BDO, einnig þekkt sem 1,4-bútandíól, er mikilvægt grunn lífrænt og fínefnafræðilegt hráefni. BDO er hægt að framleiða með asetýlenaldehýð aðferðinni, malínsýruanhýdríð aðferðinni, própýlenalkóhól aðferðinni og bútadíen aðferðinni. Asetýlenaldehýð aðferðin er helsta iðnaðaraðferðin til að framleiða BDO vegna kostnaðar og ferlakosta. Asetýlen og formaldehýð eru fyrst þétt til að framleiða 1,4-bútýndíól (BYD), sem er síðan vetnað frekar til að fá BDO.
Við háan þrýsting (13,8~27,6 MPa) og 250~350 ℃ hvarfast asetýlen við formaldehýð í viðurvist hvata (venjulega koparasetýlen og bismút á kísilburðarefni) og síðan er milliefnið 1,4-bútýndíól vetnað í BDO með Raney nikkel hvata. Einkennandi fyrir klassísku aðferðina er að ekki þarf að aðskilja hvata og afurð og rekstrarkostnaðurinn er lágur. Hins vegar hefur asetýlen háan hlutþrýsting og sprengihættu. Öryggisstuðull hvarfsins er allt að 12-20 sinnum hærri og búnaðurinn er stór og dýr, sem leiðir til mikillar fjárfestingar; asetýlen mun fjölliðast til að framleiða pólýasetýlen, sem gerir hvata óvirkan og lokar leiðslunni, sem leiðir til styttri framleiðsluferlis og minnkaðrar framleiðslu.
Til að bregðast við göllum og göllum hefðbundinna aðferða voru hvarfbúnaður og hvatar hvarfkerfisins fínstilltir til að draga úr hlutþrýstingi asetýlens í hvarfkerfinu. Þessi aðferð hefur verið mikið notuð bæði innanlands og á alþjóðavettvangi. Á sama tíma er myndun BYD framkvæmd með því að nota seyrubeð eða svifbeð. Asetýlenaldehýð aðferðin BYD vetnun framleiðir BDO, og nú eru ISP og INVISTA aðferðirnar þær sem mest eru notaðar í Kína.
① Myndun bútýndíóls úr asetýleni og formaldehýði með koparkarbónathvata
Þegar formaldehýð er notað í asetýlen efnahluta BDO ferlisins í INVIDIA, hvarfast það við asetýlen til að framleiða 1,4-bútýndíól undir áhrifum koparkarbónats hvata. Hvarfhitastigið er 83-94 ℃ og þrýstingurinn er 25-40 kPa. Hvatinn er grænn duftkenndur.
② Hvati fyrir vetnun bútýndíóls í BDO
Vetnunarhluti ferlisins samanstendur af tveimur föstum háþrýstingshvarfum sem eru tengdir í röð, þar sem 99% vetnunarviðbragðanna ljúka í fyrsta hvarfinu. Fyrsti og annar vetnunarhvatarinn eru virkjaðir nikkel-álmálmblöndur.
Renee nikkel með föstu rúmi er nikkel álblöndublokk með agnastærðir á bilinu 2-10 mm, mikinn styrk, góða slitþol, stórt yfirborðsflatarmál, betri hvatastöðugleika og langan líftíma.
Óvirkjaðar Raney nikkelagnir í föstu rúmi eru gráhvítar og eftir ákveðinn styrk af fljótandi basískum útskolun verða þær að svörtum eða svörtum gráum ögnum, aðallega notaðar í föstu rúmshvarfefnum.
① Koparbundinn hvati fyrir myndun bútýndíóls úr asetýleni og formaldehýði
Undir áhrifum koparbismút hvata hvarfast formaldehýð við asetýlen til að mynda 1,4-bútýndíól við hvarfhitastig 92-100 ℃ og þrýsting 85-106 kPa. Hvatinn birtist sem svart duft.
② Hvati fyrir vetnun bútýndíóls í BDO
ISP ferlið notar tvö stig vetnunar. Fyrsta stigið er að nota duftkenndan nikkel-álblöndu sem hvata, og lágþrýstingsvetnun breytir BYD í BED og BDO. Eftir aðskilnað er annað stigið háþrýstingsvetnun með því að nota hlaðið nikkel sem hvata til að breyta BED í BDO.
Aðalvetnunarhvati: Raney nikkel hvati í duftformi
Aðalvetnunarhvati: Raney nikkel dufthvati. Þessi hvati er aðallega notaður í lágþrýstingsvetnunarhluta ISP ferlisins, til að framleiða BDO vörur. Hann hefur eiginleika eins og mikla virkni, góða sértækni, umbreytingarhraða og hraða botnfalls. Helstu innihaldsefnin eru nikkel, ál og mólýbden.
Aðalvetnunarhvati: vetnunarhvati úr dufti, nikkel-álblöndu
Hvati krefst mikillar virkni, mikils styrks, hátt umbreytingarhlutfalls 1,4-bútýndíóls og færri aukaafurða.
Auka vetnishvati
Þetta er hvati með áloxíði sem burðarefni og nikkel og kopar sem virku efnin. Afoxaða ástandið er geymt í vatni. Hvatinn hefur mikinn vélrænan styrk, lítið núningstap, góðan efnafræðilegan stöðugleika og er auðvelt að virkja. Agnir í laginu eru svartir smári.
Notkunartilvik hvata
Notað fyrir BYD til að framleiða BDO með vetnisbindingu hvata, sett í 100.000 tonna BDO einingu. Tvær sett af föstum hvarfefnum eru í gangi samtímis, önnur er JHG-20308 og hin er innfluttur hvati.
Skimun: Við skimun á fínu dufti kom í ljós að JHG-20308 fastabeðs hvati framleiddi minna fínt duft en innfluttur hvati.
Virkjun: Niðurstaða virkjunar hvata: Virkjunarskilyrði hvatanna tveggja eru þau sömu. Samkvæmt gögnunum eru afsöltunarhraðinn, munurinn á hitastigi við inntak og úttak og losun viðbragðsvarma málmblöndunnar á hverju virkjunarstigi mjög samræmd.
Hitastig: Hvarfhitastig JHG-20308 hvata er ekki marktækt frábrugðið hitastigi innflutts hvata, en samkvæmt mælingum á hitastigi hefur JHG-20308 hvati betri virkni en innfluttur hvati.
Óhreinindi: Samkvæmt greiningargögnum um óhreina BDO-lausn á fyrstu stigum hvarfsins hefur JHG-20308 örlítið minni óhreinindi í fullunninni vöru samanborið við innflutta hvata, aðallega endurspeglast í innihaldi n-bútanóls og HBA.
Almennt séð er afköst JHG-20308 hvata stöðug, án augljósra mikilla aukaafurða, og afköst hans eru í grundvallaratriðum þau sömu eða jafnvel betri en afköst innfluttra hvata.
Framleiðsluferli nikkel ál hvata með föstu rúmi
(1) Bræðsla: Nikkel álfelgur er bræddur við háan hita og síðan steyptur í rétta lögun.
(2) Mulning: Málmblöndublokkirnar eru muldar í smáar agnir með mulningsbúnaði.
(3) Skimun: Að skima út agnir með viðurkenndri agnastærð.
(4) Virkjun: Stjórnaðu ákveðnum styrk og flæðishraða fljótandi basa til að virkja agnirnar í hvarfturninum.
(5) Skoðunarvísar: málminnihald, agnastærðardreifing, þjöppunarþol, rúmmálsþéttleiki o.s.frv.
Birtingartími: 11. september 2023
