BDO, ambayo pia inajulikana kama 1,4-butanediol, ni malighafi muhimu ya msingi ya kikaboni na kemikali laini. BDO inaweza kutayarishwa kupitia mbinu ya asetilini aldehidi, mbinu ya anhidridi ya maleiki, mbinu ya alkoholi ya propylene, na mbinu ya butadiene. Mbinu ya asetilini aldehidi ndiyo njia kuu ya viwanda ya kuandaa BDO kutokana na gharama na faida zake za mchakato. Asetilini na formaldehyde huunganishwa kwanza ili kutoa 1,4-butynediol (BYD), ambayo huongezwa hidrojeni zaidi ili kupata BDO.
Chini ya shinikizo la juu (13.8~27.6 MPa) na hali ya 250~350 ℃, asetilini humenyuka na formaldehyde mbele ya kichocheo (kawaida asetilini yenye kikombe na bismuth kwenye usaidizi wa silika), na kisha 1,4-butynediol ya kati hubadilishwa hidrojeni kuwa BDO kwa kutumia kichocheo cha nikeli cha Raney. Sifa ya njia ya kitamaduni ni kwamba kichocheo na bidhaa hazihitaji kutenganishwa, na gharama ya uendeshaji ni ya chini. Hata hivyo, asetilini ina shinikizo kubwa la sehemu na hatari ya mlipuko. Kipengele cha usalama cha muundo wa kiakiolojia ni cha juu kama mara 12-20, na vifaa ni vikubwa na vya gharama kubwa, na kusababisha uwekezaji mkubwa; Asetilini itapolimisha ili kutoa poliasetilini, ambayo huzima kichocheo na kuzuia bomba, na kusababisha mzunguko mfupi wa uzalishaji na kupungua kwa uzalishaji.
Kujibu mapungufu na mapungufu ya mbinu za jadi, vifaa vya mmenyuko na vichocheo vya mfumo wa mmenyuko viliboreshwa ili kupunguza shinikizo la sehemu ya asetilini katika mfumo wa mmenyuko. Njia hii imetumika sana ndani na nje ya nchi. Wakati huo huo, usanisi wa BYD unafanywa kwa kutumia kitanda cha tope au kitanda kilichosimamishwa. Njia ya asetilini aldehidi BYD hidrojeni hutoa BDO, na kwa sasa michakato ya ISP na INVISTA ndiyo inayotumika sana nchini China.
① Usanisi wa butynediol kutoka asetilini na formaldehyde kwa kutumia kichocheo cha kaboneti ya shaba
Ikitumika kwenye sehemu ya kemikali ya asetilini ya mchakato wa BDO katika INVIDIA, formaldehyde humenyuka na asetilini ili kutoa 1,4-butynediol chini ya kitendo cha kichocheo cha kaboneti ya shaba. Joto la mmenyuko ni 83-94 ℃, na shinikizo ni 25-40 kPa. Kichocheo kina mwonekano wa unga wa kijani.
② Kichocheo cha hidrojeni ya butynediol hadi BDO
Sehemu ya hidrojeni katika mchakato huu ina vinu viwili vya vitanda visivyobadilika vyenye shinikizo kubwa vilivyounganishwa mfululizo, huku 99% ya athari za hidrojeni zikikamilika katika kinu cha kwanza. Vichocheo vya hidrojeni vya kwanza na vya pili ni aloi za alumini za nikeli zilizoamilishwa.
Kitanda kisichobadilika Renee nikeli ni kizuizi cha aloi ya alumini ya nikeli chenye ukubwa wa chembe kuanzia 2-10mm, nguvu ya juu, upinzani mzuri wa uchakavu, eneo kubwa la uso maalum, uthabiti bora wa kichocheo, na maisha marefu ya huduma.
Chembe za nikeli za Raney ambazo hazijawashwa huwa nyeupe kama kijivu, na baada ya mkusanyiko fulani wa uvujaji wa alkali kioevu, huwa chembe nyeusi au nyeusi kama kijivu, zinazotumika zaidi katika mitambo ya kiakili isiyobadilika.
① Kichocheo kinachoungwa mkono na shaba kwa ajili ya usanisi wa butynediol kutoka asetilini na formaldehyde
Chini ya kitendo cha kichocheo cha bismuthi ya shaba kinachoungwa mkono, formaldehyde humenyuka pamoja na asetilini ili kutoa 1,4-butynediol, kwa joto la mmenyuko la 92-100 ℃ na shinikizo la 85-106 kPa. Kichocheo huonekana kama unga mweusi.
