बीडीओ उत्पादनात उत्प्रेरकांचा वापर

BDO, ज्याला 1,4-ब्युटेनेडिओल असेही म्हणतात, हा एक महत्त्वाचा मूलभूत सेंद्रिय आणि सूक्ष्म रासायनिक कच्चा माल आहे. BDO हे एसिटिलीन अल्डीहाइड पद्धत, मॅलिक एनहाइड्राइड पद्धत, प्रोपीलीन अल्कोहोल पद्धत आणि ब्युटाडीन पद्धतीने तयार केले जाऊ शकते. एसिटिलीन अल्डीहाइड पद्धत ही त्याच्या किमती आणि प्रक्रियेच्या फायद्यांमुळे BDO तयार करण्यासाठी मुख्य औद्योगिक पद्धत आहे. एसिटिलीन आणि फॉर्मल्डिहाइड प्रथम 1,4-ब्युटेनेडिओल (BYD) तयार करण्यासाठी घनरूपित केले जातात, जे BDO मिळविण्यासाठी पुढे हायड्रोजनेटेड केले जाते.

उच्च दाब (१३.८~२७.६ MPa) आणि २५०~३५० ℃ च्या परिस्थितीत, उत्प्रेरकाच्या उपस्थितीत (सामान्यत: सिलिका सपोर्टवर कपरस एसिटिलीन आणि बिस्मथ) अॅसिटिलीन फॉर्मल्डिहाइडसह प्रतिक्रिया देते आणि नंतर मध्यवर्ती १,४-ब्यूटिनेडिओलला रॅनी निकेल उत्प्रेरकाचा वापर करून BDO मध्ये हायड्रोजनेट केले जाते. शास्त्रीय पद्धतीचे वैशिष्ट्य म्हणजे उत्प्रेरक आणि उत्पादन वेगळे करण्याची आवश्यकता नाही आणि ऑपरेटिंग खर्च कमी आहे. तथापि, अॅसिटिलीनमध्ये उच्च आंशिक दाब आणि स्फोटाचा धोका असतो. अणुभट्टीच्या डिझाइनचा सुरक्षा घटक १२-२० पट जास्त आहे आणि उपकरणे मोठी आणि महाग आहेत, ज्यामुळे जास्त गुंतवणूक होते; अॅसिटिलीन पॉलीएसिटिलीन तयार करण्यासाठी पॉलिमराइज होईल, जे उत्प्रेरक निष्क्रिय करते आणि पाइपलाइन अवरोधित करते, परिणामी उत्पादन चक्र कमी होते आणि उत्पादन कमी होते.

पारंपारिक पद्धतींमधील कमतरता आणि कमतरतांना प्रतिसाद म्हणून, प्रतिक्रिया प्रणालीतील एसिटिलीनचा आंशिक दाब कमी करण्यासाठी प्रतिक्रिया प्रणालीतील प्रतिक्रिया उपकरणे आणि उत्प्रेरकांना अनुकूलित केले गेले. ही पद्धत देशांतर्गत आणि आंतरराष्ट्रीय स्तरावर मोठ्या प्रमाणावर वापरली जात आहे. त्याच वेळी, BYD चे संश्लेषण स्लज बेड किंवा सस्पेंडेड बेड वापरून केले जाते. एसिटिलीन अल्डीहाइड पद्धत BYD हायड्रोजनेशन BDO तयार करते आणि सध्या ISP आणि INVISTA प्रक्रिया चीनमध्ये सर्वाधिक वापरल्या जातात.

① कॉपर कार्बोनेट उत्प्रेरक वापरून एसिटिलीन आणि फॉर्मल्डिहाइडपासून ब्युटिनेडिओलचे संश्लेषण

INVIDIA मध्ये BDO प्रक्रियेच्या एसिटिलीन रासायनिक विभागात लागू केलेले, फॉर्मल्डिहाइड कॉपर कार्बोनेट उत्प्रेरकाच्या कृती अंतर्गत 1,4-ब्यूटिनेडिओल तयार करण्यासाठी एसिटिलीनशी प्रतिक्रिया देते. अभिक्रिया तापमान 83-94 ℃ आहे आणि दाब 25-40 kPa आहे. उत्प्रेरकाला हिरवी पावडर दिसते.

