Το BDO, επίσης γνωστό ως 1,4-βουτανοδιόλη, είναι μια σημαντική βασική οργανική και λεπτή χημική πρώτη ύλη. Το BDO μπορεί να παρασκευαστεί μέσω της μεθόδου ακετυλενίου αλδεΰδης, της μέθοδος ανυδρίτη του μηλικού, της μεθόδου προπυλενίου και της μεθόδου βουταδιενίου. Η μέθοδος ακετυλενίου αλδεΰδης είναι η κύρια βιομηχανική μέθοδος για την παρασκευή του BDO λόγω των πλεονεκτημάτων του κόστους και της διαδικασίας. Το ακετυλενίου και η φορμαλδεΰδη συμπυκνωθούν πρώτα για να παράγουν 1,4-βουτυνιδόλη (BYD), η οποία είναι περαιτέρω υδρογονωμένη για να ληφθεί BDO.
Υπό υψηλή πίεση (13,8 ~ 27,6 MPa) και συνθήκες 250 ~ 350 ℃, το ακετυλενίου αντιδρά με φορμαλδεΰδη παρουσία καταλύτη (συνήθως cuprous ακετυλενίου και βισμούθιου σε στήριξη πυριτίας) και στη συνέχεια η ενδιάμεση 1,4-βουυνδείνη υδρογοννεταιδίων σε BDO χρησιμοποιώντας έναν Raney Nickaly. Το χαρακτηριστικό της κλασικής μεθόδου είναι ότι ο καταλύτης και το προϊόν δεν χρειάζεται να διαχωριστούν και το λειτουργικό κόστος είναι χαμηλό. Ωστόσο, το ακετυλενίου έχει υψηλή μερική πίεση και κίνδυνο έκρηξης. Ο συντελεστής ασφαλείας του σχεδιασμού του αντιδραστήρα είναι τόσο υψηλός όσο 12-20 φορές και ο εξοπλισμός είναι μεγάλος και δαπανηρός, με αποτέλεσμα υψηλές επενδύσεις. Το ακετυλένιο θα πολυμεριστεί για την παραγωγή πολυακετυλενίου, το οποίο απενεργοποιεί τον καταλύτη και εμποδίζει τον αγωγό, με αποτέλεσμα έναν συντομευμένο κύκλο παραγωγής και μειωμένη παραγωγή.
Σε απόκριση των ελλείψεων και των αδυναμιών των παραδοσιακών μεθόδων, ο εξοπλισμός αντίδρασης και οι καταλύτες του συστήματος αντίδρασης βελτιστοποιήθηκαν για να μειωθούν η μερική πίεση του ακετυλενίου στο σύστημα αντίδρασης. Αυτή η μέθοδος έχει χρησιμοποιηθεί ευρέως τόσο σε εγχώριο όσο και σε διεθνές επίπεδο. Ταυτόχρονα, η σύνθεση του BYD πραγματοποιείται χρησιμοποιώντας ένα κρεβάτι λάσπης ή ένα αιωρούμενο κρεβάτι. Η μέθοδος ακετυλενίου αλδεΰδης BYD Η υδρογόνωση παράγει BDO και σήμερα οι διαδικασίες ISP και Invista είναι οι πιο ευρέως χρησιμοποιούμενες στην Κίνα.
① Σύνθεση butynediol από ακετυλενίου και φορμαλδεΰδη χρησιμοποιώντας καταλύτη ανθρακικού χαλκού
Εφαρμόζεται στο χημικό τμήμα του ακετυλενίου της διαδικασίας BDO σε invidia, η φορμαλδεΰδη αντιδρά με ακετυλενίου για την παραγωγή 1,4-βουτυνιδόλης υπό τη δράση ενός καταλύτη ανθρακικού χαλκού. Η θερμοκρασία αντίδρασης είναι 83-94 ℃ και η πίεση είναι 25-40 kPa. Ο καταλύτης έχει μια πράσινη εμφάνιση σκόνης.
