BDO, сондай-ақ 1,4-бутандиол ретінде белгілі, маңызды негізгі органикалық және жұқа химиялық шикізат болып табылады. BDO ацетилен альдегид әдісі, малеин ангидрид әдісі, пропилен спирті әдісі және бутадиен әдісі арқылы дайындалуы мүмкін. Ацетилен альдегид әдісі өзінің құны мен технологиялық артықшылықтарына байланысты BDO дайындаудың негізгі өнеркәсіптік әдісі болып табылады. Ацетилен мен формальдегид алдымен 1,4-бутинедиол (BYD) алу үшін конденсацияланады, ол BDO алу үшін одан әрі гидрленеді.
Жоғары қысымда (13,8 ~ 27,6 МПа) және 250 ~ 350 ℃ жағдайында ацетилен катализатордың қатысуымен формальдегидпен әрекеттеседі (әдетте кремнийлі ацетилен және кремний тотығындағы висмут), содан кейін аралық өнім 1,4-бутинедиол гидрленеді. Raney никель катализаторы арқылы BDO-ға. Классикалық әдістің ерекшелігі катализатор мен өнімді бөлудің қажеті жоқ, пайдалану шығыны аз. Дегенмен, ацетиленнің парциалды қысымы жоғары және жарылыс қаупі бар. Реактор конструкциясының қауіпсіздік коэффициенті 12-20 есе жоғары, ал жабдық үлкен және қымбат, нәтижесінде жоғары инвестиция; Ацетилен полимерленіп, полиацетиленді шығарады, ол катализаторды сөндіреді және құбырды бітеп тастайды, нәтижесінде өндіріс циклі қысқарады және өнім азаяды.
Дәстүрлі әдістердің кемшіліктері мен кемшіліктеріне жауап ретінде реакциялық жүйедегі ацетиленнің парциалды қысымын төмендету үшін реакциялық жабдық пен реакция жүйесінің катализаторлары оңтайландырылды. Бұл әдіс ел ішінде де, халықаралық деңгейде де кеңінен қолданылды. Бұл ретте BYD синтезі шлам төсеніші немесе аспалы төсеніш көмегімен жүзеге асырылады. Ацетилен альдегидінің BYD гидрогенизациясы әдісі BDO шығарады және қазіргі уақытта ISP және INVISTA процестері Қытайда кеңінен қолданылады.
① Мыс карбонаты катализаторы арқылы ацетилен мен формальдегидтен бутинедиол синтезі
INVIDIA жүйесіндегі BDO процесінің ацетиленді химиялық бөліміне қолданылған формальдегид ацетиленмен әрекеттесіп, мыс карбонаты катализаторының әсерінен 1,4-бутинедиолды шығарады. Реакция температурасы 83-94 ℃, қысымы 25-40 кПа. Катализатордың жасыл ұнтақ түрі бар.
② Бутиндиолды BDO-ға гидрлеуге арналған катализатор
Процестің гидрлеу бөлімі тізбектей жалғанған екі жоғары қысымды бекітілген қабаттағы реактордан тұрады, бірінші реакторда гидрогенизация реакцияларының 99%-ы аяқталды. Гидрлеудің бірінші және екінші катализаторлары белсендірілген никельді алюминий қорытпалары болып табылады.
Бекітілген төсек Renee никель - бөлшектердің өлшемдері 2-10 мм, жоғары беріктігі, жақсы тозуға төзімділігі, үлкен меншікті бетінің ауданы, жақсы катализатор тұрақтылығы және ұзақ қызмет мерзімі бар никельді алюминий қорытпасы блогы.
Активтендірілмеген бекітілген қабат Раней никель бөлшектері сұрғылт ақ түсті, ал сұйық сілтілі шаймалаудың белгілі бір концентрациясынан кейін олар қара немесе қара сұр түсті бөлшектерге айналады, олар негізінен қозғалмайтын қабат реакторларында қолданылады.
① Ацетилен мен формальдегидтен бутинедиол синтезі үшін мыс қолдайтын катализатор
Қолданылатын мыс висмут катализаторының әсерінен формальдегид 92-100 ℃ реакция температурасында және 85-106 кПа қысымда 1,4-бутинедиол түзу үшін ацетиленмен әрекеттеседі. Катализатор қара ұнтақ түрінде көрінеді.
