BDO, 1,4-bütandiol olarak da bilinir, önemli bir temel organik ve ince kimyasal hammaddedir. BDO, asetilen aldehit yöntemi, maleik anhidrit yöntemi, propilen alkol yöntemi ve bütadien yöntemi ile hazırlanabilir. Asetilen aldehit yöntemi, maliyet ve işlem avantajları nedeniyle BDO hazırlamanın ana endüstriyel yöntemidir. Asetilen ve formaldehit önce 1,4-bütindiol (BYD) üretmek için yoğunlaştırılır ve daha sonra BDO elde etmek için hidrojenlenir.
Yüksek basınç altında (13,8 ~ 27,6 MPa) ve 250 ~ 350 ℃ koşulları altında, asetilen bir katalizörün (genellikle bir silika desteği üzerinde bakır asetilen ve bizmut) varlığında formaldehit ile reaksiyona girer ve daha sonra ara madde 1,4-bütindiol bir Raney nikel katalizörü kullanılarak BDO'ya hidrojenlenir. Klasik yöntemin özelliği, katalizör ve ürünün ayrılmasına gerek olmaması ve işletme maliyetinin düşük olmasıdır. Ancak asetilenin yüksek bir kısmi basıncı ve patlama riski vardır. Reaktör tasarımının güvenlik faktörü 12-20 kat kadar yüksektir ve ekipman büyük ve pahalıdır, bu da yüksek yatırımla sonuçlanır; Asetilen, katalizörü devre dışı bırakan ve boru hattını tıkayan poliasetilen üretmek için polimerize olur, bu da üretim döngüsünün kısalmasına ve çıktının azalmasına neden olur.
Geleneksel yöntemlerin eksikliklerine ve yetersizliklerine yanıt olarak, reaksiyon sistemindeki asetilenin kısmi basıncını azaltmak için reaksiyon ekipmanı ve reaksiyon sisteminin katalizörleri optimize edildi. Bu yöntem hem yurt içinde hem de uluslararası alanda yaygın olarak kullanılmıştır. Aynı zamanda, BYD sentezi bir çamur yatağı veya askıda bir yatak kullanılarak gerçekleştirilir. Asetilen aldehit yöntemi BYD hidrojenasyonu BDO üretir ve şu anda ISP ve INVISTA süreçleri Çin'de en yaygın kullanılanlardır.
① Bakır karbonat katalizörü kullanılarak asetilen ve formaldehitten bütindiol sentezi
INVIDIA'daki BDO prosesinin asetilen kimyasal bölümüne uygulanan formaldehit, bakır karbonat katalizörünün etkisi altında asetilen ile reaksiyona girerek 1,4-bütindiol üretir. Reaksiyon sıcaklığı 83-94 ℃ ve basınç 25-40 kPa'dır. Katalizör yeşil toz görünümündedir.
② Butindiolün BDO'ya hidrojenasyonu için katalizör
İşlemin hidrojenasyon bölümü, seri olarak bağlanmış iki yüksek basınçlı sabit yataklı reaktörden oluşur ve hidrojenasyon reaksiyonlarının %99'u ilk reaktörde tamamlanır. Birinci ve ikinci hidrojenasyon katalizörleri aktive edilmiş nikel alüminyum alaşımlarıdır.
Sabit yataklı Renee nikel, 2-10 mm arasında değişen parçacık boyutlarına, yüksek mukavemete, iyi aşınma direncine, büyük özgül yüzey alanına, daha iyi katalizör kararlılığına ve uzun hizmet ömrüne sahip bir nikel alüminyum alaşım bloğudur.
Aktifleştirilmemiş sabit yataklı Raney nikel parçacıkları gri-beyaz renktedir ve belirli bir sıvı alkali liç konsantrasyonundan sonra siyah veya siyah gri parçacıklar haline gelirler, esas olarak sabit yataklı reaktörlerde kullanılırlar.
① Asetilen ve formaldehitten bütindiol sentezi için bakır destekli katalizör
Destekli bir bakır bizmut katalizörünün etkisi altında, formaldehit, 92-100 ℃'lik bir reaksiyon sıcaklığı ve 85-106 kPa'lık bir basınçta, asetilen ile reaksiyona girerek 1,4-bütindiol üretir. Katalizör siyah bir toz olarak görünür.
