BDO, таксама вядомы як 1,4-бутандиол, з'яўляецца важнай базавай арганічнай і тонкай хімічнай сыравінай.BDO можа быць атрыманы метадам ацэтыленавага альдэгіду, метадам малеінавага ангідрыду, метадам прапіленавага спірту і метадам бутадыену.Метад ацэтыленавага альдэгіду з'яўляецца асноўным прамысловым метадам падрыхтоўкі BDO з-за яго кошту і пераваг у працэсе.Ацэтылен і фармальдэгід спачатку кандэнсуюцца для атрымання 1,4-бутиндиола (BYD), які дадаткова гідрагенізуюць для атрымання BDO.
Пад высокім ціскам (13,8~27,6 МПа) і ва ўмовах 250~350 ℃ ацэтылен рэагуе з фармальдэгідам у прысутнасці каталізатара (звычайна меднага ацэтылену і вісмута на крэмнеземнай падкладцы), а затым гідрагенізуецца прамежкавы 1,4-бутынідыёл у BDO з выкарыстаннем нікелевага каталізатара Рэнея.Характарыстыкай класічнага метаду з'яўляецца тое, што каталізатар і прадукт не трэба аддзяляць, а эксплуатацыйныя выдаткі нізкія.Аднак у ацэтылену высокі парцыяльны ціск і рызыка выбуху.Каэфіцыент бяспекі канструкцыі рэактара дасягае 12-20 разоў, а абсталяванне вялікае і дарагое, што прыводзіць да вялікіх інвестыцый;Ацэтылен палімерызуецца з атрыманнем поліацэтылену, які дэзактывуе каталізатар і блакуе трубаправод, што прыводзіць да скарачэння вытворчага цыкла і зніжэння аб'ёмаў вытворчасці.
У адказ на недахопы і недахопы традыцыйных метадаў рэакцыйнае абсталяванне і каталізатары рэакцыйнай сістэмы былі аптымізаваны для зніжэння парцыяльнага ціску ацэтылену ў рэакцыйнай сістэме.Гэты метад шырока выкарыстоўваецца як у краіне, так і за мяжой.Пры гэтым сінтэз BYD ажыццяўляецца з дапамогай шламавай або падвеснай пласта.Метад ацэтыленавага альдэгіду BYD гідрагенізацыя вырабляе BDO, і ў цяперашні час працэсы ISP і INVISTA найбольш шырока выкарыстоўваюцца ў Кітаі.
① Сінтэз бутиндиола з ацэтылену і фармальдэгіду з выкарыстаннем каталізатара карбанату медзі
У дачыненні да ацэтыленавай хімічнай часткі працэсу BDO у INVIDIA фармальдэгід рэагуе з ацэтыленам з атрыманнем 1,4-бутынідыёлу пад дзеяннем каталізатара з карбанату медзі.Тэмпература рэакцыі 83-94 ℃, ціск 25-40 кпа.Каталізатар мае выгляд зялёнага парашка.
② Каталізатар для гідрагенізацыі бутиндиола ў BDO
Секцыя гідрагенізацыі працэсу складаецца з двух рэактараў высокага ціску з нерухомым пластом, злучаных паслядоўна, прычым 99% рэакцый гідрагенізацыі завяршаюцца ў першым рэактары.Першы і другі каталізатары гідрагенізацыі ўяўляюць сабой актываваныя нікель-алюмініевыя сплавы.
Нікель Renee - гэта блок з нікелева-алюмініевага сплаву з памерам часціц ад 2 да 10 мм, высокай трываласцю, добрай зносаўстойлівасцю, вялікай удзельнай плошчай паверхні, лепшай стабільнасцю каталізатара і доўгім тэрмінам службы.
Неактываваныя часціцы нікеля Рэнея з нерухомым пластом шаравата-белыя, і пасля пэўнай канцэнтрацыі вадкай шчолачы яны становяцца чорнымі або чорна-шэрымі часціцамі, якія ў асноўным выкарыстоўваюцца ў рэактарах з нерухомым пластом.
① Медны каталізатар для сінтэзу бутиндиола з ацэтылену і фармальдэгіду
Пад дзеяннем нанесенага медна-вісмутавага каталізатара фармальдэгід рэагуе з ацэтыленам з утварэннем 1,4-бутындиола пры тэмпературы рэакцыі 92-100 ℃ і ціску 85-106 кПа.Каталізатар выглядае ў выглядзе чорнага парашка.
