O BDO, também conhecido como 1,4-butanodiol, é uma importante matéria-prima orgânica e fina básica. O BDO pode ser preparado através do método de acetileno aldeído, método de anidrido maleico, método de álcool de propileno e método butadieno. O método de acetileno aldeído é o principal método industrial para preparar o BDO devido às suas vantagens de custo e processo. O acetileno e o formaldeído são condensados pela primeira vez a produzir 1,4-butinediol (BYD), que é ainda mais hidrogenado para obter BDO.
Sob alta pressão (13,8 ~ 27,6 MPa) e condições de 250 ~ 350 ℃, o acetileno reage com o formaldeído na presença de um catalisador (geralmente acetileno e bismuto cuprosos em um suporte de sílica) e depois o nickel intermediário de 1,4-butinediol. A característica do método clássico é que o catalisador e o produto não precisam ser separados e o custo operacional é baixo. No entanto, o acetileno tem alta pressão parcial e um risco de explosão. O fator de segurança do projeto do reator é de 12 a 20 vezes, e o equipamento é grande e caro, resultando em alto investimento; O acetileno polimerizará para produzir poliacetileno, que desativa o catalisador e bloqueia a tubulação, resultando em um ciclo de produção reduzido e redução da produção.
Em resposta às deficiências e deficiências dos métodos tradicionais, os equipamentos de reação e os catalisadores do sistema de reação foram otimizados para reduzir a pressão parcial do acetileno no sistema de reação. Este método tem sido amplamente utilizado, tanto no mercado interno quanto internacionalmente. Ao mesmo tempo, a síntese de BYD é realizada usando um leito de lodo ou uma cama suspensa. O método de acetileno aldeído BYD BYD Produz BDO e, atualmente, os processos ISP e Invista são os mais amplamente utilizados na China.
① Síntese de butydiol de acetileno e formaldeído usando catalisador de carbonato de cobre
Aplicada à seção química do acetileno do processo BDO em Invidia, o formaldeído reage com acetileno para produzir 1,4-butinediol sob a ação de um catalisador de carbonato de cobre. A temperatura da reação é 83-94 ℃ e a pressão é de 25-40 kPa. O catalisador tem uma aparência de pó verde.
② Catalisador para a hidrogenação do butinediol para BDO
A seção de hidrogenação do processo consiste em dois reatores de leito fixo de alta pressão conectados em série, com 99% das reações de hidrogenação concluídas no primeiro reator. Os primeiros e os segundos catalisadores de hidrogenação são ligas de alumínio de níquel ativadas.
A cama fixa renee níquel é um bloco de liga de alumínio de níquel com tamanhos de partículas que variam de 2-10 mm, alta resistência, boa resistência ao desgaste, grande área de superfície específica, melhor estabilidade do catalisador e vida útil longa.
As partículas de níquel de níquel não ativadas não ativadas são brancas acinzentadas e, após uma certa concentração de lixiviação de alcalina líquida, elas se tornam partículas de cinza preto ou preto, usadas principalmente em reatores de leito fixo.
① Catalisador suportado pelo cobre para a síntese de butynediol de acetileno e formaldeído
Sob a ação de um catalisador de bismuto de cobre suportado, o formaldeído reage com acetileno para gerar 1,4-butinediol, a uma temperatura de reação de 92-100 ℃ e uma pressão de 85-106 kPa. O catalisador aparece como um pó preto.
② Catalisador para a hidrogenação do butinediol para BDO
O processo ISP adota dois estágios de hidrogenação. O primeiro estágio é usar a liga de alumínio de níquel em pó como catalisador, e a hidrogenação de baixa pressão converte BYD em cama e BDO. Após a separação, o segundo estágio é hidrogenação de alta pressão usando níquel carregado como catalisador para converter leito em BDO.
Catalisador de hidrogenação primária: catalisador de níquel Raney em pó
Catalisador de hidrogenação primária: Catalisador de níquel em pó Raney. Este catalisador é usado principalmente na seção de hidrogenação de baixa pressão do processo ISP, para a preparação dos produtos BDO. Possui as características de alta atividade, boa seletividade, taxa de conversão e velocidade de resolução rápida. Os principais componentes são níquel, alumínio e molibdênio.
Catalisador de hidrogenação primária: pó de hidrogenação de liga de níquel de níquel
O catalisador requer alta atividade, alta resistência e alta taxa de conversão de 1,4-butinediol e menos subprodutos.
Catalisador secundário de hidrogenação
É um catalisador suportado com alumina como transportadora, níquel e cobre como componentes ativos. O estado reduzido é armazenado na água. O catalisador possui alta resistência mecânica, baixa perda de atrito, boa estabilidade química e é fácil de ativar. As partículas em forma de trevo preto na aparência.
Casos de aplicação de catalisadores
Usado para BYD para gerar BDO através da hidrogenação do catalisador, aplicada a uma unidade BDO de 100000 toneladas. Dois conjuntos de reatores de cama fixa estão operando simultaneamente, um é JHG-20308 e o outro é importado catalisador.
Triagem: Durante a triagem de pó fino, verificou-se que o catalisador de cama fixo JHG-20308 produzia menos pó fino do que o catalisador importado.
Ativação: Conclusão de ativação do catalisador: As condições de ativação dos dois catalisadores são iguais. A partir dos dados, a taxa de negociação, a diferença de temperatura de entrada e saída e a liberação de calor da reação de ativação da liga em cada estágio da ativação são muito consistentes.
Temperatura: A temperatura da reação do catalisador JHG-20308 não é significativamente diferente da do catalisador importado, mas de acordo com os pontos de medição da temperatura, o catalisador JHG-20308 tem melhor atividade do que o catalisador importado.
Impurezas: A partir dos dados de detecção da solução bruta do BDO no estágio inicial da reação, o JHG-20308 tem um pouco menos de impurezas no produto acabado em comparação com os catalisadores importados, refletidos principalmente no conteúdo de n-butanol e HBA.
No geral, o desempenho do catalisador JHG-20308 é estável, sem subprodutos altos óbvios, e seu desempenho é basicamente o mesmo ou até melhor que o dos catalisadores importados.
Processo de produção de catalisador de alumínio de níquel de cama fixo
(1) Fundação: A liga de alumínio de níquel é derretida a alta temperatura e depois lançada em forma.
(2) esmagamento: os blocos de liga são esmagados em pequenas partículas através do equipamento de esmagamento.
(3) Triagem: triagem de partículas com tamanho de partícula qualificado.
(4) Ativação: Controle uma certa concentração e vazão de álcalis líquidos para ativar as partículas na torre de reação.
(5) Indicadores de inspeção: teor de metais, distribuição de tamanho de partícula, força de esmagamento compressivo, densidade a granel, etc.
Hora de postagem: 11 de setembro-2023