② Καταλύτης για υδρογόνωση της βουτυρηδιόλης σε BDO
Το τμήμα υδρογόνωσης της διαδικασίας αποτελείται από δύο αντιδραστήρες σταθερής κλίνης υψηλής πίεσης που συνδέονται σε σειρά, με το 99% των αντιδράσεων υδρογόνωσης να ολοκληρώθηκαν στον πρώτο αντιδραστήρα. Ο πρώτος και ο δεύτερος καταλύτες υδρογόνωσης ενεργοποιούνται κράματα αλουμινίου νικελίου.
Το σταθερό κρεβάτι renee νικέλιο είναι ένα μπλοκ κράματος νικελίου αλουμινίου με μεγέθη σωματιδίων που κυμαίνονται από 2-10mm, υψηλή αντοχή, καλή αντοχή στη φθορά, μεγάλη ειδική επιφάνεια, καλύτερη σταθερότητα καταλύτη και μεγάλη διάρκεια ζωής.
Τα μη ενεργοποιημένα σταθερά κρεβάτια, τα σωματίδια νικελίου Raney είναι γκρίζα λευκά και μετά από μια ορισμένη συγκέντρωση υγρού αλκαλικής έκπλυσης, γίνονται μαύρα ή μαύρα γκρι σωματίδια, που χρησιμοποιούνται κυρίως σε αντιδραστήρες σταθερής κλίνης.
① Catalyst Cataly που υποστηρίζεται από χαλκό για τη σύνθεση βουτυρηδιόλης από ακετυλένιο και φορμαλδεΰδη
Κάτω από τη δράση ενός υποστηριζόμενου καταλύτη βισμούθιου χαλκού, η φορμαλδεΰδη αντιδρά με ακετυλενίου για να παράγει 1,4-βουτυνιδόλη, σε θερμοκρασία αντίδρασης 92-100 ℃ και πίεση 85-106 kPa. Ο καταλύτης εμφανίζεται ως μαύρη σκόνη.
② Καταλύτης για υδρογόνωση της βουτυρηδιόλης σε BDO
Η διαδικασία ISP υιοθετεί δύο στάδια υδρογόνωσης. Το πρώτο στάδιο χρησιμοποιεί κράμα αλουμινίου νικελίου σε σκόνη ως καταλύτη και η υδρογόνωση χαμηλής πίεσης μετατρέπει το BYD σε κρεβάτι και BDO. Μετά τον διαχωρισμό, το δεύτερο στάδιο είναι υδρογόνωση υψηλής πίεσης χρησιμοποιώντας φορτωμένο νικέλιο ως καταλύτη για να μετατρέψει την κρεβάτι σε BDO.
Πρωτοβάθμιος καταλύτης υδρογόνωσης: Catalyst Catalyst Catalyst Raney Raney
Πρωτοβάθμιος καταλύτης υδρογόνωσης: Catalyst Powder Raney Nickel. Αυτός ο καταλύτης χρησιμοποιείται κυρίως στο τμήμα υδρογόνωσης χαμηλής πίεσης της διαδικασίας ISP, για την παρασκευή προϊόντων BDO. Έχει τα χαρακτηριστικά της υψηλής δραστηριότητας, της καλής επιλεκτικότητας, του ρυθμού μετατροπής και της ταχύτητας ταχείας καθίζησης. Τα κύρια συστατικά είναι το νικέλιο, το αλουμίνιο και το μολυβδαινικό.
Πρωτοβάθμιος καταλύτης υδρογόνωσης: Καταλύτης υδρογόνωσης κράματος νικελίου νικελίου
Ο καταλύτης απαιτεί υψηλή δραστηριότητα, υψηλή αντοχή, υψηλό ρυθμό μετατροπής 1,4-βουτυνιδόλης και λιγότερα υποπροϊόντα.
