BDO, ankaŭ konata kiel 1,4-butanediolo, estas grava baza organika kaj fajna kemia krudmaterialo. BDO povas esti preparita per la acetilena aldehida metodo, la maleata anhidrida metodo, la propilena alkohola metodo kaj la butadiena metodo. La acetilena aldehida metodo estas la ĉefa industria metodo por prepari BDO pro siaj kostaj kaj procezaj avantaĝoj. Acetileno kaj formaldehido unue estas kondensitaj por produkti 1,4-butinidiolon (BYD), kiu estas plue hidrogenigita por akiri BDO.
Sub alta premo (13,8~27,6 MPa) kaj kondiĉoj de 250~350 ℃, acetileno reagas kun formaldehido en la ĉeesto de katalizilo (kutime kuproacetileno kaj bismuto sur silicia subteno), kaj poste la intermediato 1,4-butinidiolo estas hidrogenigita al BDO uzante Raney-nikelan katalizilon. La karakterizaĵo de la klasika metodo estas, ke la katalizilo kaj produkto ne bezonas esti apartigitaj, kaj la funkciiga kosto estas malalta. Tamen, acetileno havas altan partan premon kaj riskon de eksplodo. La sekurecfaktoro de la reaktora dezajno estas tiel alta kiel 12-20-obla, kaj la ekipaĵo estas granda kaj multekosta, rezultante en alta investo; acetileno polimeriĝos por produkti poliacetilenon, kiu malaktivigas la katalizilon kaj blokas la dukton, rezultante en mallongigita produktadciklo kaj reduktita produktado.
Responde al la mankoj kaj mankoj de tradiciaj metodoj, la reakcia ekipaĵo kaj kataliziloj de la reakcia sistemo estis optimumigitaj por redukti la partan premon de acetileno en la reakcia sistemo. Ĉi tiu metodo estas vaste uzata kaj nacie kaj internacie. Samtempe, la sintezo de BYD estas efektivigita uzante ŝlimliton aŭ suspenditan liton. La acetilena aldehida metodo BYD-hidratigo produktas BDO, kaj nuntempe la ISP kaj INVISTA procezoj estas la plej vaste uzataj en Ĉinio.
① Sintezo de butinidiolo el acetileno kaj formaldehido uzante kuprokarbonatan katalizilon
Aplikita al la kemia sekcio de acetileno de la BDO-procezo en INVIDIA, formaldehido reagas kun acetileno por produkti 1,4-butinidiolon sub la ago de kuprokarbonata katalizilo. La reakcia temperaturo estas 83-94 ℃, kaj la premo estas 25-40 kPa. La katalizilo havas verdan pulvoran aspekton.
② Katalizilo por hidratigo de butinediolo al BDO
La hidratiga sekcio de la procezo konsistas el du altpremaj fikslitaj reaktoroj konektitaj serie, kun 99% de la hidratigaj reakcioj kompletigitaj en la unua reaktoro. La unua kaj dua hidratigaj kataliziloj estas aktivigitaj nikelaj aluminiaj alojoj.
Fiksita lito Renee-nikelo estas nikela aluminia alojbloko kun partiklaj grandecoj intervalantaj de 2-10 mm, alta forto, bona eluziĝrezisto, granda specifa surfacareo, pli bona katalizila stabileco kaj longa servodaŭro.
Neaktivigitaj fikslitaj Raney-nikelaj partikloj estas grizecblankaj, kaj post certa koncentriĝo de likva alkala lesivado, ili fariĝas nigraj aŭ nigragrizaj partikloj, ĉefe uzataj en fikslitaj reaktoroj.
① Kupro-subtenata katalizilo por la sintezo de butiniolo el acetileno kaj formaldehido
Sub la ago de subtenata katalizilo de kupro-bismuto, formaldehido reagas kun acetileno por generi 1,4-butinidiolon, je reakcia temperaturo de 92-100 ℃ kaj premo de 85-106 kPa. La katalizilo aspektas kiel nigra pulvoro.
