering af ISP-processen til fremstilling af BDO-produkter. Det har egenskaberne ved høj aktivitet, god selektivitet, konverteringsfrekvens og hurtig afviklingshastighed. Hovedkomponenterne er nikkel, aluminium og molybdæn.
Primær hydrogeneringskatalysator: pulver nikkel aluminium legering hydrogenering katalysator
Katalysatoren kræver høj aktivitet, høj styrke, høj konverteringsfrekvens på 1,4-butynediol og færre biprodukter.
Sekundær hydrogeneringskatalysator
Det er en understøttet katalysator med aluminiumoxid som bærer og nikkel og kobber som de aktive komponenter. Den reducerede tilstand opbevares i vand. Katalysatoren har høj mekanisk styrke, tab med lavt friktion, god kemisk stabilitet og er let at aktivere. Sort kløverformede partikler i udseende.
Anvendelsessager af katalysatorer
Bruges til BYD til at generere BDO gennem katalysatorhydrogenering, påført en 100000 ton BDO -enhed. To sæt fast bedreaktorer fungerer samtidig, den ene er JHG-20308, og den anden importeres katalysator.
Screening: Under screeningen af fint pulver blev det fundet, at JHG-20308-faste sengekatalysator producerede mindre fint pulver end den importerede katalysator.
Aktivering: Konklusion af katalysatoraktivering: Aktiveringsbetingelserne for de to katalysatorer er de samme. Fra dataene er dealumineringshastigheden, indløbet og udløbstemperaturforskellen og aktiveringsreaktionsvarmefrigivelse af legeringen på hvert aktiveringsfase meget konsistente.
Temperatur: Reaktionstemperaturen for JHG-20308-katalysator er ikke signifikant forskellig fra den for importeret katalysator, men i henhold til temperaturmålingspunkterne har JHG-20308-katalysator bedre aktivitet end importeret katalysator.
Urenheder: Fra detektionsdataene til BDO-råopløsning i den tidlige fase af reaktionen har JHG-20308 lidt mindre urenheder i det færdige produkt sammenlignet med importerede katalysatorer, hovedsageligt afspejlet i indholdet af N-butanol og HBA.
Generelt er ydelsen af JHG-20308-katalysatoren stabil uden åbenlyse høje biprodukter, og dens ydeevne er dybest set den samme eller endda bedre end for importerede katalysatorer.
Produktionsproces med fast bed nikkel aluminiumskatalysator
(1) Smeltning: Nikkelaluminiumslegering smeltes ved høj temperatur og støbes derefter i form.
(2) Knusning: Legeringsblokkene knuses i små partikler gennem knusningsudstyr.
(3) Screening: Screening af partikler med kvalificeret partikelstørrelse.
(4) Aktivering: Kontroller en bestemt koncentration og strømningshastighed for flydende alkali for at aktivere partiklerne i reaktionstårnet.
(5) Inspektionsindikatorer: metalindhold, partikelstørrelsesfordeling, trykknusestyrke, bulkdensitet osv.
Posttid: SEP-11-2023
