BDO ఉత్పత్తిలో ఉత్ప్రేరకాల వినియోగం

1,4-బ్యూటానెడియోల్ అని కూడా పిలువబడే BDO, ఒక ముఖ్యమైన ప్రాథమిక సేంద్రీయ మరియు సూక్ష్మ రసాయన ముడి పదార్థం. BDOను ఎసిటిలీన్ ఆల్డిహైడ్ పద్ధతి, మాలిక్ అన్‌హైడ్రైడ్ పద్ధతి, ప్రొపైలిన్ ఆల్కహాల్ పద్ధతి మరియు బ్యూటాడైన్ పద్ధతి ద్వారా తయారు చేయవచ్చు. దాని తక్కువ ఖర్చు మరియు ప్రక్రియ ప్రయోజనాల కారణంగా, BDOను తయారు చేయడానికి ఎసిటిలీన్ ఆల్డిహైడ్ పద్ధతి ప్రధాన పారిశ్రామిక పద్ధతిగా ఉంది. మొదట ఎసిటిలీన్ మరియు ఫార్మాల్డిహైడ్‌లను సంక్షేపణం చేసి 1,4-బ్యూటినెడియోల్ (BYD)ను ఉత్పత్తి చేస్తారు, దీనిని మరింత హైడ్రోజనీకరణం చేసి BDOను పొందుతారు.

అధిక పీడనం (13.8~27.6 MPa) మరియు 250~350 ℃ ఉష్ణోగ్రత పరిస్థితులలో, ఒక ఉత్ప్రేరకం (సాధారణంగా సిలికా ఆధారంపై కప్రస్ ఎసిటిలీన్ మరియు బిస్మత్) సమక్షంలో ఎసిటిలీన్, ఫార్మాల్డిహైడ్‌తో చర్య జరుపుతుంది. ఆ తర్వాత, మధ్యస్థ పదార్థమైన 1,4-బ్యూటీన్‌డయోల్‌ను, రానే నికెల్ ఉత్ప్రేరకాన్ని ఉపయోగించి BDOగా హైడ్రోజనీకరణం చేస్తారు. ఈ సాంప్రదాయ పద్ధతి యొక్క లక్షణం ఏమిటంటే, ఉత్ప్రేరకాన్ని మరియు ఉత్పత్తిని వేరు చేయవలసిన అవసరం లేదు, మరియు నిర్వహణ ఖర్చు తక్కువగా ఉంటుంది. అయితే, ఎసిటిలీన్‌కు అధిక పాక్షిక పీడనం మరియు పేలుడు ప్రమాదం ఉంటుంది. రియాక్టర్ రూపకల్పన యొక్క భద్రతా కారకం 12-20 రెట్లు ఎక్కువగా ఉంటుంది, మరియు పరికరాలు పెద్దవిగా, ఖరీదైనవిగా ఉండటం వలన అధిక పెట్టుబడి అవసరమవుతుంది; ఎసిటిలీన్ పాలిమరైజేషన్ చెంది పాలిఎసిటిలీన్‌ను ఉత్పత్తి చేస్తుంది, ఇది ఉత్ప్రేరకాన్ని నిష్క్రియం చేసి పైప్‌లైన్‌ను అడ్డుకుంటుంది, ఫలితంగా ఉత్పత్తి చక్రం తగ్గి, అవుట్‌పుట్ తగ్గుతుంది.

సాంప్రదాయ పద్ధతుల యొక్క లోపాలు మరియు ప్రతికూలతలకు ప్రతిస్పందనగా, చర్య వ్యవస్థలో ఎసిటిలీన్ యొక్క పాక్షిక పీడనాన్ని తగ్గించడానికి చర్య పరికరాలు మరియు ఉత్ప్రేరకాలను ఆప్టిమైజ్ చేశారు. ఈ పద్ధతి దేశీయంగా మరియు అంతర్జాతీయంగా విస్తృతంగా ఉపయోగించబడింది. అదే సమయంలో, BYD సంశ్లేషణను స్లడ్జ్ బెడ్ లేదా సస్పెండెడ్ బెడ్ ఉపయోగించి నిర్వహిస్తారు. ఎసిటిలీన్ ఆల్డిహైడ్ పద్ధతి BYD హైడ్రోజనేషన్ ద్వారా BDO ఉత్పత్తి అవుతుంది, మరియు ప్రస్తుతం చైనాలో ISP మరియు INVISTA ప్రక్రియలు అత్యంత విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతున్నాయి.