② Butindiolün BDO'ya hidrojenasyonu için katalizör
ISP işlemi iki aşamalı hidrojenasyon benimser. İlk aşamada katalizör olarak toz nikel alüminyum alaşımı kullanılır ve düşük basınçlı hidrojenasyon BYD'yi BED ve BDO'ya dönüştürür. Ayırma işleminden sonra ikinci aşamada, BED'i BDO'ya dönüştürmek için katalizör olarak yüklü nikel kullanan yüksek basınçlı hidrojenasyon kullanılır.
Birincil hidrojenasyon katalizörü: toz Raney nikel katalizörü
Birincil hidrojenasyon katalizörü: Toz Raney nikel katalizörü. Bu katalizör, esas olarak ISP işleminin düşük basınçlı hidrojenasyon bölümünde, BDO ürünlerinin hazırlanması için kullanılır. Yüksek aktivite, iyi seçicilik, dönüşüm oranı ve hızlı çökme hızı özelliklerine sahiptir. Ana bileşenleri nikel, alüminyum ve molibdendir.
Birincil hidrojenasyon katalizörü: toz nikel alüminyum alaşımlı hidrojenasyon katalizörü
Katalizörün yüksek aktiviteye, yüksek mukavemete, yüksek 1,4-bütindiol dönüşüm oranına ve daha az yan ürüne ihtiyacı vardır.
İkincil hidrojenasyon katalizörü
Taşıyıcı olarak alümina ve aktif bileşenler olarak nikel ve bakır içeren destekli bir katalizördür. İndirgenmiş hali suda depolanır. Katalizör yüksek mekanik mukavemete, düşük sürtünme kaybına, iyi kimyasal kararlılığa sahiptir ve aktive edilmesi kolaydır. Görünüşte siyah yonca biçimli parçacıklardır.
Katalizörlerin Uygulama Örnekleri
BYD'nin katalizör hidrojenasyonu yoluyla BDO üretmesi için kullanılır, 100000 tonluk bir BDO ünitesine uygulanır. İki set sabit yataklı reaktör aynı anda çalışır, biri JHG-20308'dir ve diğeri ithal katalizördür.
Eleme: İnce tozun elenmesi sırasında, JHG-20308 sabit yataklı katalizörün ithal katalizöre göre daha az ince toz ürettiği tespit edildi.
Aktivasyon: Katalizör Aktivasyonu Sonuç: İki katalizörün aktivasyon koşulları aynıdır. Verilerden, aluminasyon oranı, giriş ve çıkış sıcaklık farkı ve alaşımın aktivasyonun her aşamasında aktivasyon reaksiyonu ısı salınımı oldukça tutarlıdır.
Sıcaklık: JHG-20308 katalizörünün reaksiyon sıcaklığı ithal katalizörden önemli ölçüde farklı değildir, ancak sıcaklık ölçüm noktalarına göre JHG-20308 katalizörü ithal katalizörden daha iyi aktiviteye sahiptir.
Safsızlıklar: Reaksiyonun erken aşamasında BDO ham çözeltisinin tespit verilerinden, JHG-20308'in ithal katalizörlere kıyasla bitmiş üründe biraz daha az safsızlık içerdiği, bunun esas olarak n-bütanol ve HBA içeriğinden kaynaklandığı görülmektedir.
Genel olarak, JHG-20308 katalizörünün performansı stabildir, belirgin yüksek yan ürünler yoktur ve performansı temelde ithal katalizörlerle aynı veya hatta daha iyidir.
Sabit yataklı nikel alüminyum katalizörünün üretim süreci
(1) Eritme: Nikel alüminyum alaşımı yüksek sıcaklıkta eritilir ve daha sonra şekillendirilir.
(2) Kırma: Alaşımlı bloklar, kırma ekipmanı aracılığıyla küçük parçacıklara ezilir.
(3) Eleme: Nitelikli parçacık boyutuna sahip parçacıkların elenmesi.
(4) Aktivasyon: Reaksiyon kulesindeki parçacıkları aktive etmek için belirli bir konsantrasyon ve sıvı alkali akış hızını kontrol edin.
(5) Muayene göstergeleri: metal içeriği, parçacık boyutu dağılımı, basınç kırma dayanımı, dökme yoğunluğu, vb.
Gönderi zamanı: Sep-11-2023