② ब्युटिनेडिओलचे बीडीओमध्ये हायड्रोजनेशन करण्यासाठी उत्प्रेरक

प्रक्रियेच्या हायड्रोजनेशन विभागात दोन उच्च-दाब स्थिर बेड रिअॅक्टर असतात जे मालिकेत जोडलेले असतात, ज्यामध्ये 99% हायड्रोजनेशन अभिक्रिया पहिल्या रिअॅक्टरमध्ये पूर्ण होतात. पहिले आणि दुसरे हायड्रोजनेशन उत्प्रेरक सक्रिय निकेल अॅल्युमिनियम मिश्र धातु आहेत.

फिक्स्ड बेड रेनी निकेल हा निकेल अॅल्युमिनियम मिश्र धातुचा ब्लॉक आहे ज्याचा कण आकार २-१० मिमी, उच्च शक्ती, चांगला पोशाख प्रतिरोध, मोठा विशिष्ट पृष्ठभाग, चांगली उत्प्रेरक स्थिरता आणि दीर्घ सेवा आयुष्य आहे.

निष्क्रिय स्थिर बेड रॅनी निकेल कण राखाडी पांढरे असतात आणि द्रव अल्कली लीचिंगच्या विशिष्ट सांद्रतेनंतर ते काळे किंवा काळे राखाडी कण बनतात, जे प्रामुख्याने स्थिर बेड रिअॅक्टरमध्ये वापरले जातात.

① एसिटिलीन आणि फॉर्मल्डिहाइडपासून ब्युटिनेडिओलच्या संश्लेषणासाठी तांबे समर्थित उत्प्रेरक

समर्थित तांबे बिस्मथ उत्प्रेरकाच्या कृती अंतर्गत, फॉर्मल्डिहाइड एसिटिलीनशी प्रतिक्रिया करून 92-100 ℃ च्या अभिक्रिया तापमानावर आणि 85-106 kPa च्या दाबावर 1,4-ब्यूटिनेडिओल तयार करते. उत्प्रेरक काळ्या पावडरच्या रूपात दिसून येतो.

② ब्युटिनेडिओलचे बीडीओमध्ये हायड्रोजनेशन करण्यासाठी उत्प्रेरक

आयएसपी प्रक्रिया हायड्रोजनेशनच्या दोन टप्प्यांचा अवलंब करते. पहिला टप्पा उत्प्रेरक म्हणून पावडर निकेल अॅल्युमिनियम मिश्रधातूचा वापर करतो आणि कमी दाबाचे हायड्रोजनेशन BYD ला BED आणि BDO मध्ये रूपांतरित करते. वेगळे झाल्यानंतर, दुसरा टप्पा उच्च दाबाचे हायड्रोजनेशन आहे ज्यामध्ये BED ला BDO मध्ये रूपांतरित करण्यासाठी उत्प्रेरक म्हणून लोड केलेले निकेल वापरले जाते.

प्राथमिक हायड्रोजनेशन उत्प्रेरक: पावडर राने निकेल उत्प्रेरक

प्राथमिक हायड्रोजनेशन उत्प्रेरक: पावडर रॅनी निकेल उत्प्रेरक. हे उत्प्रेरक प्रामुख्याने बीडीओ उत्पादनांच्या तयारीसाठी आयएसपी प्रक्रियेच्या कमी-दाब हायड्रोजनेशन विभागात वापरले जाते. त्यात उच्च क्रियाकलाप, चांगली निवडकता, रूपांतरण दर आणि जलद स्थिरीकरण गती ही वैशिष्ट्ये आहेत. मुख्य घटक निकेल, अॅल्युमिनियम आणि मोलिब्डेनम आहेत.

प्राथमिक हायड्रोजनेशन उत्प्रेरक: पावडर निकेल अॅल्युमिनियम मिश्र धातु हायड्रोजनेशन उत्प्रेरक

उत्प्रेरकाला उच्च क्रियाकलाप, उच्च शक्ती, 1,4-ब्यूटिनेडिओलचा उच्च रूपांतरण दर आणि कमी उप-उत्पादने आवश्यक असतात.