② Бутиндиолды BDO-ға гидрлеуге арналған катализатор
ISP процесі гидрогенизацияның екі кезеңін қабылдайды. Бірінші кезең катализатор ретінде ұнтақталған никель алюминий қорытпасын пайдалану болып табылады, ал төмен қысымды гидрлеу BYD-ді BED және BDO-ға айналдырады. Бөлінгеннен кейін екінші кезең - BED-ті BDO-ға түрлендіру үшін катализатор ретінде жүктелген никельді пайдалану арқылы жоғары қысымды гидрлеу.
Бастапқы гидрлеу катализаторы: ұнтақталған Рэни никель катализаторы
Бастапқы гидрогенизация катализаторы: ұнтақ Рэни никель катализаторы. Бұл катализатор негізінен ISP процесінің төмен қысымды гидрлеу бөлімінде, BDO өнімдерін дайындау үшін қолданылады. Ол жоғары белсенділік, жақсы селективтілік, түрлендіру жылдамдығы және жылдам шөгу жылдамдығының сипаттамаларына ие. Негізгі компоненттері никель, алюминий және молибден.
Бастапқы гидрлеу катализаторы: ұнтақ никельді алюминий қорытпасын гидрлеу катализаторы
Катализатор жоғары белсенділікті, жоғары беріктікті, 1,4-бутинедиолдың жоғары айналу жылдамдығын және аз жанама өнімдерді қажет етеді.
Екіншілік гидрогенизация катализаторы
Бұл тасымалдаушы ретінде алюминий оксиді және белсенді компоненттері ретінде никель мен мыс бар қолдау көрсетілетін катализатор. Төмендетілген күй суда сақталады. Катализатордың механикалық беріктігі жоғары, үйкеліс жоғалуы аз, химиялық тұрақтылығы жақсы, оны іске қосу оңай. Сыртқы түрі бойынша қара беде пішінді бөлшектер.
Катализаторларды қолдану жағдайлары
BYD үшін катализаторды гидрлеу арқылы BDO өндіру үшін пайдаланылады, 100000 тонна BDO қондырғысына қолданылады. Екі стационарлық реакторлар жиынтығы бір уақытта жұмыс істейді, біреуі JHG-20308, екіншісі импорттық катализатор.
Скрининг: Жұқа ұнтақты сүзгілеу кезінде JHG-20308 бекітілген қабат катализаторы импортталған катализаторға қарағанда ұсақ ұнтақты аз шығаратыны анықталды.
Активация: Катализаторды белсендіру Қорытынды: Екі катализатордың белсендіру шарттары бірдей. Мәліметтерге сүйенсек, активтендірудің әрбір сатысында делюминация жылдамдығы, кіріс және шығыс температура айырмашылығы және белсендіру реакциясы қорытпаның жылу бөлінуі өте сәйкес келеді.
Температура: JHG-20308 катализаторының реакция температурасы импортталған катализатордан айтарлықтай ерекшеленбейді, бірақ температураны өлшеу нүктелеріне сәйкес JHG-20308 катализаторы импортталған катализаторға қарағанда жақсырақ белсенділікке ие.
Қоспалар: реакцияның бастапқы сатысында BDO шикі ерітіндісін анықтау деректері бойынша JHG-20308 дайын өнімде импортталған катализаторлармен салыстырғанда, негізінен n-бутанол мен HBA құрамында көрсетілген қоспалар сәл азырақ.
Жалпы, JHG-20308 катализаторының өнімділігі тұрақты, айқын жоғары жанама өнімдері жоқ және оның өнімділігі негізінен импортталған катализаторлармен бірдей немесе тіпті жақсырақ.
Тұрақты никельді алюминий катализаторын өндіру процесі
(1) Балқыту: никель алюминий қорытпасы жоғары температурада балқытылады, содан кейін пішінге құйылады.
(2) Ұсақтау: қорытпа блоктары ұсақтау жабдығы арқылы ұсақ бөлшектерге ұсақталады.
(3) Скрининг: бөлшектердің білікті өлшемдері бар бөлшектерді сүзгілеу.
(4) Іске қосу: реакция мұнарасындағы бөлшектерді белсендіру үшін сұйық сілтінің белгілі бір концентрациясы мен ағынының жылдамдығын бақылаңыз.
(5) Тексеру көрсеткіштері: металдың құрамы, бөлшектердің мөлшерінің таралуы, қысу кезінде ұсақтау күші, көлемдік тығыздық және т.б.
Жіберу уақыты: 11 қыркүйек 2023 ж
