BDO, ошондой эле 1,4-бутандиол деп да аталат, маанилүү негизги органикалык жана майда химиялык чийки зат болуп саналат. BDO ацетилен альдегид ыкмасы, малеин ангидрид ыкмасы, пропилен спирти ыкмасы жана бутадиен ыкмасы аркылуу даярдалышы мүмкүн. Ацетилен альдегид ыкмасы баасы жана процесстик артыкчылыктарынан улам BDO даярдоонун негизги өнөр жай ыкмасы болуп саналат. Ацетилен жана формальдегид алгач 1,4-бутиндиол (BYD) алуу үчүн конденсацияланат, ал андан ары BDO алуу үчүн гидрогендештирилет.
Жогорку басымда (13,8 ~ 27,6 МПа) жана 250 ~ 350 ℃ шарттарында ацетилен катализатордун (адатта жез ацетилен жана кремний диоксидинин таянычындагы висмут) катышуусунда формальдегид менен реакцияга кирет, андан кийин аралык 1,4-бутиндиол Raney никель катализаторун колдонуу менен BDOго чейин гидрогендештирилет. Классикалык ыкманын өзгөчөлүгү катализатор менен продуктуну бөлүүнүн кажети жок жана эксплуатациялык чыгымдар аз. Бирок, ацетилендин жогорку парциалдык басымы жана жарылуу коркунучу бар. Реактордун конструкциясынын коопсуздук коэффициенти 12-20 эсеге чейин жогору, ал эми жабдуулар чоң жана кымбат, бул көп инвестицияны талап кылат; Ацетилен полиацетиленди өндүрүү үчүн полимерленет, ал катализаторду деактивдештирип, түтүктү жаап, өндүрүш циклин кыскартат жана өндүрүш көлөмүн төмөндөтөт.
Салттуу ыкмалардын кемчиликтерине жана кемчиликтерине жооп катары, реакция системасындагы ацетилендин парциалдык басымын төмөндөтүү үчүн реакция жабдуулары жана реакция системасынын катализаторлору оптималдаштырылган. Бул ыкма өлкө ичинде да, эл аралык деңгээлде да кеңири колдонулуп келет. Ошол эле учурда, BYD синтези лай катмарын же асма катмарды колдонуу менен жүргүзүлөт. Ацетилен альдегидин BYD гидрогенизациялоо ыкмасы BDOну өндүрөт жана учурда Кытайда ISP жана INVISTA процесстери эң кеңири колдонулат.
① Жез карбонаты катализаторун колдонуу менен ацетилен менен формальдегидден бутиндиолду синтездөө
INVIDIAдагы BDO процессинин ацетилен химиялык бөлүгүнө колдонулганда, формальдегид жез карбонаты катализаторунун таасири астында ацетилен менен реакцияга кирип, 1,4-бутиндиолду пайда кылат. Реакциянын температурасы 83-94 ℃, ал эми басымы 25-40 кПа. Катализатор жашыл порошок сымал көрүнөт.
2 Бутиндиолду BDOго чейин гидрогендештирүү катализатору
Процесстин гидрогенизация бөлүмү удаалаш туташтырылган эки жогорку басымдагы стационардык катмарлуу реакторлордон турат, гидрогенизация реакцияларынын 99% биринчи реактордо аяктайт. Биринчи жана экинчи гидрогенизация катализаторлору активдештирилген никель алюминий эритмелери болуп саналат.
Renee никели - бул 2-10 мм бөлүкчөлөрүнүн өлчөмдөрү бар никель алюминий эритмесинен жасалган блок, жогорку бекемдик, жакшы эскирүүгө туруктуулук, чоң салыштырмалуу беттик аянт, катализатордун туруктуулугу жакшыраак жана узак кызмат мөөнөтү бар.
Активдештирилбеген туруктуу катмарлуу Raney никель бөлүкчөлөрү бозомук ак түстө болот жана суюк щелочтуу эритменин белгилүү бир концентрациясынан кийин алар кара же кара боз бөлүкчөлөргө айланат, негизинен туруктуу катмарлуу реакторлордо колдонулат.
① Ацетилен жана формальдегидден бутиндиолду синтездөө үчүн жез менен капталган катализатор
Колдоого алынган жез висмут катализаторунун таасири астында формальдегид ацетилен менен реакцияга кирип, 92-100 ℃ реакция температурасында жана 85-106 кПа басымда 1,4-бутиндиолду пайда кылат. Катализатор кара порошок түрүндө көрүнөт.