दुय्यम हायड्रोजनेशन उत्प्रेरक

हे एक समर्थित उत्प्रेरक आहे ज्यामध्ये अॅल्युमिना वाहक आहे आणि निकेल आणि तांबे हे सक्रिय घटक आहेत. कमी झालेली अवस्था पाण्यात साठवली जाते. उत्प्रेरकामध्ये उच्च यांत्रिक शक्ती, कमी घर्षण नुकसान, चांगली रासायनिक स्थिरता आणि सक्रिय करणे सोपे आहे. काळ्या क्लोव्हरच्या आकाराचे कण दिसतात.

उत्प्रेरकांच्या अनुप्रयोग प्रकरणे

१००००० टन बीडीओ युनिटवर लागू केलेल्या उत्प्रेरक हायड्रोजनेशनद्वारे बीडीओ निर्माण करण्यासाठी बीवायडीसाठी वापरले जाते. स्थिर बेड रिअॅक्टरचे दोन संच एकाच वेळी कार्यरत आहेत, एक जेएचजी-२०३०८ आहे आणि दुसरा आयातित उत्प्रेरक आहे.

तपासणी: बारीक पावडरच्या तपासणीदरम्यान, असे आढळून आले की JHG-20308 फिक्स्ड बेड कॅटॅलिस्टने आयात केलेल्या कॅटॅलिस्टपेक्षा कमी बारीक पावडर तयार केली.

सक्रियकरण: उत्प्रेरक सक्रियकरण निष्कर्ष: दोन्ही उत्प्रेरकांच्या सक्रियकरण परिस्थिती सारख्याच आहेत. डेटावरून, सक्रियकरणाच्या प्रत्येक टप्प्यावर मिश्रधातूचा डील्युमिनेशन दर, इनलेट आणि आउटलेट तापमान फरक आणि सक्रियकरण प्रतिक्रिया उष्णता सोडणे हे खूप सुसंगत आहे.

तापमान: JHG-20308 उत्प्रेरकाचे अभिक्रिया तापमान आयात केलेल्या उत्प्रेरकापेक्षा लक्षणीयरीत्या वेगळे नाही, परंतु तापमान मापन बिंदूंनुसार, JHG-20308 उत्प्रेरकाची क्रियाशीलता आयात केलेल्या उत्प्रेरकापेक्षा चांगली आहे.

अशुद्धता: प्रतिक्रियेच्या सुरुवातीच्या टप्प्यात BDO क्रूड सोल्यूशनच्या शोध डेटावरून, JHG-20308 मध्ये आयात केलेल्या उत्प्रेरकांच्या तुलनेत तयार उत्पादनात किंचित कमी अशुद्धता आहेत, जी प्रामुख्याने n-butanol आणि HBA च्या सामग्रीमध्ये प्रतिबिंबित होते.

एकंदरीत, JHG-20308 उत्प्रेरकाची कामगिरी स्थिर आहे, कोणतेही स्पष्ट उच्च उप-उत्पादने नाहीत आणि त्याची कामगिरी मुळात आयात केलेल्या उत्प्रेरकांसारखीच किंवा त्याहूनही चांगली आहे.

फिक्स्ड बेड निकेल अॅल्युमिनियम उत्प्रेरकाची उत्पादन प्रक्रिया

(१) वितळणे: निकेल अॅल्युमिनियम मिश्र धातु उच्च तापमानावर वितळवले जाते आणि नंतर आकारात आणले जाते.

(२) क्रशिंग: क्रशिंग उपकरणांद्वारे मिश्रधातूचे ब्लॉक लहान कणांमध्ये चिरडले जातात.

(३) तपासणी: योग्य कण आकाराचे कण तपासणे.

(४) सक्रियकरण: प्रतिक्रिया टॉवरमधील कण सक्रिय करण्यासाठी द्रव अल्कलीचा विशिष्ट सांद्रता आणि प्रवाह दर नियंत्रित करा.

(५) तपासणी निर्देशक: धातूचे प्रमाण, कण आकार वितरण, संकुचित क्रशिंग शक्ती, मोठ्या प्रमाणात घनता इ.