BDO, הידוע גם בשם 1,4-בוטנדיול, הוא חומר גלם כימי אורגני בסיסי וחשוב. ניתן להכין BDO בשיטת Acetylene Aldehyde, שיטת אנהידריד Maleic, שיטת אלכוהול פרופילן ושיטת בוטדיאן. שיטת Acetylene Aldehyde היא השיטה התעשייתית העיקרית להכנת BDO בשל יתרונות העלות והתהליכים שלה. אצטילן ופורמלדהיד מעובדים לראשונה לייצור 1,4-Butynediol (BYD), אשר ממוקמת עוד יותר להשגת BDO.
בלחץ גבוה (13.8 ~ 27.6 MPa) ותנאים של 250 ~ 350 ℃, אצטילן מגיב עם פורמלדהיד בנוכחות זרז (בדרך כלל אצטילן כוספי וביסמוט על תמיכה בסיליקה), ואז, 1,4-Butynediol הוא מיושן כדי באמצעות BDO באמצעות רנני ניקל. המאפיין של השיטה הקלאסית הוא שהזרז והמוצר אינם צריכים להיות מופרדים, ועלות ההפעלה נמוכה. עם זאת, לאצטילן יש לחץ חלקי גבוה וסיכון לפיצוץ. גורם הבטיחות של תכנון הכורים גבוה עד 12-20 פעמים, והציוד גדול ויקר, וכתוצאה מכך השקעה גבוהה; אצטילן יפולימר לייצור פוליאצטילן, המבטל את הזרז וחוסם את הצינור, וכתוצאה מכך מחזור ייצור מקוצר והפחתת התפוקה.
בתגובה לחסרונות ולחסרונות של שיטות מסורתיות, עברו אופטימיזציה של ציוד התגובה והזרזים של מערכת התגובה כדי להפחית את הלחץ החלקי של אצטילן במערכת התגובה. שיטה זו נעשה שימוש נרחב הן מבית והן בינלאומית. במקביל, סינתזה של BYD מתבצעת באמצעות מיטת בוצה או מיטה תלויה. שיטת Acetylene Aldehyde Byd Hydogenation מייצרת BDO, וכיום תהליכי ה- ISP ו- Invista הם הנפוצים ביותר בסין.
① סינתזה של Butynediol מאצטילן ופורמלדהיד באמצעות זרז פחמתי נחושת
מיושם על החלק הכימי אצטילן בתהליך BDO באינדימיה, פורמלדהיד מגיב עם אצטילן כדי לייצר 1,4-butynediol בפעולה של זרז קרבונט נחושת. טמפרטורת התגובה היא 83-94 ℃, והלחץ הוא 25-40 kPa. לזרז מראה אבקה ירוק.
② זרז למימן של Butynediol ל- BDO
קטע ההידרוגנציה של התהליך מורכב משני כורי מיטה קבועים בלחץ גבוה המחוברים בסדרה, כאשר 99% מתגובות ההידרוגנציה הושלמו בכור הראשון. זרזי ההידרוגנציה הראשונים והשניים מופעלים על סגסוגות אלומיניום ניקל.
ניקל רנה מיטה קבועה הוא גוש סגסוגת אלומיניום ניקל עם גדלי חלקיקים שנעים בין 2-10 מ"מ, חוזק גבוה, עמידות בלאי טוב, שטח פנים ספציפי גדול, יציבות זרזים טובה יותר וחיי שירות ארוכים.
חלקיקי ניקל מיטה קבועה שלא מופעלת הם לבנים אפרפרים, ואחרי ריכוז מסוים של שטיפת אלקלית נוזלית, הם הופכים לחלקיקים שחורים או שחורים, המשמשים בעיקר בכורים מיטה קבועה.
① זרז נתמך נחושת לסינתזה של בוטנדיול מאצטילן ופורמלדהיד
בפעולה של זרז ביסמוט נחושת נתמך, פורמלדהיד מגיב עם אצטילן לייצור 1,4-Butynediol, בטמפרטורת תגובה של 92-100 ℃ ולחץ של 85-106 kPa. הזרז מופיע כאבקה שחורה.
