BDO буюу 1,4-бутандиол нь чухал үндсэн органик болон нарийн химийн түүхий эд юм. BDO-г ацетилен альдегидийн арга, малеины ангидридийн арга, пропилен спиртийн арга, бутадиений аргаар бэлтгэж болно. Ацетилен альдегидийн арга нь өртөг болон процессын давуу талуудаасаа шалтгаалан BDO бэлтгэх гол үйлдвэрлэлийн арга юм. Ацетилен болон формальдегидийг эхлээд 1,4-бутиндиол (BYD) үйлдвэрлэхийн тулд конденсацлаж, дараа нь BDO гаргаж авахын тулд устөрөгчжүүлдэг.
Өндөр даралттай (13.8~27.6 МПа) болон 250~350 ℃ нөхцөлд ацетилен нь катализаторын (ихэвчлэн зэс ацетилен ба цахиурын тулгуур дээрх висмут) дэргэд формальдегидтэй урвалд ордог бөгөөд дараа нь завсрын 1,4-бутиндиолыг Рэйни никель катализатор ашиглан BDO болгон устөрөгчжүүлдэг. Сонгодог аргын онцлог нь катализатор ба бүтээгдэхүүнийг салгах шаардлагагүй бөгөөд ашиглалтын зардал бага байдаг. Гэсэн хэдий ч ацетилен нь өндөр парциал даралттай бөгөөд дэлбэрэх эрсдэлтэй байдаг. Реакторын дизайны аюулгүй байдлын хүчин зүйл нь 12-20 дахин өндөр бөгөөд тоног төхөөрөмж нь том, үнэтэй тул өндөр хөрөнгө оруулалт шаарддаг; Ацетилен нь полимержиж полиацетилен үүсгэдэг бөгөөд энэ нь катализаторыг идэвхгүй болгож, дамжуулах хоолойг хаадаг бөгөөд үүний үр дүнд үйлдвэрлэлийн мөчлөг богиносч, гарц буурдаг.
Уламжлалт аргуудын дутагдал, дутагдлыг харгалзан урвалын системийн урвалын тоног төхөөрөмж болон катализаторыг урвалын систем дэх ацетилений парциал даралтыг бууруулахын тулд оновчтой болгосон. Энэ аргыг дотоод болон олон улсын хэмжээнд өргөн ашиглаж ирсэн. Үүний зэрэгцээ BYD-ийн нийлэгжилтийг лаг давхарга эсвэл дүүжин давхарга ашиглан гүйцэтгэдэг. Ацетилений альдегидийн BYD гидрогенжуулалтын аргаар BDO үүсгэдэг бөгөөд одоогоор ISP болон INVISTA процессууд нь Хятадад хамгийн өргөн хэрэглэгддэг.
① Зэсийн карбонатын катализатор ашиглан ацетилен ба формальдегидээс бутиндиолын нийлэгжилт
INVIDIA дахь BDO процессын ацетилений химийн хэсэгт хэрэглэснээр формальдегид нь ацетилентэй урвалд орж, зэсийн карбонатын катализаторын үйлчлэлээр 1,4-бутиндиол үүсгэдэг. Урвалын температур 83-94 ℃, даралт 25-40 кПа байна. Катализатор нь ногоон нунтаг төрхтэй.
2 Бутиндиолыг BDO болгон устөрөгчжүүлэх катализатор
Уг процессын устөрөгчжүүлэх хэсэг нь цуваа холбогдсон хоёр өндөр даралттай тогтмол давхаргын реактороос бүрдэх бөгөөд устөрөгчжүүлэх урвалын 99% нь эхний реакторт явагддаг. Эхний болон хоёр дахь устөрөгчжүүлэх катализаторууд нь идэвхжүүлсэн никель хөнгөн цагааны хайлш юм.
Renee никель нь 2-10 мм-ийн хэмжээтэй, өндөр бат бэх, сайн элэгдэлд тэсвэртэй, том хэмжээтэй гадаргуугийн талбайтай, катализаторын тогтвортой байдал сайтай, удаан эдэлгээтэй, никель хөнгөн цагаан хайлшаар хийсэн блок юм.
Идэвхгүйжүүлээгүй тогтмол давхаргын Raney никель хэсгүүд нь саарал цагаан өнгөтэй бөгөөд тодорхой концентрацитай шингэн шүлтлэг уусгасны дараа хар эсвэл хар саарал хэсгүүд болж хувирдаг бөгөөд голчлон тогтмол давхаргын реакторуудад ашиглагддаг.
① Ацетилен ба формальдегидээс бутиндиолыг нийлэгжүүлэх зэсээр дэмжигдсэн катализатор
Зэсийн висмут катализаторын үйлчлэлээр формальдегид нь ацетилентэй урвалд орж, 92-100 ℃ урвалын температур, 85-106 кПа даралттай үед 1,4-бутиндиол үүсгэдэг. Катализатор нь хар нунтаг хэлбэрээр илэрдэг.
