1，4丁二醇合成加氫催化劑的使用和維護(hù)

付勇 范衛(wèi)強(qiáng)(新疆美克化工股份有限公司，新疆 庫(kù)爾勒 841000)

1，4丁二醇合成加氫催化劑的使用和維護(hù)

付勇 范衛(wèi)強(qiáng)(新疆美克化工股份有限公司，新疆 庫(kù)爾勒 841000)

1，4丁二醇作為一種重要的有機(jī)化工和精細(xì)化工原料，在醫(yī)藥、化工、紡織、工程塑料等各方面都有廣泛的應(yīng)用。在1，4丁二醇的合成過(guò)程中，以醛炔法的合成工藝應(yīng)用最多，整體的經(jīng)濟(jì)效益也最顯著。1，4丁二醇的核心工藝在于加氫催化劑的使用，因而加強(qiáng)對(duì)加氫催化劑的研究對(duì)生產(chǎn)1，4丁二醇具有非常重要的意義。本文主要對(duì)合成產(chǎn)品的催化劑的使用和維護(hù)進(jìn)行了介紹，分析了影響催化劑使用壽命的因素，為今后催化劑的應(yīng)用和研究提供有效的理論依據(jù)。

醛炔法；1，4丁二醇；催化劑；使用維護(hù)

1 醛炔法催化加氫合成1，4丁二醇的介紹

醛炔法加氫合成1，4丁二醇的工藝應(yīng)用非常普遍，其工藝技術(shù)非常成熟。通常情況下，加氫催化合成過(guò)程可以分為兩部分，前面是1，4丁炔二醇加氫，其反應(yīng)條件控制在60-70攝氏度左右，壓力在2-2.5Mpa之間，這個(gè)過(guò)程一般采用RaneyNi催化劑，保證加氫過(guò)程的順利進(jìn)行；后面一部分是在固定流化床中進(jìn)行的高溫高壓加氫過(guò)程，反應(yīng)條件控制在120-160攝氏度，壓力控制在12-20Mpa，通常選用Ni基催化劑，該階段加氫對(duì)1，4丁二醇合成收率以及產(chǎn)品質(zhì)量起著至關(guān)重要的作用。加氫催化劑性能的好壞直接影響著催化結(jié)果，當(dāng)前在加氫催化過(guò)程中使用最多的兩類(lèi)催化劑是：Ni基催化劑以及貴金屬催化劑。根據(jù)醛炔法生產(chǎn)1，4丁二醇的工藝流程中加氫催化劑的目的不同，因而各催化劑的使用條件也不盡相同。

2 催化加氫催化劑的使用及維護(hù)

(1)Raney-Ni催化劑該催化劑具有很高的活性，適應(yīng)范圍廣，能夠在各種有機(jī)反應(yīng)中發(fā)揮作用。特別是在醛炔法加氫制取丁二醇的工藝過(guò)程中，Raney-Ni催化劑展現(xiàn)出了非常優(yōu)越的性能。為了保證反應(yīng)的順利高效進(jìn)行，在實(shí)際的研究過(guò)程中，對(duì)Raney-Ni催化劑通過(guò)添加Cu、Al、Cr等金屬，改善其反應(yīng)性能。向催化劑中添加Al合金，使得催化劑中含有Al，增強(qiáng)催化劑的機(jī)械強(qiáng)度，擴(kuò)大在高溫高壓的固定床中的使用范圍；為了提高Raney-Ni催化劑的使用性能，向催化劑內(nèi)添加銅，使得催化反應(yīng)在更溫和的條件下進(jìn)行，降低了第二階段的反應(yīng)溫度和反應(yīng)壓力，產(chǎn)生的1，4丁二醇的產(chǎn)品具有很高的質(zhì)量；不僅如此，在催化劑中添加含有Cr合金，使得反應(yīng)過(guò)程中有Ni∕Cr催化劑存在，增強(qiáng)Ni基催化劑的使用壽命和使用范圍。在日常的工業(yè)生產(chǎn)中，催化劑的使用有限，應(yīng)當(dāng)及時(shí)將催化劑表面的灰塵清除，并定期更換新的催化劑，保證催化反應(yīng)的速度。

