Reppe法合成1,4-丁炔二醇装置运行研究
2021-09-10林居超
四川化工 2021年4期
关键词:催化剂
杨 鑫 林居超
(四川天华股份有限公司,四川泸州,646000)
1 引言
Reppe法 (又称炔醛法)制1,4-丁二醇(BDO)工艺是以乙炔和甲醛为原料,在铜铋催化剂作用下首先炔化合成1,4-丁炔二醇(BYD),1,4-丁炔二醇再在骨架镍催化剂作用下经两步加氢生成BDO粗产品,BDO粗产品经精馏精制成最后的BDO产品。
该工艺采用无载体铜铋催化剂,一般以碱式碳酸铜形式存在,该类型催化剂具有制备过程简单、使用活性好、反应均衡的特点,使用前需要进行活化处理,主要活化过程是在炔化反应器中按照装置大小及催化剂装填量的不同,按比例加入一定量的碳酸氢钠溶液、甲醛和乙炔,催化剂母体活性组分中的二价铜离子在一定温度、pH值条件下被甲醛还原成Cu+,Cu+与乙炔进一步络合生成乙炔铜络合物,使之对合成1,4-丁炔二醇反应起催化作用。
合成1,4-丁炔二醇的反应体系控制是炔醛法制1,4-丁二醇的关键环节,主要受制于炔化反应催化剂的运行效率和淤浆状催化剂与粗产品BYD的分离效率,由于催化剂在使用过程中受机械和气流搅拌磨损严重,使得活性组分容易流失,破碎的催化剂粉末易堵塞滤布和管道,从而导致催化剂的使用周期较短,这也是制约英威达工艺炔化反应器长周期、经济运行的主要因素。
2 现状分析
四川天华股份有限公司2.5万吨/年1,4-丁二醇装置采用英威达工艺,对多年运行工况的数据分析发现:在1,4-丁炔二醇反应工段满负荷运行时,反应器残余甲醛含量偏高,需要通过甲醛循环塔精馏分离循环回收至反应器再利用,从而增加甲醛循环塔蒸汽消耗和反应器内置过滤器采出负荷;……
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