Il-BDO, magħruf ukoll bħala 1,4-butanediol, huwa materja prima organika bażika importanti u kimika fina. Il-BDO jista' jiġi ppreparat permezz tal-metodu tal-aċetilen aldeid, il-metodu tal-anidride malejka, il-metodu tal-alkoħol propilene, u l-metodu tal-butadiene. Il-metodu tal-aċetilen aldeid huwa l-metodu industrijali ewlieni għall-preparazzjoni tal-BDO minħabba l-vantaġġi tiegħu fl-ispejjeż u fil-proċess. L-aċetilen u l-formaldeid l-ewwel jiġu kkondensati biex jipproduċu 1,4-butinediol (BYD), li mbagħad jiġi idroġenat biex jinkiseb il-BDO.
Taħt pressjoni għolja (13.8~27.6 MPa) u kundizzjonijiet ta' 250~350 ℃, l-aċetilena tirreaġixxi mal-formaldehyde fil-preżenza ta' katalist (ġeneralment aċetilena kupruża u bismut fuq appoġġ tas-silika), u mbagħad l-intermedju 1,4-butynediol jiġi idroġenat għal BDO bl-użu ta' katalist tan-nikil Raney. Il-karatteristika tal-metodu klassiku hija li l-katalist u l-prodott m'għandhomx għalfejn jiġu separati, u l-ispiża operattiva hija baxxa. Madankollu, l-aċetilena għandha pressjoni parzjali għolja u riskju ta' splużjoni. Il-fattur ta' sigurtà tad-disinn tar-reattur huwa għoli sa 12-20 darba, u t-tagħmir huwa kbir u għali, li jirriżulta f'investiment għoli; L-aċetilena se tippolimerizza biex tipproduċi poliaċetilena, li tiddiżattiva l-katalist u timblokka l-pipeline, li tirriżulta f'ċiklu ta' produzzjoni mqassar u produzzjoni mnaqqsa.
Bi tweġiba għan-nuqqasijiet u l-iżvantaġġi tal-metodi tradizzjonali, it-tagħmir tar-reazzjoni u l-katalisti tas-sistema ta' reazzjoni ġew ottimizzati biex inaqqsu l-pressjoni parzjali tal-aċetilena fis-sistema ta' reazzjoni. Dan il-metodu ntuża ħafna kemm domestikament kif ukoll internazzjonalment. Fl-istess ħin, is-sintesi tal-BYD titwettaq bl-użu ta' sodda tal-ħama jew sodda sospiża. Il-metodu tal-idroġenazzjoni tal-aldeid tal-aċetilena BYD jipproduċi BDO, u bħalissa l-proċessi ISP u INVISTA huma l-aktar użati fiċ-Ċina.
① Sintesi ta' butinediol mill-aċetilena u l-formaldejde bl-użu ta' katalist tal-karbonat tar-ram
Applikat fit-taqsima kimika tal-aċetilena tal-proċess BDO f'INVIDIA, il-formaldehyde jirreaġixxi mal-aċetilena biex jipproduċi 1,4-butynediol taħt l-azzjoni ta' katalist tar-ram karbonat. It-temperatura tar-reazzjoni hija 83-94 ℃, u l-pressjoni hija 25-40 kPa. Il-katalist għandu dehra ta' trab aħdar.
② Katalist għall-idroġenazzjoni tal-butynediol għal BDO
It-taqsima tal-idroġenazzjoni tal-proċess tikkonsisti f'żewġ reatturi b'sodda fissa bi pressjoni għolja konnessi f'serje, b'99% tar-reazzjonijiet tal-idroġenazzjoni jitlestew fl-ewwel reattur. L-ewwel u t-tieni katalisti tal-idroġenazzjoni huma ligi tal-aluminju u n-nikil attivati.
In-nikil Renee b'sodda fissa huwa blokka ta' liga tal-aluminju u n-nikil b'daqsijiet ta' partiċelli li jvarjaw minn 2-10mm, saħħa għolja, reżistenza tajba għall-ilbies, erja tal-wiċċ speċifika kbira, stabbiltà aħjar tal-katalist, u ħajja twila ta' servizz.
Il-partiċelli tan-nikil Raney b'sodda fissa mhux attivati huma bojod griżi, u wara ċerta konċentrazzjoni ta' lissija alkali likwida, isiru partiċelli suwed jew griżi suwed, prinċipalment użati f'reatturi b'sodda fissa.
① Katalist appoġġjat bir-ram għas-sintesi tal-butynediol mill-aċetilena u l-formaldejde
Taħt l-azzjoni ta' katalist tar-ram-bismut appoġġjat, il-formaldehyde jirreaġixxi mal-aċetilena biex jiġġenera 1,4-butynediol, f'temperatura ta' reazzjoni ta' 92-100 ℃ u pressjoni ta' 85-106 kPa. Il-katalist jidher bħala trab iswed.