2 Бутиндиолыг BDO болгон устөрөгчжүүлэх катализатор
ISP процесс нь устөрөгчжүүлэх хоёр үе шатыг ашигладаг. Эхний үе шат нь нунтаг никель хөнгөн цагааны хайлшийг катализатор болгон ашиглах бөгөөд нам даралтын устөрөгчжүүлэх нь BYD-ийг BED болон BDO болгон хувиргадаг. Салгасны дараа хоёр дахь үе шат нь ачаалагдсан никельийг катализатор болгон ашиглан BED-ийг BDO болгон хувиргах өндөр даралтын устөрөгчжүүлэх явдал юм.
Анхдагч устөрөгчжүүлэлтийн катализатор: нунтаг Raney никель катализатор
Анхдагч устөрөгчжүүлэх катализатор: Нунтаг Raney никель катализатор. Энэхүү катализаторыг голчлон ISP процессын нам даралтын устөрөгчжүүлэх хэсэгт BDO бүтээгдэхүүн бэлтгэхэд ашигладаг. Энэ нь өндөр идэвхжил, сайн сонголт, хувиргалтын хурд, хурдан тунах хурдтай шинж чанартай. Үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүд нь никель, хөнгөн цагаан, молибден юм.
Анхдагч устөрөгчжүүлэх катализатор: нунтаг никель хөнгөн цагаан хайлшийн устөрөгчжүүлэх катализатор
Катализатор нь өндөр идэвхжил, өндөр бат бэх, 1,4-бутиндиолын өндөр хувиргах хурд, цөөн тооны дайвар бүтээгдэхүүн шаарддаг.
Хоёрдогч устөрөгчжүүлэлтийн катализатор
Энэ нь хөнгөнцагааны исэл, никель, зэсийг идэвхтэй бүрэлдэхүүн хэсэг болгон ашигладаг тулгуур катализатор юм. Багасгасан төлөв нь усанд хадгалагддаг. Катализатор нь механик бат бэх өндөр, үрэлтийн алдагдал бага, химийн тогтвортой байдал сайтай бөгөөд идэвхжүүлэхэд хялбар байдаг. Хар хошоонгор хэлбэртэй хэсгүүд.
Катализаторын хэрэглээний тохиолдлууд
BYD-д катализаторын устөрөгчөөр дамжуулан BDO үүсгэхэд ашигладаг бөгөөд 100000 тонн BDO төхөөрөмжид хэрэглэнэ. Хоёр багц тогтмол ортой реактор нэгэн зэрэг ажиллаж байгаа бөгөөд нэг нь JHG-20308, нөгөө нь импортын катализатор юм.
Шалгалт: Нарийн нунтагыг шүүж байх явцад JHG-20308 тогтмол давхаргын катализатор нь импортын катализатороос бага нарийн нунтаг ялгаруулдаг болохыг тогтоожээ.
Идэвхжүүлэлт: Катализаторын идэвхжил Дүгнэлт: Хоёр катализаторын идэвхжүүлэлтийн нөхцөл ижил байна. Өгөгдлөөс харахад идэвхжүүлэлтийн үе шат бүрт хайлшийн делюминация хурд, оролт ба гаралтын температурын зөрүү, идэвхжүүлэлтийн урвалын дулааны ялгаруулалт маш тогтвортой байна.
Температур: JHG-20308 катализаторын урвалын температур нь импортын катализатороос мэдэгдэхүйц ялгаатай биш боловч температурын хэмжилтийн цэгүүдээс харахад JHG-20308 катализатор нь импортын катализатороос илүү сайн идэвхжилтэй байдаг.
Хольц: Урвалын эхний шатанд BDO түүхий уусмалыг илрүүлэх өгөгдлөөс харахад JHG-20308 нь импортын катализатортой харьцуулахад бэлэн бүтээгдэхүүн дэх хольцын хэмжээ арай бага бөгөөд энэ нь голчлон n-бутанол ба HBA-ийн агууламжид тусгагдсан байдаг.
Ерөнхийдөө JHG-20308 катализаторын гүйцэтгэл тогтвортой, илэрхий өндөр дайвар бүтээгдэхүүн байхгүй бөгөөд түүний гүйцэтгэл нь импортын катализатортой үндсэндээ ижил эсвэл бүр илүү сайн байна.
Суурин давхаргын никель хөнгөн цагаан катализаторын үйлдвэрлэлийн үйл явц
(1) Хайлуулах: Никель хөнгөн цагааны хайлшийг өндөр температурт хайлуулж, дараа нь хэлбэрт оруулдаг.
(2) Бутлах: Хайлшийн блокуудыг бутлах төхөөрөмжөөр дамжуулан жижиг хэсгүүд болгон бутлана.
(3) Шалгалт: Шаардлага хангасан хэмжээтэй бөөмсийг шүүж гаргах.
(4) Идэвхжүүлэх: Урвалын цамхагт байгаа бөөмсийг идэвхжүүлэхийн тулд шингэн шүлтийн тодорхой концентраци болон урсгалын хурдыг хянана.
(5) Шалгалтын үзүүлэлтүүд: металлын агууламж, ширхэгийн хэмжээний тархалт, шахалтын бутлах бат бэх, задгай нягтрал гэх мэт.
Нийтэлсэн цаг: 2023 оны 9-р сарын 11
