U BDO, cunnisciutu ancu cum'è 1,4-butanediol, hè una materia prima organica basica è chimica fina impurtante. U BDO pò esse preparatu per mezu di u metudu di l'aldeide acetilenica, u metudu di l'anidride maleica, u metudu di l'alcol propilenicu è u metudu di u butadiene. U metudu di l'aldeide acetilenica hè u principale metudu industriale per preparà u BDO per via di i so vantaghji in termini di costu è di prucessu. L'acetilene è a formaldeide sò prima cundensati per pruduce 1,4-butanediol (BYD), chì hè ulteriormente idrogenatu per ottene BDO.
Sottu alta pressione (13,8 ~ 27,6 MPa) è cundizioni di 250 ~ 350 ℃, l'acetilene reagisce cù a formaldeide in presenza di un catalizatore (di solitu acetilene rameoso è bismutu nantu à un supportu di silice), è dopu l'intermediu 1,4-butinediolu hè idrogenatu à BDO utilizendu un catalizatore di nichel Raney. A caratteristica di u metudu classicu hè chì u catalizatore è u pruduttu ùn anu micca bisognu di esse separati, è u costu operativu hè bassu. Tuttavia, l'acetilene hà una alta pressione parziale è un risicu di splusione. U fattore di sicurezza di u cuncepimentu di u reattore hè altu cum'è 12-20 volte, è l'equipaggiu hè grande è caru, risultendu in investimenti elevati; L'acetilene si polimerizerà per pruduce poliacetilene, chì disattiva u catalizatore è blocca a pipeline, risultendu in un ciclu di pruduzzione accurtatu è una pruduzzione ridutta.
In risposta à i difetti è à e carenze di i metudi tradiziunali, l'equipaggiu di reazione è i catalizatori di u sistema di reazione sò stati ottimizzati per riduce a pressione parziale di l'acetilene in u sistema di reazione. Stu metudu hè statu largamente utilizatu sia in u paese sia à l'internaziunale. À u listessu tempu, a sintesi di BYD hè realizata aduprendu un lettu di fanghi o un lettu suspesu. U metudu di l'aldeide acetilenica BYD idrogenazione produce BDO, è attualmente i prucessi ISP è INVISTA sò i più utilizati in Cina.
① Sintesi di butinediolu da acetilene è formaldeide aduprendu un catalizatore di carbonatu di rame
Applicatu à a sezzione chimica di l'acetilene di u prucessu BDO in INVIDIA, u formaldeide reagisce cù l'acetilene per pruduce 1,4-butinediolu sottu l'azione di un catalizatore di carbonatu di rame. A temperatura di reazione hè 83-94 ℃, è a pressione hè 25-40 kPa. U catalizatore hà un aspettu di polvere verde.
② Catalizzatore per l'idrogenazione di butinediolu à BDO
A sezzione d'idrogenazione di u prucessu hè custituita da dui reattori à lettu fissu à alta pressione cunnessi in serie, cù u 99% di e reazzioni d'idrogenazione cumpletate in u primu reattore. U primu è u secondu catalizatore d'idrogenazione sò leghe d'aluminiu è nichelu attivate.
U nichel Renee à lettu fissu hè un bloccu di lega d'aluminiu è nichel cù dimensioni di particelle chì varianu da 2 à 10 mm, alta resistenza, bona resistenza à l'usura, grande superficia specifica, megliu stabilità di u catalizatore è longa vita di serviziu.
E particelle di nickel Raney à lettu fissu inattivate sò di culore biancu grisgiu, è dopu una certa cuncentrazione di lisciviazione alcalina liquida, diventanu particelle nere o nere grisgie, aduprate principalmente in reattori à lettu fissu.
① Catalizzatore supportatu da rame per a sintesi di butinediolu da acetilene è formaldeide
Sottu l'azione di un catalizatore di bismutu di rame supportatu, a formaldeide reagisce cù l'acetilene per generà 1,4-butinediolu, à una temperatura di reazione di 92-100 ℃ è una pressione di 85-106 kPa. U catalizatore appare cum'è una polvere nera.
