Mae BDO, a elwir hefyd yn 1,4-bwtanediol, yn ddeunydd crai organig a chemegol mân sylfaenol pwysig. Gellir paratoi BDO trwy'r dull asetylen aldehyd, y dull anhydrid maleig, y dull alcohol propylen, a'r dull bwtadien. Y dull asetylen aldehyd yw'r prif ddull diwydiannol ar gyfer paratoi BDO oherwydd ei fanteision cost a phroses. Caiff asetylen a fformaldehyd eu cyddwyso yn gyntaf i gynhyrchu 1,4-bwtanediol (BYD), sy'n cael ei hydrogenu ymhellach i gael BDO.
O dan bwysau uchel (13.8~27.6 MPa) ac amodau o 250~350 ℃, mae asetylen yn adweithio â fformaldehyd ym mhresenoldeb catalydd (asetylen cwpraidd a bismuth ar gefnogaeth silica fel arfer), ac yna mae'r 1,4-butynediol canolradd yn cael ei hydrogenu i BDO gan ddefnyddio catalydd nicel Raney. Nodwedd y dull clasurol yw nad oes angen gwahanu'r catalydd a'r cynnyrch, ac mae'r gost weithredu yn isel. Fodd bynnag, mae gan asetylen bwysau rhannol uchel a risg o ffrwydrad. Mae ffactor diogelwch dyluniad yr adweithydd mor uchel â 12-20 gwaith, ac mae'r offer yn fawr ac yn ddrud, gan arwain at fuddsoddiad uchel; Bydd asetylen yn polymeru i gynhyrchu polyasetylen, sy'n dadactifadu'r catalydd ac yn blocio'r biblinell, gan arwain at gylch cynhyrchu byrrach ac allbwn llai.
Mewn ymateb i ddiffygion a diffygion dulliau traddodiadol, optimeiddiwyd offer adwaith a chatalyddion y system adwaith i leihau pwysedd rhannol asetylen yn y system adwaith. Defnyddiwyd y dull hwn yn helaeth yn ddomestig ac yn rhyngwladol. Ar yr un pryd, cynhelir synthesis BYD gan ddefnyddio gwely slwtsh neu wely ataliedig. Mae hydrogeniad BYD, y dull aldehyd asetylen, yn cynhyrchu BDO, ac ar hyn o bryd y prosesau ISP ac INVISTA yw'r rhai a ddefnyddir fwyaf yn Tsieina.
① Synthesis butyndiol o asetylen a fformaldehyd gan ddefnyddio catalydd copr carbonad
Wedi'i gymhwyso i adran gemegol asetylen y broses BDO yn INVIDIA, mae fformaldehyd yn adweithio ag asetylen i gynhyrchu 1,4-butynediol o dan weithred catalydd copr carbonad. Mae tymheredd yr adwaith rhwng 83-94 ℃, a'r pwysau rhwng 25-40 kPa. Mae gan y catalydd ymddangosiad powdr gwyrdd.
② Catalydd ar gyfer hydrogeniad butynediol i BDO
Mae adran hydrogeniad y broses yn cynnwys dau adweithydd gwely sefydlog pwysedd uchel wedi'u cysylltu mewn cyfres, gyda 99% o'r adweithiau hydrogeniad yn cael eu cwblhau yn yr adweithydd cyntaf. Aloion alwminiwm nicel wedi'u actifadu yw'r catalyddion hydrogeniad cyntaf a'r ail.
Mae nicel Renee gwely sefydlog yn floc aloi alwminiwm nicel gyda meintiau gronynnau yn amrywio o 2-10mm, cryfder uchel, ymwrthedd i wisgo da, arwynebedd penodol mawr, sefydlogrwydd catalydd gwell, a bywyd gwasanaeth hir.
Mae gronynnau nicel Raney gwely sefydlog heb eu actifadu yn wyn llwydaidd, ac ar ôl crynodiad penodol o drwytholchi alcalïaidd hylifol, maent yn dod yn ronynnau du neu lwyd du, a ddefnyddir yn bennaf mewn adweithyddion gwely sefydlog.
① Catalydd â chefnogaeth copr ar gyfer synthesis butyndiol o asetylen a fformaldehyd
O dan weithred catalydd bismuth copr â chymorth, mae fformaldehyd yn adweithio ag asetylen i gynhyrchu 1,4-butynediol, ar dymheredd adwaith o 92-100 ℃ a phwysau o 85-106 kPa. Mae'r catalydd yn ymddangos fel powdr du.