② Kichocheo cha hidrojeni ya butynediol hadi BDO
Mchakato wa ISP hutumia hatua mbili za hidrojeni. Hatua ya kwanza ni kutumia aloi ya alumini ya nikeli ya unga kama kichocheo, na hidrojeni ya shinikizo la chini hubadilisha BYD kuwa BED na BDO. Baada ya kutenganishwa, hatua ya pili ni hidrojeni ya shinikizo la juu kwa kutumia nikeli iliyojaa kama kichocheo ili kubadilisha BED kuwa BDO.
Kichocheo cha msingi cha hidrojeni: kichocheo cha nikeli cha Raney cha unga
Kichocheo kikuu cha hidrojeni: Kichocheo cha nikeli cha Poda ya Raney. Kichocheo hiki hutumika zaidi katika sehemu ya hidrojeni yenye shinikizo la chini ya mchakato wa ISP, kwa ajili ya utayarishaji wa bidhaa za BDO. Kina sifa za shughuli nyingi, uteuzi mzuri, kiwango cha ubadilishaji, na kasi ya kutulia haraka. Vipengele vikuu ni nikeli, alumini, na molibdenum.
Kichocheo cha msingi cha hidrojeni: kichocheo cha hidrojeni cha nikeli ya unga wa alumini
Kichocheo hiki kinahitaji shughuli nyingi, nguvu nyingi, kiwango cha juu cha ubadilishaji wa 1,4-butynediol, na bidhaa chache za ziada.
Kichocheo cha sekondari cha hidrojeni
Ni kichocheo kinachoungwa mkono chenye alumina kama kibebaji na nikeli na shaba kama vipengele vinavyofanya kazi. Hali iliyopunguzwa huhifadhiwa ndani ya maji. Kichocheo kina nguvu ya juu ya kiufundi, upotevu mdogo wa msuguano, utulivu mzuri wa kemikali, na ni rahisi kuamilishwa. Chembe nyeusi zenye umbo la karafuu zinaonekana.
Kesi za Matumizi ya Vichocheo
Inatumika kwa BYD kutengeneza BDO kupitia hidrojeni ya kichocheo, inayotumika kwenye kitengo cha BDO cha tani 100000. Seti mbili za vinu vya kutuliza visivyobadilika zinafanya kazi kwa wakati mmoja, moja ni JHG-20308, na nyingine ni kichocheo kinachoagizwa kutoka nje.
Uchunguzi: Wakati wa uchunguzi wa unga laini, ilibainika kuwa kichocheo cha kitanda kisichobadilika cha JHG-20308 kilitoa unga laini mdogo kuliko kichocheo kilichoagizwa kutoka nje.
Uanzishaji: Hitimisho la Uanzishaji wa Kichocheo: Hali ya uanzishaji wa vichocheo viwili ni sawa. Kutoka kwa data, kiwango cha uondoaji wa umeme, tofauti ya halijoto ya kuingiza na kutoa, na kutolewa kwa joto kwa mmenyuko wa uanzishaji wa aloi katika kila hatua ya uanzishaji ni sawa sana.
Halijoto: Halijoto ya mmenyuko ya kichocheo cha JHG-20308 si tofauti sana na ile ya kichocheo kilichoagizwa kutoka nje, lakini kulingana na vipimo vya halijoto, kichocheo cha JHG-20308 kina shughuli bora kuliko kichocheo kilichoagizwa kutoka nje.
Uchafu: Kutokana na data ya kugundua myeyusho ghafi wa BDO katika hatua ya mwanzo ya mmenyuko, JHG-20308 ina uchafu mdogo kidogo katika bidhaa iliyomalizika ikilinganishwa na vichocheo vilivyoagizwa kutoka nje, hasa vinavyoonyeshwa katika maudhui ya n-butanol na HBA.
Kwa ujumla, utendaji wa kichocheo cha JHG-20308 ni thabiti, bila bidhaa za ziada zinazoonekana wazi, na utendaji wake kimsingi ni sawa au hata bora zaidi kuliko ule wa vichocheo vilivyoagizwa kutoka nje.
Mchakato wa uzalishaji wa kichocheo cha alumini cha nikeli cha kitanda kisichobadilika
(1) Kuyeyusha: Aloi ya alumini ya nikeli huyeyuka kwa joto la juu na kisha hutupwa katika umbo.
(2) Kusagwa: Vitalu vya aloi husagwa na kuwa chembe ndogo kupitia vifaa vya kusagwa.
(3) Uchunguzi: Kuchunguza chembe zenye ukubwa wa chembe unaostahili.
(4) Uanzishaji: Dhibiti mkusanyiko fulani na kiwango cha mtiririko wa alkali kioevu ili kuamsha chembe kwenye mnara wa mmenyuko.
(5) Viashiria vya ukaguzi: kiwango cha chuma, usambazaji wa ukubwa wa chembe, nguvu ya kuponda kwa kubana, msongamano wa wingi, n.k.
Muda wa chapisho: Septemba 11-2023
