BDO, ook bekend als 1,4-butanediol, is een belangrijke fundamentele organische en fijne chemische grondstof. BDO kan worden bereid via de acetyleenaldehyde -methode, maleïne -anhydride -methode, propyleenalcoholmethode en butadieen -methode. De acetyleenaldehyde -methode is de belangrijkste industriële methode voor het bereiden van BDO vanwege de kosten en procesvoordelen. Acetyleen en formaldehyde worden eerst gecondenseerd om 1,4-butydediol (BYD) te produceren, die verder wordt gehydrogeneerd om BDO te verkrijgen.
Onder hoge druk (13,8 ~ 27,6 MPa) en omstandigheden van 250 ~ 350 ℃, reageert acetyleen met formaldehyde in aanwezigheid van een katalysator (meestal cuprous acetyleen en bismut op een silica-ondersteuning), en vervolgens het tussenliggende 1,4-butydediol wordt gehydrogeneerd naar bdo met een raney nickel katalyst. Het kenmerk van de klassieke methode is dat de katalysator en het product niet moeten worden gescheiden en de bedrijfskosten laag zijn. Acetyleen heeft echter een hoge partiële druk en een risico op explosie. De veiligheidsfactor van het reactorontwerp is zo hoog als 12-20 keer en de apparatuur is groot en duur, wat resulteert in hoge investeringen; Acetyleen zal polymeriseren om polyacetyleen te produceren, dat de katalysator deactiveert en de pijpleiding blokkeert, wat resulteert in een verkorte productiecyclus en een verminderde output.
In reactie op de tekortkomingen en tekortkomingen van traditionele methoden werden de reactieapparatuur en katalysatoren van het reactiesysteem geoptimaliseerd om de gedeeltelijke druk van acetyleen in het reactiesysteem te verminderen. Deze methode is zowel in het binnenland als internationaal op grote schaal gebruikt. Tegelijkertijd wordt de synthese van BYD uitgevoerd met behulp van een slibbed of een hangend bed. De acetyleenaldehyde -methode BYD -hydrogenering produceert BDO, en momenteel zijn de ISP- en Invista -processen het meest gebruikt in China.
① Synthese van Butydediol van acetyleen en formaldehyde met behulp van kopercarbonaatkatalysator
Toegepast op het Acetyleenchemische gedeelte van het BDO-proces in Invidia reageert formaldehyde met acetyleen om 1,4-butydediol te produceren onder werking van een koperen carbonalaatkatalysator. De reactietemperatuur is 83-94 ℃ en de druk is 25-40 kPa. De katalysator heeft een groen poeder uiterlijk.
② Katalysator voor hydrogenering van Butydediol naar BDO
De hydrogeneringssectie van het proces bestaat uit twee hoge drukreactoren met een vast bed in serie, waarbij 99% van de hydrogeneringsreacties in de eerste reactor is voltooid. De eerste en tweede hydrogeneringskatalysatoren zijn geactiveerde nikkelaluminiumlegeringen.
Renee nikkel met vast bed is een nikkelaluminiumlegeringsblok met deeltjesgroottes variërend van 2-10 mm, hoge sterkte, goede slijtvastheid, groot specifiek oppervlak, betere katalysatorstabiliteit en lange levensduur.
Niet -geactiveerde vaste bed raney nikkeldeeltjes zijn grijsachtig wit en na een bepaalde concentratie vloeibare alkali -uitloging worden ze zwarte of zwart grijze deeltjes, voornamelijk gebruikt in fixed bedreactoren.
① Koper ondersteunde katalysator voor de synthese van Butynediol van acetyleen en formaldehyde
Onder de werking van een ondersteunde Copper Bismuth-katalysator reageert formaldehyde met acetyleen om 1,4-butydydediol te genereren, bij een reactietemperatuur van 92-100 ℃ en een druk van 85-106 kPa. De katalysator verschijnt als een zwart poeder.