② Catalydd ar gyfer hydrogeniad butynediol i BDO
Mae'r broses ISP yn mabwysiadu dau gam o hydrogeniad. Y cam cyntaf yw defnyddio aloi alwminiwm nicel powdr fel catalydd, ac mae hydrogeniad pwysedd isel yn trosi BYD yn BED a BDO. Ar ôl gwahanu, yr ail gam yw hydrogeniad pwysedd uchel gan ddefnyddio nicel wedi'i lwytho fel catalydd i drosi BED yn BDO.
Catalydd hydrogeniad cynradd: catalydd nicel Raney powdr
Catalydd hydrogeniad cynradd: Catalydd nicel Raney powdr. Defnyddir y catalydd hwn yn bennaf yn adran hydrogeniad pwysedd isel y broses ISP, ar gyfer paratoi cynhyrchion BDO. Mae ganddo nodweddion gweithgaredd uchel, detholusrwydd da, cyfradd drosi, a chyflymder setlo cyflym. Y prif gydrannau yw nicel, alwminiwm, a molybdenwm.
Catalydd hydrogeniad cynradd: catalydd hydrogeniad aloi alwminiwm nicel powdr
Mae'r catalydd angen gweithgaredd uchel, cryfder uchel, cyfradd drosi uchel o 1,4-butynediol, a llai o sgil-gynhyrchion.
Catalydd hydrogeniad eilaidd
Mae'n gatalydd â chymorth gydag alwmina fel y cludwr a nicel a chopr fel y cydrannau gweithredol. Mae'r cyflwr gostyngedig yn cael ei storio mewn dŵr. Mae gan y catalydd gryfder mecanyddol uchel, colled ffrithiant isel, sefydlogrwydd cemegol da, ac mae'n hawdd ei actifadu. Mae gronynnau siâp meillion du o ran golwg.
Achosion Cymhwyso Catalyddion
Wedi'i ddefnyddio ar gyfer BYD i gynhyrchu BDO trwy hydrogeniad catalydd, wedi'i gymhwyso i uned BDO 100,000 tunnell. Mae dau set o adweithyddion gwely sefydlog yn gweithredu ar yr un pryd, un yw JHG-20308, a'r llall yw catalydd wedi'i fewnforio.
Sgrinio: Yn ystod sgrinio powdr mân, canfuwyd bod y catalydd gwely sefydlog JHG-20308 yn cynhyrchu llai o bowdr mân na'r catalydd a fewnforiwyd.
Actifadu: Actifadu Catalydd Casgliad: Mae amodau actifadu'r ddau gatalydd yr un peth. O'r data, mae'r gyfradd dadalwmineiddio, y gwahaniaeth tymheredd mewnfa ac allfa, a rhyddhau gwres adwaith actifadu'r aloi ym mhob cam o actifadu yn gyson iawn.
Tymheredd: Nid yw tymheredd adwaith catalydd JHG-20308 yn sylweddol wahanol i dymheredd adwaith catalydd wedi'i fewnforio, ond yn ôl y pwyntiau mesur tymheredd, mae gan gatalydd JHG-20308 weithgaredd gwell na chatalydd wedi'i fewnforio.
Amhureddau: O'r data canfod o doddiant crai BDO yng nghyfnod cynnar yr adwaith, mae gan JHG-20308 ychydig llai o amhureddau yn y cynnyrch gorffenedig o'i gymharu â chatalyddion a fewnforir, a adlewyrchir yn bennaf yng nghynnwys n-butanol a HBA.
At ei gilydd, mae perfformiad catalydd JHG-20308 yn sefydlog, heb unrhyw sgil-gynhyrchion uchel amlwg, ac mae ei berfformiad yn y bôn yr un fath neu hyd yn oed yn well na pherfformiad catalyddion a fewnforir.
Proses gynhyrchu catalydd alwminiwm nicel gwely sefydlog
(1) Toddi: Mae aloi alwminiwm nicel yn cael ei doddi ar dymheredd uchel ac yna'n cael ei gastio i siâp.
(2) Malu: Mae'r blociau aloi yn cael eu malu'n ronynnau bach trwy offer malu.
(3) Sgrinio: Sgrinio gronynnau â maint gronynnau cymwys.
(4) Actifadu: Rheoli crynodiad a chyfradd llif penodol o alcali hylif i actifadu'r gronynnau yn y tŵr adwaith.
(5) Dangosyddion arolygu: cynnwys metel, dosbarthiad maint gronynnau, cryfder malu cywasgol, dwysedd swmp, ac ati.
Amser postio: Medi-11-2023