① కాపర్ కార్బోనేట్ ఉత్ప్రేరకాన్ని ఉపయోగించి ఎసిటిలీన్ మరియు ఫార్మాల్డిహైడ్ నుండి బ్యూటినెడియోల్ సంశ్లేషణ

ఇన్విడియాలోని BDO ప్రక్రియ యొక్క ఎసిటిలీన్ రసాయన విభాగంలో, కాపర్ కార్బోనేట్ ఉత్ప్రేరకం చర్య వలన ఫార్మాల్డిహైడ్, ఎసిటిలీన్‌తో చర్య జరిపి 1,4-బ్యూటినెడియోల్‌ను ఉత్పత్తి చేస్తుంది. చర్య ఉష్ణోగ్రత 83-94 ℃ మరియు పీడనం 25-40 kPa ఉంటుంది. ఈ ఉత్ప్రేరకం ఆకుపచ్చ పొడి రూపంలో ఉంటుంది.

② బ్యూటినెడియోల్‌ను BDOగా హైడ్రోజనీకరణం చేయడానికి ఉత్ప్రేరకం

ఈ ప్రక్రియలోని హైడ్రోజనీకరణ విభాగంలో శ్రేణిలో అనుసంధానించబడిన రెండు అధిక-పీడన స్థిర పడక రియాక్టర్లు ఉంటాయి, వీటిలో 99% హైడ్రోజనీకరణ చర్యలు మొదటి రియాక్టర్‌లోనే పూర్తవుతాయి. మొదటి మరియు రెండవ హైడ్రోజనీకరణ ఉత్ప్రేరకాలు ఉత్తేజిత నికెల్ అల్యూమినియం మిశ్రమలోహాలు.

ఫిక్స్‌డ్ బెడ్ రెనీ నికెల్ అనేది 2-10mm పరిధిలో కణ పరిమాణాలు, అధిక బలం, మంచి అరుగుదల నిరోధకత, పెద్ద విశిష్ట ఉపరితల వైశాల్యం, మెరుగైన ఉత్ప్రేరక స్థిరత్వం మరియు సుదీర్ఘ సేవా జీవితం కలిగిన ఒక నికెల్ అల్యూమినియం మిశ్రమలోహ బ్లాక్.

క్రియాశీలకం చేయని స్థిర పడక రానే నికెల్ కణాలు బూడిద తెలుపు రంగులో ఉంటాయి మరియు ఒక నిర్దిష్ట గాఢత గల ద్రవ క్షారంతో లీచింగ్ చేసిన తర్వాత, అవి నలుపు లేదా నలుపు బూడిద రంగు కణాలుగా మారతాయి, వీటిని ప్రధానంగా స్థిర పడక రియాక్టర్లలో ఉపయోగిస్తారు.

① ఎసిటిలీన్ మరియు ఫార్మాల్డిహైడ్ నుండి బ్యూటినెడియోల్ సంశ్లేషణ కొరకు రాగి ఆధారిత ఉత్ప్రేరకం

సపోర్టెడ్ కాపర్ బిస్మత్ ఉత్ప్రేరకం చర్య కింద, 92-100 ℃ చర్య ఉష్ణోగ్రత మరియు 85-106 kPa పీడనం వద్ద, ఫార్మాల్డిహైడ్ ఎసిటిలీన్‌తో చర్య జరిపి 1,4-బ్యూటినెడియోల్‌ను ఉత్పత్తి చేస్తుంది. ఈ ఉత్ప్రేరకం నల్లటి పొడిగా కనిపిస్తుంది.

