BDO, uga dikenal minangka 1,4-butanediol, minangka bahan baku organik dhasar lan kimia alus sing penting. BDO bisa digawe liwat metode asetilena aldehida, metode maleat anhidrida, metode propilena alkohol, lan metode butadiena. Metode asetilena aldehida minangka metode industri utama kanggo nyiyapake BDO amarga biaya lan kaluwihan proses. Asetilena lan formaldehida dhisik dikondensasi kanggo ngasilake 1,4-butinediol (BYD), sing luwih lanjut dihidrogenasi kanggo entuk BDO.
Ing tekanan dhuwur (13,8 ~ 27,6 MPa) lan kahanan 250 ~ 350 ℃, asetilena bakal reaksi karo formaldehida nalika ana katalis (biasane kupro asetilena lan bismut ing dhukungan silika), banjur 1,4-butinediol antara dihidrogenasi dadi BDO nggunakake katalis nikel Raney. Ciri khas metode klasik yaiku katalis lan produk ora perlu dipisahake, lan biaya operasi murah. Nanging, asetilena duwe tekanan parsial sing dhuwur lan risiko bledosan. Faktor keamanan desain reaktor dhuwur nganti 12-20 kali lipat, lan peralatan kasebut gedhe lan larang, sing nyebabake investasi sing dhuwur; Asetilena bakal polimerisasi kanggo ngasilake poliasetilena, sing mateni katalis lan mblokir pipa, sing nyebabake siklus produksi sing luwih cendhek lan output sing luwih murah.
Kanggo nanggepi kekurangan lan kekurangan metode tradisional, peralatan reaksi lan katalis sistem reaksi dioptimalake kanggo nyuda tekanan parsial asetilena ing sistem reaksi. Metode iki wis digunakake sacara wiyar ing domestik lan internasional. Ing wektu sing padha, sintesis BYD ditindakake nggunakake amben lumpur utawa amben sing digantung. Metode asetilena aldehida hidrogenasi BYD ngasilake BDO, lan saiki proses ISP lan INVISTA minangka sing paling akeh digunakake ing China.
① Sintesis butilendiol saka asetilena lan formaldehida nggunakake katalis tembaga karbonat
Ditrapaké ing bagean kimia asetilena saka proses BDO ing INVIDIA, formaldehida bereaksi karo asetilena kanggo ngasilaké 1,4-butinediol ing sangisoré aksi katalis tembaga karbonat. Suhu reaksi yaiku 83-94 ℃, lan tekanané 25-40 kPa. Katalis kasebut katon kaya bubuk ijo.
② Katalis kanggo hidrogenasi butilendiol dadi BDO
Bagean hidrogenasi saka proses kasebut kasusun saka rong reaktor unggun tetep tekanan dhuwur sing disambungake seri, kanthi 99% reaksi hidrogenasi rampung ing reaktor pertama. Katalis hidrogenasi pertama lan kapindho yaiku paduan aluminium nikel sing diaktifake.
Nikel Renee bed tetep yaiku blok paduan aluminium nikel kanthi ukuran partikel wiwit saka 2-10mm, kekuatan dhuwur, tahan aus sing apik, area permukaan spesifik sing gedhe, stabilitas katalis sing luwih apik, lan umur layanan sing dawa.
Partikel nikel Raney fixed bed sing ora diaktifake warnane putih keabu-abuan, lan sawise konsentrasi tartamtu saka pelindian alkali cair, dadi partikel ireng utawa abu-abu ireng, utamane digunakake ing reaktor fixed bed.
① Katalis sing didhukung tembaga kanggo sintesis butilendiol saka asetilena lan formaldehida
Ing sangisore aksi katalis bismut tembaga sing didhukung, formaldehida bereaksi karo asetilena kanggo ngasilake 1,4-butinediol, ing suhu reaksi 92-100 ℃ lan tekanan 85-106 kPa. Katalis kasebut katon minangka bubuk ireng.
