1,4-butandiol kimi də tanınan BDO mühüm əsas üzvi və incə kimyəvi xammaldır. BDO asetilen aldehid üsulu, malein anhidrid üsulu, propilen spirti üsulu və butadien üsulu ilə hazırlana bilər. Asetilen aldehid üsulu, dəyəri və texnoloji üstünlüklərinə görə BDO hazırlamaq üçün əsas sənaye üsuludur. Asetilen və formaldehid əvvəlcə BDO əldə etmək üçün hidrogenləşdirilən 1,4-butindiol (BYD) hasil etmək üçün kondensasiya olunur.
Yüksək təzyiq (13,8 ~ 27,6 MPa) və 250 ~ 350 ℃ şəraitində asetilen bir katalizatorun (adətən bakır asetilen və vismutun silisium dayağında) iştirakı ilə formaldehidlə reaksiya verir və sonra aralıq 1,4-butindiol hidrogenləşir. Raney nikel katalizatorundan istifadə edərək BDO-ya. Klassik metodun xarakterik cəhəti ondan ibarətdir ki, katalizator və məhsulun ayrılmasına ehtiyac yoxdur və istismar xərcləri azdır. Bununla belə, asetilenin yüksək qismən təzyiqi və partlama riski var. Reaktor dizaynının təhlükəsizlik əmsalı 12-20 dəfə yüksəkdir və avadanlıq böyük və bahalıdır, nəticədə yüksək investisiya qoyulur; Asetilen katalizatoru deaktiv edən və boru kəmərini bloklayan poliasetilen istehsal etmək üçün polimerləşəcək, nəticədə istehsal dövrü qısalacaq və hasilat azalacaq.
Ənənəvi metodların çatışmazlıqlarına və çatışmazlıqlarına cavab olaraq, reaksiya sistemində asetilenin parsial təzyiqini azaltmaq üçün reaksiya sisteminin reaksiya avadanlığı və katalizatorları optimallaşdırılmışdır. Bu üsul həm ölkə daxilində, həm də beynəlxalq miqyasda geniş istifadə olunur. Eyni zamanda, BYD-nin sintezi lil yatağı və ya asma yataqdan istifadə etməklə həyata keçirilir. Asetilen aldehid üsulu BYD hidrogenləşdirilməsi BDO istehsal edir və hazırda ISP və INVISTA prosesləri Çində ən çox istifadə olunur.
① Mis karbonat katalizatoru ilə asetilen və formaldehiddən butindiolun sintezi
INVIDIA-da BDO prosesinin asetilen kimyəvi bölməsinə tətbiq olunan formaldehid, mis karbonat katalizatorunun təsiri altında 1,4-butindiol istehsal etmək üçün asetilenlə reaksiya verir. Reaksiya temperaturu 83-94 ℃, təzyiq isə 25-40 kPa-dır. Katalizator yaşıl toz görünüşünə malikdir.
② Bütindiolun BDO-ya hidrogenləşməsi üçün katalizator
Prosesin hidrogenləşdirmə hissəsi ardıcıl olaraq bağlanmış iki yüksək təzyiqli sabit yataqlı reaktordan ibarətdir və hidrogenləşmə reaksiyalarının 99%-i birinci reaktorda tamamlanır. Birinci və ikinci hidrogenləşdirmə katalizatorları aktivləşdirilmiş nikel alüminium ərintiləridir.
Sabit yataq Renee nikel 2-10 mm arasında dəyişən hissəcik ölçüləri, yüksək möhkəmlik, yaxşı aşınma müqaviməti, böyük xüsusi səth sahəsi, daha yaxşı katalizator dayanıqlığı və uzun xidmət müddəti olan nikel alüminium ərintisi blokudur.
Aktivləşdirilməmiş sabit yataq Raney nikel hissəcikləri bozumtul ağ olur və maye qələvi yuyulmasının müəyyən bir konsentrasiyasından sonra qara və ya qara boz hissəciklərə çevrilir, əsasən stasionar reaktorlarda istifadə olunur.
① Asetilen və formaldehiddən butindiolun sintezi üçün mis dəstəkli katalizator
Dəstəklənən mis vismut katalizatorunun təsiri altında formaldehid 92-100 ℃ reaksiya temperaturunda və 85-106 kPa təzyiqdə 1,4-butindiol yaratmaq üçün asetilenlə reaksiya verir. Katalizator qara toz kimi görünür.