② బ్యూటినెడియోల్‌ను BDOగా హైడ్రోజనీకరణం చేయడానికి ఉత్ప్రేరకం

ISP ప్రక్రియ రెండు దశల హైడ్రోజనీకరణను అనుసరిస్తుంది. మొదటి దశలో, పొడి నికెల్ అల్యూమినియం మిశ్రమాన్ని ఉత్ప్రేరకంగా ఉపయోగించి, అల్పపీడన హైడ్రోజనీకరణ ద్వారా BYDని BED మరియు BDOగా మారుస్తారు. వేరు చేసిన తర్వాత, రెండవ దశలో, లోడ్ చేయబడిన నికెల్‌ను ఉత్ప్రేరకంగా ఉపయోగించి అధికపీడన హైడ్రోజనీకరణ ద్వారా BEDని BDOగా మారుస్తారు.

ప్రాథమిక హైడ్రోజనీకరణ ఉత్ప్రేరకం: పొడి రూపంలో ఉన్న రానే నికెల్ ఉత్ప్రేరకం

ప్రాథమిక హైడ్రోజనీకరణ ఉత్ప్రేరకం: పొడి రానే నికెల్ ఉత్ప్రేరకం. ఈ ఉత్ప్రేరకాన్ని ప్రధానంగా ISP ప్రక్రియ యొక్క అల్పపీడన హైడ్రోజనీకరణ విభాగంలో, BDO ఉత్పత్తుల తయారీ కోసం ఉపయోగిస్తారు. ఇది అధిక క్రియాశీలత, మంచి ఎంపిక సామర్థ్యం, ​​మార్పిడి రేటు మరియు వేగవంతమైన స్థిరీకరణ వేగం వంటి లక్షణాలను కలిగి ఉంటుంది. దీనిలోని ప్రధాన భాగాలు నికెల్, అల్యూమినియం మరియు మాలిబ్డినం.

ప్రాథమిక హైడ్రోజనీకరణ ఉత్ప్రేరకం: పొడి నికెల్ అల్యూమినియం మిశ్రమ లోహ హైడ్రోజనీకరణ ఉత్ప్రేరకం

ఉత్ప్రేరకానికి అధిక క్రియాశీలత, అధిక బలం, 1,4-బ్యూటినెడియోల్ యొక్క అధిక మార్పిడి రేటు మరియు తక్కువ ఉప-ఉత్పత్తులు అవసరం.

సెకండరీ హైడ్రోజనేషన్ ఉత్ప్రేరకం

ఇది అల్యూమినాను వాహకంగా మరియు నికెల్, రాగిలను క్రియాశీల భాగాలుగా కలిగిన ఒక ఆధారిత ఉత్ప్రేరకం. దీని క్షయీకరణ స్థితి నీటిలో నిల్వ చేయబడుతుంది. ఈ ఉత్ప్రేరకానికి అధిక యాంత్రిక బలం, తక్కువ ఘర్షణ నష్టం, మంచి రసాయన స్థిరత్వం ఉన్నాయి మరియు ఇది సులభంగా క్రియాశీలం అవుతుంది. చూడటానికి నల్ల క్లోవర్ ఆకారపు కణాలుగా ఉంటుంది.

ఉత్ప్రేరకాల అప్లికేషన్ కేసులు

BYD నుండి ఉత్ప్రేరక హైడ్రోజనేషన్ ద్వారా BDOను ఉత్పత్తి చేయడానికి దీనిని ఉపయోగిస్తారు, దీనిని 100000 టన్నుల BDO యూనిట్‌కు వర్తింపజేశారు. రెండు సెట్ల ఫిక్స్‌డ్ బెడ్ రియాక్టర్లు ఏకకాలంలో పనిచేస్తున్నాయి, వాటిలో ఒకటి JHG-20308 కాగా, మరొకటి దిగుమతి చేసుకున్న ఉత్ప్రేరకం.