② Catalizzatore per l'idrogenazione di butinediolu à BDO
U prucessu ISP adotta duie tappe d'idrogenazione. A prima tappa hè l'usu di una lega d'aluminiu di nichel in polvere cum'è catalizatore, è l'idrogenazione à bassa pressione cunverte BYD in BED è BDO. Dopu a separazione, a seconda tappa hè l'idrogenazione à alta pressione aduprendu nichel caricatu cum'è catalizatore per cunvertisce BED in BDO.
Catalizzatore primariu di l'idrogenazione: catalizatore di nichel Raney in polvere
Catalizzatore primariu di l'idrogenazione: Catalizzatore di nichel Raney in polvere. Stu catalizatore hè principalmente adupratu in a sezione di l'idrogenazione à bassa pressione di u prucessu ISP, per a preparazione di prudutti BDO. Hà e caratteristiche di alta attività, bona selettività, velocità di cunversione è rapida velocità di sedimentazione. I cumpunenti principali sò u nichel, l'aluminiu è u molibdenu.
Catalizzatore di idrogenazione primariu: catalizatore di idrogenazione in lega di nichel è aluminiu in polvere
U catalizatore richiede una alta attività, una alta forza, un altu tassu di cunversione di 1,4-butinediolu è menu sottoprodotti.
Catalizzatore di idrogenazione secundaria
Hè un catalizatore supportatu cù alumina cum'è supportu è nichelu è rame cum'è cumpunenti attivi. U statu riduttu hè almacenatu in acqua. U catalizatore hà una alta resistenza meccanica, una bassa perdita di attritu, una bona stabilità chimica è hè faciule da attivà. Particelle in forma di trifogliu neru in aspettu.
Casi d'applicazione di catalizzatori
Adupratu per BYD per generà BDO per via di l'idrogenazione di catalizzatori, applicata à un'unità BDO di 100000 tunnellate. Dui insemi di reattori à lettu fissu operanu simultaneamente, unu hè JHG-20308, è l'altru hè un catalizzatore impurtatu.
Screening: Durante u screening di polvere fina, hè statu trovu chì u catalizatore à lettu fissu JHG-20308 hà pruduttu menu polvere fina chè u catalizatore impurtatu.
Attivazione: Attivazione di u Catalizatore Conclusione: E cundizioni d'attivazione di i dui catalizatori sò listesse. Da i dati, a velocità di dealluminazione, a differenza di temperatura d'entrata è d'uscita, è a liberazione di calore di a reazione d'attivazione di a lega in ogni tappa di attivazione sò assai consistenti.
Temperatura: A temperatura di reazione di u catalizatore JHG-20308 ùn hè micca significativamente diversa da quella di u catalizatore impurtatu, ma secondu i punti di misurazione di a temperatura, u catalizatore JHG-20308 hà una attività megliu cà u catalizatore impurtatu.
Impurità: Da i dati di rilevazione di a suluzione cruda di BDO in a prima fase di a reazione, JHG-20308 hà un pocu menu impurità in u pruduttu finitu paragunatu à i catalizatori impurtati, riflesse principalmente in u cuntenutu di n-butanol è HBA.
In generale, a prestazione di u catalizatore JHG-20308 hè stabile, senza sottoprodotti evidenti, è a so prestazione hè basicamente listessa o ancu megliu cà quella di i catalizatori impurtati.
Prucessu di pruduzzione di catalizatore d'aluminiu di nichel à lettu fissu
(1) Fusione: A lega di nichel è aluminiu hè fusa à alta temperatura è poi colata in forma.
(2) Frantumazione: I blocchi di lega sò frantumati in piccule particelle per mezu di l'attrezzatura di frantumazione.
(3) Screening: Screening di e particelle cù una dimensione di particelle qualificata.
(4) Attivazione: Cuntrullà una certa cuncentrazione è un flussu di alcali liquidu per attivà e particelle in a torre di reazione.
(5) Indicatori d'ispezione: cuntenutu di metallu, distribuzione di a dimensione di e particelle, resistenza à a compressione, densità apparente, ecc.
Data di publicazione: 11 di settembre di u 2023