② Каталізатар для гідрагенізацыі бутиндиола ў BDO
Працэс ISP ўключае дзве стадыі гідрагенізацыі.На першым этапе ў якасці каталізатара выкарыстоўваецца здробнены нікель-алюмініевы сплаў, а гідрагенізацыя пад нізкім ціскам ператварае BYD у BED і BDO.Пасля падзелу другі этап - гэта гідрагенізацыя пад высокім ціскам з выкарыстаннем загружанага нікеля ў якасці каталізатара для пераўтварэння BED у BDO.
Першасны каталізатар гідрагенізацыі: парашковы каталізатар нікеля Рэнея
Першасны каталізатар гідрагенізацыі: парашковы каталізатар нікеля Рэнея.Гэты каталізатар у асноўным выкарыстоўваецца ў секцыі гідрагенізацыі пры нізкім ціску працэсу ISP для падрыхтоўкі прадуктаў BDO.Ён мае характарыстыкі высокай актыўнасці, добрай селектыўнасці, каэфіцыента канверсіі і хуткай хуткасці асядання.Асноўныя кампаненты - нікель, алюміній і малібдэн.
Першасны каталізатар гідрагенізацыі: парашок каталізатар гідрагенізацыі з нікелева-алюмініевага сплаву
Каталізатар патрабуе высокай актыўнасці, высокай трываласці, высокай хуткасці пераўтварэння 1,4-бутиндиола і меншай колькасці пабочных прадуктаў.
Другасны каталізатар гідрагенізацыі
Гэта падтрымліваецца каталізатар з аксідам алюмінія ў якасці носьбіта і нікелем і меддзю ў якасці актыўных кампанентаў.Адноўлены стан захоўваецца ў вадзе.Каталізатар мае высокую механічную трываласць, нізкія страты на трэнне, добрую хімічную стабільнасць і лёгка актывуецца.Часціцы ў форме чорнага канюшыны па вонкавым выглядзе.
Выпадкі прымянення каталізатараў
Выкарыстоўваецца для BYD для атрымання BDO праз гідрагенізацыю каталізатара, прымяняецца да ўстаноўкі BDO магутнасцю 100 000 тон.Адначасова працуюць два камплекты рэактараў з нерухомым пластом, адзін - JHG-20308, а другі - імпартны каталізатар.
Скрынінг: падчас праверкі дробнага парашка было выяўлена, што каталізатар з нерухомым пластом JHG-20308 вырабляе менш дробнага парашка, чым імпартны каталізатар.
Актывацыя: Выснова актывацыі каталізатара: умовы актывацыі двух каталізатараў аднолькавыя.З дадзеных, хуткасць дэалюминирования, розніца тэмператур на ўваходзе і выхадзе і цеплавыдзяленне рэакцыі актывацыі сплаву на кожнай стадыі актывацыі вельмі адпавядаюць.
Тэмпература: тэмпература рэакцыі каталізатара JHG-20308 істотна не адрозніваецца ад тэмпературы імпартнага каталізатара, але ў адпаведнасці з кропкамі вымярэння тэмпературы каталізатар JHG-20308 мае лепшую актыўнасць, чым імпартны каталізатар.
Прымешкі: з дадзеных выяўлення сырога раствора BDO на ранняй стадыі рэакцыі JHG-20308 мае крыху менш прымешак у гатовым прадукце ў параўнанні з імпартнымі каталізатарамі, што ў асноўным адлюстроўваецца на змесце н-бутанолу і HBA.
У цэлым прадукцыйнасць каталізатара JHG-20308 стабільная, без відавочных высокіх пабочных прадуктаў, і яго прадукцыйнасць у асноўным такая ж ці нават лепшая, чым у імпартных каталізатараў.
Працэс вытворчасці нікель-алюмініевага каталізатара з нерухомым пластом
(1) Выплаўленне: нікелева-алюмініевы сплаў плавіцца пры высокай тэмпературы, а затым адліваецца ў форму.
(2) Драбненне: блокі сплаву здрабняюцца на дробныя часціцы з дапамогай драбнільнага абсталявання.
(3) Скрынінг: адсейванне часціц з кваліфікаваным памерам часціц.
(4) Актывацыя: кантралюйце пэўную канцэнтрацыю і хуткасць патоку вадкай шчолачы, каб актываваць часціцы ў рэакцыйнай вежы.
(5) Паказчыкі кантролю: утрыманне металу, размеркаванне часціц па памерах, трываласць на сціск, насыпная шчыльнасць і г.д.
Час публікацыі: 11 верасня 2023 г