స్క్రీనింగ్: సూక్ష్మ పొడిని స్క్రీనింగ్ చేసే సమయంలో, దిగుమతి చేసుకున్న ఉత్ప్రేరకం కంటే JHG-20308 ఫిక్స్‌డ్ బెడ్ ఉత్ప్రేరకం తక్కువ సూక్ష్మ పొడిని ఉత్పత్తి చేసిందని కనుగొనబడింది.

క్రియాశీలత: ఉత్ప్రేరక క్రియాశీలత ముగింపు: రెండు ఉత్ప్రేరకాల క్రియాశీలత పరిస్థితులు ఒకే విధంగా ఉన్నాయి. డేటా ప్రకారం, క్రియాశీలత యొక్క ప్రతి దశలో మిశ్రమలోహం యొక్క డీఅల్యూమినేషన్ రేటు, ఇన్లెట్ మరియు అవుట్‌లెట్ ఉష్ణోగ్రత వ్యత్యాసం, మరియు క్రియాశీలత చర్య ద్వారా విడుదలయ్యే ఉష్ణం చాలా స్థిరంగా ఉన్నాయి.

ఉష్ణోగ్రత: JHG-20308 ఉత్ప్రేరకం యొక్క చర్య ఉష్ణోగ్రత దిగుమతి చేసుకున్న ఉత్ప్రేరకం కంటే గణనీయంగా భిన్నంగా లేదు, కానీ ఉష్ణోగ్రత కొలత పాయింట్ల ప్రకారం, JHG-20308 ఉత్ప్రేరకం దిగుమతి చేసుకున్న ఉత్ప్రేరకం కంటే మెరుగైన క్రియాశీలతను కలిగి ఉంది.

మలినాలు: చర్య యొక్క ప్రారంభ దశలో BDO ముడి ద్రావణం యొక్క గుర్తింపు డేటా ప్రకారం, దిగుమతి చేసుకున్న ఉత్ప్రేరకాలతో పోలిస్తే JHG-20308 తుది ఉత్పత్తిలో కొద్దిగా తక్కువ మలినాలను కలిగి ఉంది, ఇది ప్రధానంగా n-బ్యూటానాల్ మరియు HBA పరిమాణంలో ప్రతిబింబిస్తుంది.

మొత్తమ్మీద, JHG-20308 ఉత్ప్రేరకం పనితీరు స్థిరంగా ఉంది, స్పష్టమైన అధిక ఉప-ఉత్పత్తులు లేవు, మరియు దీని పనితీరు ప్రాథమికంగా దిగుమతి చేసుకున్న ఉత్ప్రేరకాలతో సమానంగా లేదా అంతకంటే మెరుగ్గా ఉంది.

స్థిర పడక నికెల్ అల్యూమినియం ఉత్ప్రేరకం యొక్క ఉత్పత్తి ప్రక్రియ

(1) కరిగించడం: నికెల్ అల్యూమినియం మిశ్రమాన్ని అధిక ఉష్ణోగ్రత వద్ద కరిగించి, ఆపై ఆకారంలోకి పోత పోస్తారు.

(2) నలగగొట్టడం: మిశ్రమలోహపు దిమ్మలను నలగగొట్టే పరికరాల ద్వారా చిన్న కణాలుగా నలగగొడతారు.

(3) స్క్రీనింగ్: అర్హత కలిగిన కణ పరిమాణంతో కణాలను వేరు చేయడం.

(4) క్రియాశీలత: రియాక్షన్ టవర్‌లోని కణాలను క్రియాశీలం చేయడానికి ద్రవ క్షారం యొక్క నిర్దిష్ట గాఢత మరియు ప్రవాహ రేటును నియంత్రించండి.

(5) తనిఖీ సూచికలు: లోహ కంటెంట్, కణ పరిమాణ పంపిణీ, సంపీడన అణిచివేత బలం, స్థూల సాంద్రత మొదలైనవి.