② זרז למימן של Butynediol ל- BDO
תהליך ה- ISP מאמץ שני שלבי מימן. השלב הראשון הוא שימוש בסגסוגת אלומיניום ניקל אבקה כזרז, ומימן בלחץ נמוך ממיר BYD למיטה ו- BDO. לאחר ההפרדה, השלב השני הוא מימן בלחץ גבוה באמצעות ניקל טעון כזרז כדי להמיר מיטה ל- BDO.
זרז מימן ראשוני: זרז ניקל אבקת ראני
זרז הידרוגנציה ראשוני: זרז ניקל של אבקה ראני. זרז זה משמש בעיקר בקטע המימן בלחץ נמוך בתהליך ה- ISP, להכנת מוצרי BDO. יש לו מאפיינים של פעילות גבוהה, סלקטיביות טובה, שיעור המרה ומהירות יישוב מהירה. המרכיבים העיקריים הם ניקל, אלומיניום ומוליבדן.
זרז מימן ראשוני: זרז מימן סגסוגת אלומיניום ניקל אבקה
הזרז דורש פעילות גבוהה, חוזק גבוה, שיעור המרה גבוה של 1,4-Butynediol, ופחות תוצרי לוואי.
זרז מימן משני
זהו זרז נתמך עם אלומינה כמוביל וניקל ונחושת כרכיבים הפעילים. המצב המופחת מאוחסן במים. לזרז יש חוזק מכני גבוה, אובדן חיכוך נמוך, יציבות כימית טובה וקל להפעלה. במראה חלקיקים בצורת תלתן שחור.
מקרי בקשה של זרזים
משמש ל- BYD ליצירת BDO באמצעות מימן זרז, המופעל על יחידת BDO של 100000 טון. שתי קבוצות של כורי מיטה קבועים פועלים בו זמנית, האחת היא JHG-20308, והשנייה מיובאת זרז.
הקרנה: במהלך הקרנת אבקה עדינה, נמצא כי זרז המיטה הקבוע של JHG-20308 ייצר אבקה פחות עדינה מהזרז המיובא.
הפעלה: מסקנת הפעלת זרז: תנאי ההפעלה של שני הזרזים זהים. מהנתונים, קצב ההתנהלות, ההבדל בטמפרטורת הכניסה והציא, ושחרור החום של תגובת ההפעלה של הסגסוגת בכל שלב של ההפעלה הם עקביים מאוד.
טמפרטורה: טמפרטורת התגובה של זרז JHG-20308 אינה שונה באופן משמעותי מזו של הזרז המיובא, אך על פי נקודות מדידת הטמפרטורה, לזרז JHG-20308 יש פעילות טובה יותר מזרז מיובא.
זיהומים: מנתוני הגילוי של תמיסת גולמי BDO בשלב המוקדם של התגובה, ל- JHG-20308 יש מעט פחות זיהומים במוצר המוגמר בהשוואה לזרזים מיובאים, המשתקפים בעיקר בתוכן של N-butanol ו- HBA.
בסך הכל, הביצועים של זרז JHG-20308 יציבים, ללא תוצרי לוואי גבוהים ברורים, וביצועיו הם בעצם זהים או טובים אפילו יותר מזה של זרזים מיובאים.
תהליך ייצור של זרז אלומיניום ניקל מיטה קבוע
(1) התכה: סגסוגת אלומיניום ניקל נמסה בטמפרטורה גבוהה ואז משליכה לצורה.
(2) ריסוק: אבני הסגסוגת נמחצות לחלקיקים קטנים באמצעות ציוד ריסוק.
(3) הקרנה: הקרנת חלקיקים עם גודל חלקיקים מוסמך.
(4) הפעלה: שלוט בריכוז וקצב זרימה מסוים של אלקלי נוזלי כדי להפעיל את החלקיקים במגדל התגובה.
(5) אינדיקטורים לבדיקה: תוכן מתכת, חלוקת גודל החלקיקים, חוזק ריסוק דחיסה, צפיפות בתפזורת וכו '.
זמן הודעה: ספטמבר -11-2023