② Katalysator voor hydrogenering van Butydediol naar BDO
Het ISP -proces hanteert twee stadia van hydrogenering. De eerste fase is het gebruik van poedervormige aluminiumlegering als katalysator en lagedrukhydrogenering zet BYD om in bed en BDO. Na scheiding is de tweede fase hogedrukhydrogenering met behulp van geladen nikkel als katalysator om bed om te zetten in BDO.
Primaire hydrogeneringskatalysator: raney raney nikkel katalysator
Primaire hydrogeneringskatalysator: poeder Raney nikkel katalysator. Deze katalysator wordt voornamelijk gebruikt in de lagedrukhydrogeneringssectie van het ISP-proces, voor de bereiding van BDO-producten. Het heeft de kenmerken van hoge activiteit, goede selectiviteit, conversiesnelheid en snelle bezinksnelheid. De belangrijkste componenten zijn nikkel, aluminium en molybdeen.
Primaire hydrogeneringskatalysator: poeder nikkel aluminium legeringhydrogeneringskatalysator
De katalysator vereist een hoge activiteit, hoge sterkte, hoge conversiesnelheid van 1,4-butydediol en minder bijproducten.
Secundaire hydrogeneringskatalysator
Het is een ondersteunde katalysator met aluminiumoxide als de drager en nikkel en koper als de actieve componenten. De verminderde toestand wordt opgeslagen in water. De katalysator heeft een hoge mechanische sterkte, lage wrijvingsverlies, goede chemische stabiliteit en is gemakkelijk te activeren. Zwarte klavervormige deeltjes in uiterlijk.
Aanvraaggevallen van katalysatoren
Gebruikt voor BYD om BDO te genereren door katalysatorhydrogenering, toegepast op een BDO -eenheid van 100000 ton. Twee sets van fixed bedreactoren werken tegelijkertijd, de ene is JHG-20308 en de andere is geïmporteerde katalysator.
Screening: Tijdens de screening van fijn poeder bleek dat de JHG-20308-katalysator met vast bed minder fijn poeder produceerde dan de geïmporteerde katalysator.
Activering: CONCLUSIE VAN KATALYST Activering: de activeringsvoorwaarden van de twee katalysatoren zijn hetzelfde. Uit de gegevens, de dealuminatiesnelheid, het verschil in inlaat en uitlaattemperatuur en activeringsreactie warmtevrijheid van de legering in elke activeringsfase zijn zeer consistent.
Temperatuur: de reactietemperatuur van JHG-20308-katalysator is niet significant verschillend van die van geïmporteerde katalysator, maar volgens de temperatuurmeetpunten heeft JHG-20308-katalysator een betere activiteit dan geïmporteerde katalysator.
Onzuiverheden: Uit de detectiegegevens van BDO ruwe oplossing in het vroege stadium van de reactie, heeft JHG-20308 iets minder onzuiverheden in het eindproduct vergeleken met geïmporteerde katalysatoren, voornamelijk weerspiegeld in de inhoud van N-Butanol en HBA.
Over het algemeen zijn de prestaties van JHG-20308-katalysator stabiel, zonder duidelijke hoge bijproducten, en de prestaties ervan zijn in principe hetzelfde of zelfs beter dan die van geïmporteerde katalysatoren.
Productieproces van nikkel aluminium katalysator met vast bed
(1) Smelt: nikkelaluminiumlegering wordt gesmolten bij hoge temperatuur en vervolgens in vorm gegoten.
(2) Beperking: de legeringsblokken worden in kleine deeltjes verpletterd door middel van verpletterende apparatuur.
(3) Screening: screening van deeltjes met gekwalificeerde deeltjesgrootte.
(4) Activering: regelt een bepaalde concentratie en stroomsnelheid van vloeibare alkali om de deeltjes in de reactietoren te activeren.
(5) Inspectie -indicatoren: metaalgehalte, deeltjesgrootteverdeling, druksterkte, bulkdichtheid, enz.
Posttijd: sep-11-2023