② Bütindiolun BDO-ya hidrogenləşməsi üçün katalizator
ISP prosesi hidrogenləşmənin iki mərhələsini qəbul edir. Birinci mərhələ katalizator kimi toz halında nikel alüminium ərintisi istifadə edir və aşağı təzyiqli hidrogenləşdirmə BYD-ni BED və BDO-ya çevirir. Ayrıldıqdan sonra ikinci mərhələ BED-i BDO-ya çevirmək üçün katalizator kimi yüklənmiş nikeldən istifadə edərək yüksək təzyiqli hidrogenləşdirmədir.
İlkin hidrogenləşdirmə katalizatoru: toz halında Raney nikel katalizatoru
İlkin hidrogenləşdirmə katalizatoru: Pudra Raney nikel katalizatoru. Bu katalizator əsasən ISP prosesinin aşağı təzyiqli hidrogenləşdirmə bölməsində, BDO məhsullarının hazırlanması üçün istifadə olunur. Yüksək aktivlik, yaxşı seçmə, çevrilmə sürəti və sürətli çökmə sürəti xüsusiyyətlərinə malikdir. Əsas komponentlər nikel, alüminium və molibdendir.
İlkin hidrogenləşdirmə katalizatoru: toz nikel alüminium ərintisi hidrogenləşdirmə katalizatoru
Katalizator yüksək aktivlik, yüksək güc, 1,4-butindiolun yüksək konversiya sürəti və daha az yan məhsul tələb edir.
İkinci dərəcəli hidrogenləşdirmə katalizatoru
Daşıyıcı kimi alüminium oksidi və aktiv komponentlər kimi nikel və mis ilə dəstəklənən katalizatordur. Azaldılmış vəziyyət suda saxlanılır. Katalizator yüksək mexaniki gücə, aşağı sürtünmə itkisinə, yaxşı kimyəvi sabitliyə malikdir və aktivləşdirilməsi asandır. Görünüşdə qara yonca formalı hissəciklər.
Katalizatorların tətbiqi halları
BYD üçün katalizatorun hidrogenləşməsi ilə BDO yaratmaq üçün istifadə olunur, 100000 ton BDO vahidinə tətbiq edilir. İki dəst stasionar reaktor eyni vaxtda işləyir, biri JHG-20308, digəri isə idxal katalizatorudur.
Tənzimləmə: İncə tozun yoxlanılması zamanı məlum oldu ki, JHG-20308 sabit yataqlı katalizator idxal edilmiş katalizatordan daha az incə toz istehsal edir.
Aktivləşdirmə: Katalizatorun aktivləşdirilməsi Nəticə: İki katalizatorun aktivləşmə şərtləri eynidir. Məlumatlardan, aktivləşdirmənin hər bir mərhələsində ərintinin deluminasiya dərəcəsi, giriş və çıxış temperatur fərqi və aktivləşdirmə reaksiyası istilik buraxılması çox ardıcıldır.
Temperatur: JHG-20308 katalizatorunun reaksiya temperaturu idxal edilmiş katalizatordan əhəmiyyətli dərəcədə fərqlənmir, lakin temperatur ölçmə nöqtələrinə görə JHG-20308 katalizatoru idxal edilmiş katalizatordan daha yaxşı aktivliyə malikdir.
Çirkləri: Reaksiyanın ilkin mərhələsində BDO xammal məhlulunun aşkarlanması məlumatlarına əsasən, JHG-20308 idxal katalizatorları ilə müqayisədə hazır məhsulda bir qədər az çirklərə malikdir, əsasən n-butanol və HBA tərkibində əks olunur.
Ümumilikdə, JHG-20308 katalizatorunun performansı sabitdir, açıq-aydın yüksək əlavə məhsullar yoxdur və onun performansı əsasən idxal olunan katalizatorlarla eyni və ya daha yaxşıdır.
Sabit yataqlı nikel alüminium katalizatorunun istehsal prosesi
(1) Əritmə: Nikel alüminium ərintisi yüksək temperaturda əridilir və sonra formaya salınır.
(2) Əzmə: Ərinti blokları sarsıdıcı avadanlıq vasitəsilə kiçik hissəciklərə əzilir.
(3) Skrininq: Müvafiq hissəcik ölçüsü ilə hissəciklərin yoxlanılması.
(4) Aktivləşdirmə: Reaksiya qülləsindəki hissəcikləri aktivləşdirmək üçün maye qələvilərin müəyyən konsentrasiyasına və axın sürətinə nəzarət edin.
(5) Təftiş göstəriciləri: metal tərkibi, hissəcik ölçüsü paylanması, sıxılma əzmə gücü, kütlə sıxlığı və s.
Göndərmə vaxtı: 11 sentyabr 2023-cü il
