1,4-бутандиол гэгддэг BDO нь чухал үндсэн органик болон нарийн химийн түүхий эд юм.BDO-ийг ацетилен альдегидийн арга, малеин ангидридын арга, пропилен спиртийн арга, бутадиен аргаар бэлтгэх боломжтой.Ацетилен альдегидийн арга нь өртөг, технологийн давуу талтай тул BDO бэлтгэх үйлдвэрлэлийн үндсэн арга юм.Ацетилен ба формальдегидийг эхлээд өтгөрүүлж, 1,4-бутинедиол (BYD) гаргаж авдаг бөгөөд энэ нь BDO-ийг олж авахын тулд устөрөгчжүүлдэг.
Өндөр даралт (13.8 ~ 27.6 МПа) ба 250 ~ 350 ℃ нөхцөлд ацетилен нь катализаторын (ихэвчлэн аяганы ацетилен ба висмут цахиурын тулгуур дээр) байлцуулан формальдегидтэй урвалд орж, дараа нь завсрын 1,4-бутинедиолыг устөрөгчжүүлдэг. Raney никель катализаторыг ашиглан BDO-д .Сонгодог аргын онцлог нь катализатор ба бүтээгдэхүүнийг салгах шаардлагагүй, ашиглалтын зардал багатай байдаг.Гэсэн хэдий ч ацетилен нь хэсэгчилсэн даралт ихтэй, тэсрэх эрсдэлтэй байдаг.Реакторын дизайны аюулгүй байдлын хүчин зүйл нь 12-20 дахин их, тоног төхөөрөмж нь том, өндөр өртөгтэй тул хөрөнгө оруулалт ихтэй байдаг;Ацетилен нь полимержих ба полиацетилен үйлдвэрлэх бөгөөд энэ нь катализаторыг идэвхгүй болгож, дамжуулах хоолойг хааж, улмаар үйлдвэрлэлийн мөчлөгийг богиносгож, гарцыг бууруулдаг.
Уламжлалт аргын дутагдал, дутагдлыг арилгахын тулд урвалын систем дэх ацетиленийн хэсэгчилсэн даралтыг бууруулахын тулд урвалын системийн урвалын төхөөрөмж, катализаторыг оновчтой болгосон.Энэ аргыг дотооддоо төдийгүй олон улсад өргөн хэрэглэж ирсэн.Үүний зэрэгцээ BYD-ийн нийлэгжилтийг лаг давхарга эсвэл дүүжлүүр ор ашиглан гүйцэтгэдэг.Ацетилен альдегидийн арга BYD устөрөгчжүүлэлт нь BDO үүсгэдэг бөгөөд одоогоор ISP болон INVISTA процессууд нь Хятадад хамгийн өргөн хэрэглэгддэг.
① Зэсийн карбонатын катализатор ашиглан ацетилен ба формальдегидээс бутинедиолын нийлэгжилт
INVIDIA дахь BDO процессын ацетилен химийн хэсэгт хэрэглэсэн формальдегид нь ацетилентэй урвалд орж, зэс карбонатын катализаторын нөлөөн дор 1,4-бутинедиол үүсгэдэг.Урвалын температур 83-94 ℃, даралт нь 25-40 кПа байна.Катализатор нь ногоон нунтаг хэлбэртэй байдаг.
② Бутиндиолыг BDO-д устөрөгчжүүлэх катализатор
Уг процессын устөрөгчжүүлэлтийн хэсэг нь цувралаар холбогдсон өндөр даралтын тогтмол давхаргатай хоёр реактороос бүрдэх ба устөрөгчжүүлэх урвалын 99% нь эхний реакторт хийгдсэн.Эхний болон хоёр дахь устөрөгчжүүлэлтийн катализатор нь идэвхжүүлсэн никель хөнгөн цагаан хайлш юм.
Суурин ор Рене никель нь 2-10 мм-ийн хэмжээтэй ширхэгийн хэмжээтэй, өндөр бат бэх, элэгдэлд тэсвэртэй, том гадаргуутай, катализаторын тогтвортой байдал, удаан эдэлгээтэй никель хөнгөн цагаан хайлш юм.
Идэвхжүүлээгүй тогтмол давхаргатай Раней никелийн хэсгүүд нь саарал цагаан өнгөтэй бөгөөд тодорхой концентрацитай шингэн шүлтлэг уусгасны дараа хар эсвэл хар саарал хэсгүүд болж, ихэвчлэн суурин реакторуудад ашиглагддаг.
① Ацетилен ба формальдегидээс бутинедиолыг нийлэгжүүлэх зэсээр дэмжигдсэн катализатор
Зэсийн висмутын катализаторын нөлөөн дор формальдегид нь ацетилентэй урвалд орж 92-100 ℃ урвалын температур, 85-106 кПа даралттай 1,4-бутинедиол үүсгэдэг.Катализатор нь хар нунтаг хэлбэрээр харагдана.