② Katalist għall-idroġenazzjoni tal-butynediol għal BDO
Il-proċess tal-ISP jadotta żewġ stadji ta' idroġenazzjoni. L-ewwel stadju huwa l-użu ta' liga tat-trab tan-nikil u l-aluminju bħala katalist, u l-idroġenazzjoni bi pressjoni baxxa tikkonverti l-BYD f'BED u BDO. Wara s-separazzjoni, it-tieni stadju huwa l-idroġenazzjoni bi pressjoni għolja bl-użu tan-nikil mgħobbi bħala katalist biex jikkonverti l-BED f'BDO.
Katalist primarju tal-idroġenazzjoni: katalist tan-nikil Raney fi trab
Katalist primarju tal-idroġenazzjoni: Katalist tan-nikil Raney fit-trab. Dan il-katalist jintuża prinċipalment fit-taqsima tal-idroġenazzjoni bi pressjoni baxxa tal-proċess ISP, għall-preparazzjoni ta' prodotti BDO. Għandu l-karatteristiċi ta' attività għolja, selettività tajba, rata ta' konverżjoni, u veloċità mgħaġġla ta' sedimentazzjoni. Il-komponenti ewlenin huma n-nikil, l-aluminju, u l-molibdenu.
Katalist tal-idroġenazzjoni primarju: katalist tal-idroġenazzjoni tal-liga tal-aluminju u n-nikil tat-trab
Il-katalist jeħtieġ attività għolja, saħħa għolja, rata għolja ta' konverżjoni ta' 1,4-butynediol, u inqas prodotti sekondarji.
Katalist sekondarju tal-idroġenazzjoni
Huwa katalist appoġġjat bl-alumina bħala t-trasportatur u n-nikil u r-ram bħala l-komponenti attivi. L-istat imnaqqas jinħażen fl-ilma. Il-katalist għandu saħħa mekkanika għolja, telf baxx fil-frizzjoni, stabbiltà kimika tajba, u huwa faċli biex jiġi attivat. Partiċelli forma ta' silla sewda fid-dehra.
Każijiet ta' Applikazzjoni ta' Katalisti
Użat għal BYD biex jiġġenera BDO permezz ta' idroġenazzjoni tal-katalist, applikat għal unità BDO ta' 100000 tunnellata. Żewġ settijiet ta' reatturi b'sodda fissa qed joperaw simultanjament, wieħed huwa JHG-20308, u l-ieħor huwa katalist importat.
Skrinjar: Matul l-iskrinjar tat-trab fin, instab li l-katalist b'sodda fissa JHG-20308 ipproduċa inqas trab fin mill-katalist importat.
Attivazzjoni: Konklużjoni dwar l-Attivazzjoni tal-Katalist: Il-kundizzjonijiet ta' attivazzjoni taż-żewġ katalisti huma l-istess. Mid-dejta, ir-rata ta' dealuminazzjoni, id-differenza fit-temperatura tad-dħul u tal-ħruġ, u r-rilaxx tas-sħana tar-reazzjoni ta' attivazzjoni tal-liga f'kull stadju tal-attivazzjoni huma konsistenti ħafna.
Temperatura: It-temperatura tar-reazzjoni tal-katalist JHG-20308 mhijiex differenti b'mod sinifikanti minn dik tal-katalist importat, iżda skont il-punti tal-kejl tat-temperatura, il-katalist JHG-20308 għandu attività aħjar mill-katalist importat.
Impuritajiet: Mid-dejta ta' skoperta tas-soluzzjoni mhux raffinata ta' BDO fl-istadju bikri tar-reazzjoni, JHG-20308 għandu ftit inqas impuritajiet fil-prodott lest meta mqabbel ma' katalisti importati, prinċipalment riflessi fil-kontenut ta' n-butanol u HBA.
B'mod ġenerali, il-prestazzjoni tal-katalist JHG-20308 hija stabbli, mingħajr prodotti sekondarji għoljin ovvji, u l-prestazzjoni tiegħu hija bażikament l-istess jew saħansitra aħjar minn dik tal-katalisti importati.
Proċess ta' produzzjoni ta' katalist tan-nikil u l-aluminju b'sodda fissa
(1) Tidwib: Liga tan-nikil u l-aluminju tiddewweb f'temperatura għolja u mbagħad titfa' f'forma.
(2) Tgħaffiġ: Il-blokki tal-liga jiġu mgħaffġa f'partiċelli żgħar permezz ta' tagħmir tat-tgħaffiġ.
(3) Skrinjar: Skrinjar ta' partiċelli b'daqs ta' partiċelli kwalifikat.
(4) Attivazzjoni: Ikkontrolla ċerta konċentrazzjoni u rata ta' fluss ta' alkali likwidu biex tattiva l-partiċelli fit-torri tar-reazzjoni.
(5) Indikaturi ta' spezzjoni: kontenut ta' metall, distribuzzjoni tad-daqs tal-partiċelli, saħħa tat-tgħaffiġ kompressiv, densità tal-massa, eċċ.
Ħin tal-posta: 11 ta' Settembru 2023