2 Бутиндиолду BDOго чейин гидрогендештирүү катализатору
ISP процесси гидрогендөөнүн эки этабын кабыл алат. Биринчи этапта катализатор катары порошок түрүндөгү никель алюминий эритмеси колдонулат, ал эми төмөнкү басымдагы гидрогендөө BYDди BED жана BDOго айландырат. Бөлгөндөн кийин, экинчи этапта BEDди BDOго айландыруу үчүн жүктөлгөн никельди катализатор катары колдонуп, жогорку басымдагы гидрогендөө жүргүзүлөт.
Баштапкы гидрогендөө катализатору: порошок түрүндөгү Raney никель катализатору
Баштапкы гидрогендөө катализатору: Powder Raney никель катализатору. Бул катализатор негизинен ISP процессинин төмөнкү басымдагы гидрогендөө бөлүгүндө, BDO продукцияларын даярдоо үчүн колдонулат. Ал жогорку активдүүлүк, жакшы селективдүүлүк, конверсия ылдамдыгы жана тез чөгүү ылдамдыгы сыяктуу мүнөздөмөлөргө ээ. Негизги компоненттери - никель, алюминий жана молибден.
Баштапкы гидрогендөө катализатору: порошок никель алюминий эритмесин гидрогендөө катализатору
Катализатор жогорку активдүүлүктү, жогорку күчтүүлүктү, 1,4-бутиндиолдун жогорку конверсия ылдамдыгын жана азыраак кошумча продуктуларды талап кылат.
Экинчилик гидрогенизация катализатору
Бул алюминий кычкылы алып жүрүүчү катары, ал эми никель менен жез активдүү компоненттер катары колдонулган колдоочу катализатор. Калыбына келтирилген абалда сууда сакталат. Катализатор жогорку механикалык бекемдикке, аз сүрүлүү жоготуусуна, жакшы химиялык туруктуулукка ээ жана активдештирүүгө оңой. Сырткы көрүнүшү боюнча кара беде формасындагы бөлүкчөлөр.
Катализаторлорду колдонуу учурлары
BYD үчүн катализаторду гидрогендөө аркылуу BDO өндүрүү үчүн колдонулат, 100000 тонналык BDO блогуна колдонулат. Бир эле учурда эки комплект туруктуу катмарлуу реактор иштеп жатат, бири JHG-20308, экинчиси импорттолгон катализатор.
Скрининг: Майда порошокту скринингдөө учурунда JHG-20308 бекитилген катализатору импорттолгон катализаторго караганда азыраак майда порошок өндүргөнү аныкталган.
Активдештирүү: Катализаторду активдештирүү Жыйынтык: Эки катализатордун активдештирүү шарттары бирдей. Маалыматтарга караганда, активдештирүүнүн ар бир этабында эритменин деалюминация ылдамдыгы, кириш жана чыгыш температураларынын айырмасы жана активдештирүү реакциясынын жылуулук бөлүнүп чыгышы абдан ырааттуу.
Температура: JHG-20308 катализаторунун реакция температурасы импорттолгон катализатордукунан анчалык деле айырмаланбайт, бирок температураны өлчөө чекиттерине ылайык, JHG-20308 катализатору импорттолгон катализаторго караганда жакшыраак активдүүлүккө ээ.
Кошулмалар: Реакциянын алгачкы этабында BDO чийки эритмесин аныктоо маалыматтары боюнча, JHG-20308 импорттолгон катализаторлорго салыштырмалуу даяр продуктта бир аз азыраак кошулмалар бар, бул негизинен n-бутанолдун жана HBAнын курамында чагылдырылат.
Жалпысынан алганда, JHG-20308 катализаторунун иштеши туруктуу, эч кандай айкын жогорку кошумча продуктулар жок жана анын иштеши импорттолгон катализаторлордукуна окшош же андан да жакшы.
Бекитилген катмарлуу никель алюминий катализаторун өндүрүү процесси
(1) Эритүү: Никель алюминий эритмеси жогорку температурада эритилет, андан кийин формага куюлат.
(2) Майдалоо: Эритме блоктору майдалоочу жабдуулар аркылуу майда бөлүкчөлөргө майдаланат.
(3) Скрининг: Квалификацияланган бөлүкчөлөрдүн өлчөмү бар бөлүкчөлөрдү скринингден өткөрүү.
(4) Активдештирүү: Реакция мунарасындагы бөлүкчөлөрдү активдештирүү үчүн суюк щелочтун белгилүү бир концентрациясын жана агым ылдамдыгын башкаруу.
(5) Текшерүү көрсөткүчтөрү: металлдын курамы, бөлүкчөлөрдүн өлчөмүнүн бөлүштүрүлүшү, кысуудагы майдалоо күчү, көлөмдүк тыгыздык ж.б.
Жарыяланган убактысы: 2023-жылдын 11-сентябры