Δευτερεύων καταλύτης υδρογόνωσης
Πρόκειται για έναν υποστηριζόμενο καταλύτη με αλουμίνα ως φορέα και νικέλιο και χαλκό ως ενεργά συστατικά. Η μειωμένη κατάσταση αποθηκεύεται στο νερό. Ο καταλύτης έχει υψηλή μηχανική αντοχή, απώλεια χαμηλής τριβής, καλή χημική σταθερότητα και είναι εύκολο να ενεργοποιηθεί. Μαύρα σωματίδια σε σχήμα τριφυλλιού στην εμφάνιση.
Περιπτώσεις εφαρμογής καταλύτες
Χρησιμοποιείται για το BYD για τη δημιουργία BDO μέσω υδρογόνωσης καταλύτη, που εφαρμόζεται σε μονάδα BDO 100000 τόνων. Δύο σύνολα αντιδραστήρων σταθερών κλινών λειτουργούν ταυτόχρονα, το ένα είναι το JHG-20308 και ο άλλος εισάγεται καταλύτης.
Προβολή: Κατά τη διάρκεια της προβολής της λεπτής σκόνης, διαπιστώθηκε ότι ο καταλύτης σταθερού κρεβατιού JHG-20308 παρήγαγε λιγότερη λεπτή σκόνη από τον εισαγόμενο καταλύτη.
Ενεργοποίηση: Συμπέρασμα ενεργοποίησης καταλύτη: Οι συνθήκες ενεργοποίησης των δύο καταλυτών είναι οι ίδιες. Από τα δεδομένα, ο ρυθμός διαφοράς, η διαφορά θερμοκρασίας εισόδου και εξόδου και η απελευθέρωση θερμότητας αντίδρασης ενεργοποίησης του κράματος σε κάθε στάδιο ενεργοποίησης είναι πολύ συνεπείς.
Θερμοκρασία: Η θερμοκρασία αντίδρασης του καταλύτη JHG-20308 δεν διαφέρει σημαντικά από εκείνη του εισαγόμενου καταλύτη, αλλά σύμφωνα με τα σημεία μέτρησης της θερμοκρασίας, ο καταλύτης JHG-20308 έχει καλύτερη δραστηριότητα από τον εισαγόμενο καταλύτη.
Αμφισβητεία: Από τα δεδομένα ανίχνευσης της λύσης BDO ακατέργαστης λύσης στο αρχικό στάδιο της αντίδρασης, το JHG-20308 έχει ελαφρώς λιγότερες ακαθαρσίες στο τελικό προϊόν σε σύγκριση με τους εισαγόμενους καταλύτες, που αντικατοπτρίζονται κυρίως στο περιεχόμενο της Ν-βουτανόλης και της HBA.
Συνολικά, η απόδοση του καταλύτη JHG-20308 είναι σταθερή, χωρίς προφανή υψηλά υποπροϊόντα και η απόδοσή του είναι βασικά η ίδια ή ακόμα καλύτερη από αυτή των εισαγόμενων καταλυτών.
Διαδικασία παραγωγής σταθερής κλίνης Nickel Aluminal Catalyst
(1) Χυδαία: Το κράμα αλουμινίου νικελίου λιώνει σε υψηλή θερμοκρασία και στη συνέχεια χυτεύεται σε σχήμα.
(2) Σύγκριση: Τα μπλοκ κράματος συνθλίβονται σε μικρά σωματίδια μέσω του εξοπλισμού σύνθλιψης.
(3) Διαλογή: Έλεγχος σωματιδίων με εξειδικευμένο μέγεθος σωματιδίων.
(4) Ενεργοποίηση: Ελέγξτε μια συγκεκριμένη συγκέντρωση και ρυθμό ροής υγρού αλκαλίου για να ενεργοποιήσετε τα σωματίδια στον πύργο της αντίδρασης.
(5) Δείκτες επιθεώρησης: Περιεχόμενο μετάλλων, κατανομή μεγέθους σωματιδίων, αντοχή θραύσης, πυκνότητα χύδην κ.λπ.
Χρόνος δημοσίευσης: Σεπ-11-2023
