БДО, такође познат као 1,4-бутандиол, је важна основна органска и фина хемијска сировина. БДО се може припремити методом ацетилен алдехида, методом малеинског анхидрида, методом пропилен алкохола и методом бутадиена. Метода ацетилен алдехида је главна индустријска метода за припрему БДО због своје цене и предности процеса. Ацетилен и формалдехид се прво кондензују да би се добио 1,4-бутинедиол (БИД), који је даље хидрогенизован да би се добио БДО.
Под високим притиском (13,8 ~ 27,6 МПа) и условима од 250 ~ 350 ℃, ацетилен реагује са формалдехидом у присуству катализатора (обично бакрени ацетилен и бизмут на подлози од силицијум диоксида), а затим се интермедијер 1,4-бутинедиол хидрогенише у БДО користећи Ранеи никл катализатор. Карактеристика класичне методе је да катализатор и производ не морају бити одвојени, а оперативни трошкови су ниски. Међутим, ацетилен има висок парцијални притисак и ризик од експлозије. Фактор сигурности дизајна реактора је чак 12-20 пута, а опрема је велика и скупа, што резултира високим улагањима; Ацетилен ће се полимеризовати да би се произвео полиацетилен, који деактивира катализатор и блокира цевовод, што доводи до скраћеног производног циклуса и смањене производње.
Као одговор на недостатке и недостатке традиционалних метода, реакциона опрема и катализатори реакционог система су оптимизовани да смање парцијални притисак ацетилена у реакционом систему. Ова метода је широко коришћена како у земљи тако и у иностранству. Истовремено, синтеза БИД-а се врши помоћу слоја муља или висећег слоја. Метода ацетилен алдехида БИД хидрогенација производи БДО, а тренутно су ИСП и ИНВИСТА процеси најшире коришћени у Кини.
① Синтеза бутинедиола из ацетилена и формалдехида коришћењем бакар-карбонатног катализатора
Примењен на хемијски део ацетилена БДО процеса у ИНВИДИА, формалдехид реагује са ацетиленом да би се произвео 1,4-бутинедиол под дејством катализатора бакар карбоната. Температура реакције је 83-94 ℃, а притисак је 25-40 кПа. Катализатор има изглед зеленог праха.
② Катализатор за хидрогенацију бутинедиола у БДО
Одељак за хидрогенацију процеса састоји се од два реактора са фиксним слојем високог притиска повезана у серију, при чему је 99% реакција хидрогенације завршено у првом реактору. Први и други катализатор хидрогенације су активиране легуре алуминијума никла.
Фиксни кревет Ренее ницкел је блок од легуре алуминијума никла са величинама честица у распону од 2-10 мм, високе чврстоће, добре отпорности на хабање, велике специфичне површине, боље стабилности катализатора и дугог века трајања.
Неактивиране честице Ранеи никла са фиксним слојем су сивкасто беле, а након одређене концентрације течног алкалног лужења, постају црне или црно сиве честице, које се углавном користе у реакторима са фиксним слојем.
① Катализатор на бази бакра за синтезу бутинедиола из ацетилена и формалдехида
Под дејством бакарног бизмутног катализатора на носачу, формалдехид реагује са ацетиленом да би се добио 1,4-бутинедиол, на реакционој температури од 92-100 ℃ и притиску од 85-106 кПа. Катализатор се појављује као црни прах.
② Катализатор за хидрогенацију бутинедиола у БДО
ИСП процес усваја две фазе хидрогенизације. Прва фаза је коришћење легуре алуминијума никла у праху као катализатора, а хидрогенација под ниским притиском претвара БИД у БЕД и БДО. Након одвајања, друга фаза је хидрогенација под високим притиском коришћењем напуњеног никла као катализатора за претварање БЕД у БДО.
Примарни катализатор хидрогенације: Ранеи никл катализатор у праху
Примарни катализатор хидрогенације: Повдер Ранеи никл катализатор. Овај катализатор се углавном користи у одељку за хидрогенацију под ниским притиском ИСП процеса, за припрему БДО производа. Има карактеристике високе активности, добре селективности, стопе конверзије и велике брзине таложења. Главне компоненте су никл, алуминијум и молибден.
Примарни катализатор хидрогенације: катализатор хидрогенације легуре никла у праху
Катализатор захтева високу активност, велику чврстоћу, високу стопу конверзије 1,4-бутинедиола и мање нуспроизвода.
Секундарни катализатор хидрогенације
То је подржани катализатор са глиницом као носачем и никлом и бакром као активним компонентама. Редуковано стање се чува у води. Катализатор има високу механичку чврстоћу, мали губитак трења, добру хемијску стабилност и лако се активира. По изгледу честице у облику црне детелине.
Случајеви примене катализатора
Користи се за БИД за генерисање БДО кроз хидрогенацију катализатора, примењено на јединицу БДО од 100000 тона. Два сета реактора са фиксним слојем раде истовремено, један је ЈХГ-20308, а други је увезени катализатор.
Скрининг: Током скрининга финог праха, откривено је да катализатор са фиксним слојем ЈХГ-20308 производи мање финог праха од увезеног катализатора.
Активација: Активација катализатора Закључак: Услови активације два катализатора су исти. Према подацима, брзина деалуминације, разлика у температури на улазу и излазу, и ослобађање топлоте у реакцији активације легуре у свакој фази активације су веома конзистентни.
Температура: Реакциона температура катализатора ЈХГ-20308 се не разликује значајно од оне увезеног катализатора, али према тачкама мерења температуре, ЈХГ-20308 катализатор има бољу активност од увезеног катализатора.
Нечистоће: Из података детекције БДО сировог раствора у раној фази реакције, ЈХГ-20308 има нешто мање нечистоћа у готовом производу у поређењу са увезеним катализаторима, што се углавном огледа у садржају н-бутанола и ХБА.
Све у свему, перформансе ЈХГ-20308 катализатора су стабилне, без очигледних високих нуспроизвода, а његове перформансе су у основи исте или чак боље од оних увезених катализатора.
Процес производње никл алуминијумског катализатора са фиксним слојем
(1) Топљење: легура алуминијума никла се топи на високој температури, а затим се излива у облик.
(2) Дробљење: блокови легуре се дробе у мале честице кроз опрему за дробљење.
(3) Скрининг: Одређивање честица са квалификованом величином честица.
(4) Активација: Контролишите одређену концентрацију и брзину протока течне алкалије да бисте активирали честице у реакционом торњу.
(5) Индикатори инспекције: садржај метала, расподела величине честица, чврстоћа на притисак, насипна густина итд.
Време поста: 11.09.2023
