2023年第2期化学工程与装备2023年2月ChemicalEngineering&Equipment33Reppe法BDO生产中乙炔净化工艺姬学刚(中国石化长城能源化工(宁夏)有限公司,宁夏银川750409)摘要:Reppe法作为BDO(1,4-丁二醇)生产的经典工艺,主要以乙炔(C2H2)、甲醛(CH2O)为主要原料,加入少量的氧化钛互相反应后,先生成丁炔二醇,再经催化加氢反应后制得BDO,可被用于聚氨酯树脂(PU)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)及γ-丁内酯(GBL)等的产品生产中。针对BDO生产工艺执行过程中,存在的填料压差上升快、运行周期短,以及硫酸消耗量高、硫酸碳化变黑等问题,改进BDO生产的乙炔气净化工艺,包括碱洗塔冷却温度、补充次氯酸钠和液碱浓度的改进控制,以满足BYD反应中所需的乙炔气净化要求。关键词:Reppe法;BDO生产;乙炔气净化;工艺引言传统采取“酸性净化系统”的乙炔气净化工艺,添加催化剂进行BDO原料的制备,这对乙炔气本身的纯净度要求非常严格,任何混入的杂质都会影响催化剂反应速度,造成催化剂使用周期下降、其他副产物增加。因而为保证乙炔气净化的纯净度要求,选取“次氯酸钠洗塔”的净化工艺,对原有的酸洗塔乙炔气净化方式作出改进,使用次氯酸钠溶液对粗乙炔作一次净化、二次净化,并辅助使用其他设备进一步除杂,降低乙炔气中的水分含量、去除硫磷化合物等的杂质,实现改进工艺的乙炔气的高效净化处理。1Reppe法BDO原料生产的执行流程传统Reppe法是由德国BASF(巴斯夫)公司开发的BDO生产法,也被称为甲醛炔化法、醛炔法,属于BDO(1,4丁二醇)最为典型的生产工艺。[1]通常设置系统反应温度为100℃、乙炔气分压压力为0.5MPa的条件下,加入以SiO2为载体的氧化铜催化剂作用,由甲醛(37wt%)、乙炔发生反应后生成丁炔二醇。之后利用以Si为载体的15%Ni-5%Mn化合物的催化剂,由丁炔二醇加入催化剂加氢反应后,制取得到BDO原料,其中系统反应温度为70~140℃、反应压力为29.5MPa,BDO反应收率在95%以上,具体的化学反应如下式(1)、(2)所示:HC≡CH+HCHO→HOCHC2≡CCH2OHO(1)22222222HOCHCCCHOHHOCHCHCHCHCHOHH≡→(2)该Reppe法中BDO原料、催化剂无须分离,但乙炔气聚合后会生成聚乙炔、碳化后堵塞反应塔管道,以及乙炔气分压压力、丁炔二醇反应压力过高,且整个工艺执行系统的反应装置较为庞大、设备造价高等问题,导致Reppe法需要在反应压力、催化剂使用方面作出改良,改良法通常包括GAF法、Linde/Yukong法。2BDO生产中乙炔气净化的工艺流程BDO原料生产合成采用Reppe法...