② Бутиндиолыг BDO-д устөрөгчжүүлэх катализатор
ISP процесс нь устөрөгчжүүлэх хоёр үе шатыг ашигладаг.Эхний шатанд нунтагласан никель хөнгөн цагаан хайлшийг катализатор болгон ашиглах ба нам даралтын устөрөгчжүүлэлт нь BYD-ийг BED болон BDO болгон хувиргадаг.Салгасны дараа хоёр дахь шат нь BED-ийг BDO болгон хувиргах катализатор болгон ачаалагдсан никель ашиглан өндөр даралтын устөрөгчжүүлэлт юм.
Устөрөгчжүүлэлтийн анхдагч катализатор: нунтаг Рэни никель катализатор
Устөрөгчжүүлэлтийн анхдагч катализатор: Нунтаг Рэни никель катализатор.Энэхүү катализаторыг ихэвчлэн ISP-ийн процессын нам даралтын устөрөгчжүүлэлтийн хэсэгт, BDO бүтээгдэхүүнийг бэлтгэхэд ашигладаг.Энэ нь өндөр идэвхжил, сайн сонгомол, хувиргах хурд, хурдан тунах хурд зэрэг шинж чанартай.Гол бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь никель, хөнгөн цагаан, молибден юм.
Анхан шатны устөрөгчжүүлэгч катализатор: нунтаг никель хөнгөн цагааны хайлш устөрөгчжүүлэх катализатор
Катализатор нь өндөр идэвхжил, өндөр хүч чадал, 1,4-бутинедиолыг хувиргах өндөр хурд, цөөн тооны дайвар бүтээгдэхүүн шаарддаг.
Хоёрдогч устөрөгчийн катализатор
Энэ нь зөөвөрлөгч нь хөнгөн цагааны исэл, идэвхтэй бүрэлдэхүүн хэсэг нь никель, зэс бүхий дэмжигдсэн катализатор юм.Багассан төлөв нь усанд хадгалагддаг.Катализатор нь механик хүч чадал өндөр, үрэлтийн алдагдал багатай, химийн тогтвортой байдал сайтай, идэвхжүүлэхэд хялбар байдаг.Гаднах төрхөөрөө хар хошоонгор хэлбэртэй тоосонцор.
Катализаторын хэрэглээний тохиолдол
BYD-д катализаторын устөрөгчжүүлэлтээр BDO үүсгэхэд ашигладаг бөгөөд 100000 тонн BDO нэгжид хэрэглэнэ.Хоёр багц суурин реактор зэрэг ажиллаж байгаагийн нэг нь JHG-20308, нөгөө нь импортын катализатор юм.
Шигшрүүлэх: Нарийн нунтаг шигших явцад JHG-20308 суурин катализатор нь импортын катализатороос бага нарийн нунтаг гаргаж авсан нь тогтоогдсон.
Идэвхжүүлэлт: Катализаторыг идэвхжүүлэх Дүгнэлт: Хоёр катализаторыг идэвхжүүлэх нөхцөл ижил байна.Өгөгдлөөс үзэхэд идэвхжүүлэлтийн үе шат бүрт хайлшаас ялгарах хурд, оролт, гаралтын температурын зөрүү, идэвхжүүлэх урвалын дулаан ялгаралт нь маш нийцтэй байна.
Температур: JHG-20308 катализаторын урвалын температур нь импортын катализатороос тийм ч их ялгаатай биш боловч температурыг хэмжих цэгүүдийн дагуу JHG-20308 катализатор нь импортын катализатороос илүү идэвхтэй байдаг.
Бохирдол: Урвалын эхний үе шатанд BDO-ийн түүхий уусмалыг илрүүлэх мэдээллээс харахад JHG-20308 нь импортын катализатортой харьцуулахад бэлэн бүтээгдэхүүнд бага зэрэг бага хольцтой байгаа нь голчлон n-butanol болон HBA-ийн агууламжид тусгагдсан байдаг.
Ерөнхийдөө JHG-20308 катализаторын гүйцэтгэл тогтвортой, илт өндөр дагалдах бүтээгдэхүүн байхгүй бөгөөд гүйцэтгэл нь импортын катализатортой үндсэндээ ижил эсвэл бүр дээр юм.
Суурин давхаргатай никель хөнгөн цагаан катализатор үйлдвэрлэх үйл явц
(1) Хайлуулах: Никелийн хөнгөн цагаан хайлшийг өндөр температурт хайлуулж, дараа нь хэлбэрт оруулдаг.
(2) Бутлах: Хайлштай блокуудыг бутлах төхөөрөмжөөр дамжуулан жижиг хэсгүүдэд бутлана.
(3) Скрининг: Мэргэшсэн тоосонцортой тоосонцорыг ялгах.
(4) Идэвхжүүлэх: Урвалын цамхаг дахь хэсгүүдийг идэвхжүүлэхийн тулд шингэн шүлтийн тодорхой концентраци болон урсгалын хурдыг удирдана.
(5) Хяналт шалгалтын үзүүлэлтүүд: металлын агууламж, ширхэгийн хэмжээ, шахалтын бутлах бат бэх, задгай нягт гэх мэт.
Шуудангийн цаг: 2023 оны 9-р сарын 11