② Katalis kanggo hidrogenasi butilendiol dadi BDO
Proses ISP nggunakake rong tahapan hidrogenasi. Tahap pertama nggunakake bubuk paduan aluminium nikel minangka katalis, lan hidrogenasi tekanan rendah ngowahi BYD dadi BED lan BDO. Sawise dipisahake, tahap kapindho yaiku hidrogenasi tekanan tinggi nggunakake nikel sing dimuat minangka katalis kanggo ngowahi BED dadi BDO.
Katalis hidrogenasi primer: katalis nikel Raney bubuk
Katalis hidrogenasi utama: Katalis nikel bubuk Raney. Katalis iki utamane digunakake ing bagean hidrogenasi tekanan rendah saka proses ISP, kanggo nyiapake produk BDO. Katalis iki nduweni karakteristik aktivitas dhuwur, selektivitas sing apik, tingkat konversi, lan kecepatan pengendapan sing cepet. Komponen utama yaiku nikel, aluminium, lan molibdenum.
Katalis hidrogenasi primer: katalis hidrogenasi bubuk nikel paduan aluminium
Katalis iki mbutuhake aktivitas sing dhuwur, kekuatan sing dhuwur, tingkat konversi 1,4-butinediol sing dhuwur, lan produk sampingan sing luwih sithik.
Katalis hidrogenasi sekunder
Iki minangka katalis sing didhukung karo alumina minangka pembawa lan nikel lan tembaga minangka komponen aktif. Kahanan sing direduksi disimpen ing banyu. Katalis kasebut nduweni kekuatan mekanik sing dhuwur, kerugian gesekan sing sithik, stabilitas kimia sing apik, lan gampang diaktifake. Partikel awujud semanggi ireng katon.
Kasus Aplikasi Katalis
Digunakake kanggo BYD kanggo ngasilake BDO liwat hidrogenasi katalis, sing ditrapake ing unit BDO 100.000 ton. Rong set reaktor fixed bed beroperasi bebarengan, siji yaiku JHG-20308, lan liyane yaiku katalis impor.
Penyaringan: Sajrone penyaringan bubuk alus, ditemokake yen katalis unggun tetep JHG-20308 ngasilake bubuk alus sing luwih sithik tinimbang katalis impor.
Aktivasi: Dudutan Aktivasi Katalis: Kondisi aktivasi saka rong katalis kasebut padha. Saka data kasebut, laju dealuminasi, bedane suhu mlebu lan metu, lan pelepasan panas reaksi aktivasi saka paduan ing saben tahap aktivasi konsisten banget.
Suhu: Suhu reaksi katalis JHG-20308 ora beda banget karo katalis impor, nanging miturut titik pangukuran suhu, katalis JHG-20308 nduweni aktivitas sing luwih apik tinimbang katalis impor.
Kotoran: Saka data deteksi larutan mentah BDO ing tahap awal reaksi, JHG-20308 nduweni kotoran sing rada luwih sithik ing produk rampung dibandhingake karo katalis impor, utamane katon ing kandungan n-butanol lan HBA.
Sakabèhé, kinerja katalis JHG-20308 stabil, tanpa produk sampingan sing dhuwur, lan kinerjané umumé padha utawa malah luwih apik tinimbang katalis impor.
Proses produksi katalis nikel aluminium unggun tetep
(1) Peleburan: Paduan aluminium nikel dilebur ing suhu dhuwur banjur dicetak dadi bentuk.
(2) Pangremuk: Blok logam campuran diremuk dadi partikel cilik nganggo peralatan pangremuk.
(3) Penyaringan: Nyaring partikel kanthi ukuran partikel sing wis memenuhi syarat.
(4) Aktivasi: Ngontrol konsentrasi lan laju aliran alkali cair tartamtu kanggo ngaktifake partikel ing menara reaksi.
(5) Indikator inspeksi: kandungan logam, distribusi ukuran partikel, kekuatan penghancuran kompresi, kapadhetan massal, lan liya-liyane.
Wektu kiriman: 11-Sep-2023