② Katalizilo por hidratigo de butinediolo al BDO
La ISP-procezo uzas du stadiojn de hidratigo. La unua stadio uzas pulvoran nikelan aluminian alojon kiel katalizilon, kaj malaltprema hidratigo konvertas BYD en BED kaj BDO. Post la apartigo, la dua stadio estas altprema hidratigo uzante ŝarĝitan nikelon kiel katalizilon por konverti BED en BDO.
Primara hidrogeniga katalizilo: pulvora Raney-nikelkatalizilo
Primara hidrogeniga katalizilo: Pulvora Raney-nikela katalizilo. Ĉi tiu katalizilo estas ĉefe uzata en la malaltprema hidrogeniga sekcio de la ISP-procezo, por la preparado de BDO-produktoj. Ĝi havas la karakterizaĵojn de alta aktiveco, bona selektiveco, konverta rapido kaj rapida sedimentiĝa rapido. La ĉefaj komponantoj estas nikelo, aluminio kaj molibdeno.
Primara hidrogeniga katalizilo: pulvora nikela aluminia aloja hidrogeniga katalizilo
La katalizilo postulas altan aktivecon, altan forton, altan konvertan indicon de 1,4-butinidiolo, kaj malpli da kromproduktoj.
Sekundara hidratiga katalizilo
Ĝi estas subtenata katalizilo kun alumino kiel portanto kaj nikelo kaj kupro kiel aktivaj komponantoj. La reduktita stato estas stokita en akvo. La katalizilo havas altan mekanikan forton, malaltan frikcioperdon, bonan kemian stabilecon, kaj estas facile aktivigebla. Partikloj aspektas kiel nigra trifolio.
Aplikaj Kazoj de Kataliziloj
Uzata por BYD por generi BDO per katalizila hidratigo, aplikita al 100000-tuna BDO-unuo. Du aroj de fikslitaj reaktoroj funkcias samtempe, unu estas JHG-20308, kaj la alia estas importita katalizilo.
Kribrado: Dum la kribrado de fajna pulvoro, oni trovis, ke la fikslita katalizilo JHG-20308 produktis malpli fajnan pulvoron ol la importita katalizilo.
Aktivigo: Konkludo pri Aktivigo de Katalizilo: La aktivigaj kondiĉoj de la du kataliziloj estas la samaj. Laŭ la datumoj, la rapideco de dealuminado, la diferenco en temperaturoj de eniro kaj eliro, kaj la varmoliberigo de la alojo dum la aktiviga reakcio ĉe ĉiu stadio de aktivigo estas tre koheraj.
Temperaturo: La reakcia temperaturo de la katalizilo JHG-20308 ne signife diferencas de tiu de la importita katalizilo, sed laŭ la temperaturmezurpunktoj, la katalizilo JHG-20308 havas pli bonan aktivecon ol la importita katalizilo.
Malpuraĵoj: Laŭ la detektodatumoj de kruda solvaĵo de BDO en la frua stadio de la reakcio, JHG-20308 havas iomete malpli da malpuraĵoj en la preta produkto kompare kun importitaj kataliziloj, ĉefe reflektite en la enhavo de n-butanolo kaj HBA.
Ĝenerale, la agado de la katalizilo JHG-20308 estas stabila, sen evidentaj altaj kromproduktoj, kaj ĝia agado estas baze la sama aŭ eĉ pli bona ol tiu de importitaj kataliziloj.
Produktadprocezo de fikslita nikelo-aluminia katalizilo
(1) Fandado: Nikelo-aluminia alojo estas fandita je alta temperaturo kaj poste gisita en formon.
(2) Dispremado: La alojblokoj estas dispremitaj en malgrandajn erojn per dispremada ekipaĵo.
(3) Kribrado: Kribrado de partikloj kun kvalifikita partikla grandeco.
(4) Aktivigo: Kontrolu certan koncentriĝon kaj flukvanton de likva alkalo por aktivigi la partiklojn en la reakcia turo.
(5) Inspektindikiloj: metalenhavo, partikla grandecdistribuo, kunprema dispremforto, volumena denseco, ktp.
Afiŝtempo: 11 septembro 2023