(2)負(fù)載Ni催化劑該催化劑通常用在高溫高壓加氫的條件下，在流化床作為反應(yīng)器中進(jìn)行反應(yīng)，需要具有孔隙結(jié)構(gòu)的氧化物作為載體，通常有氧化鋁、氧化硅和活性炭等，這些催化劑載體的使用性能非常靈活，對(duì)催化效果不會(huì)造成負(fù)面影響。在實(shí)際發(fā)生反應(yīng)時(shí)，選用一種或幾種氧化物載體，同時(shí)根據(jù)氧化物載體的不同，制得的催化劑的使用環(huán)境也略有不同。在實(shí)際合成過(guò)程中，要根據(jù)催化環(huán)境的不同，選用不同的氧化物載體，同時(shí)，要及時(shí)將催化作用產(chǎn)生的雜質(zhì)及時(shí)清除，避免造成產(chǎn)品質(zhì)量的污染。

(3)貴金屬作為催化劑

貴金屬催化劑的使用，一般都會(huì)采取負(fù)載形式，利用載體的比表面積為催化劑提供活性空間，還能在一定程度上適應(yīng)企業(yè)較大的生產(chǎn)壓力。一般情況下，會(huì)以Pt和Pd作為活性分子，向內(nèi)加入Ag作為催化劑助劑。盡管在一定時(shí)間內(nèi)貴金屬催化劑的活性較高，但隨著時(shí)間延長(zhǎng)，催化劑的活性降低，且投資成本很大，因而在工業(yè)上的應(yīng)用較少。

除此之外，國(guó)內(nèi)外的研究人員在1，4丁二醇的合成加氫催化劑的基礎(chǔ)理論方面也做出了一些貢獻(xiàn)，如，有關(guān)超臨界的二氧化碳和其他有機(jī)溶液中的丁炔二醇的加氫反應(yīng)，結(jié)果表明在超臨界的二氧化碳的條件下對(duì)于提高丁二醇的選擇性是非常有必要的。

3 加強(qiáng)對(duì)催化劑使用維護(hù)的重要性

醛炔法生產(chǎn)1，4丁二醇，按照生產(chǎn)工藝可以分為一步法和兩步法，這個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中其核心工藝技術(shù)就是加氫催化劑，加氫催化劑使用性能的高低直接決定了1，4丁二醇的合成效果。因而在催化劑的使用過(guò)程中，應(yīng)該特別注意催化劑的使用條件，以及影響催化劑使用性能的因素，盡量避免在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)這些條件，關(guān)于提高加氫催化劑的使用性能，不僅要從催化劑本身特性上入手，還要在催化劑的操作環(huán)境入手，及時(shí)清理操作過(guò)程中產(chǎn)生的雜質(zhì)，以及粘附在催化劑表面的灰跡，保證各工藝過(guò)程中催化劑的使用性能良好。

4 結(jié)語(yǔ)

1，4丁二醇合成的工藝技術(shù)非常成熟，其應(yīng)用階段的催化劑條件也非常明確，通過(guò)對(duì)反應(yīng)條件的了解和研究，來(lái)改善催化劑的性能，來(lái)適應(yīng)反應(yīng)條件，并要不斷的對(duì)催化劑進(jìn)行研究，由于1，4丁二醇在其他行業(yè)上的應(yīng)用，自身的純度要求越來(lái)越高，對(duì)使用性能優(yōu)越，壽命更長(zhǎng)，價(jià)格更低的新型催化劑的需求越來(lái)越迫切，通過(guò)多年的實(shí)踐以及研究，將1，4丁二醇合成條件優(yōu)化簡(jiǎn)略，為我國(guó)在這方面的研究提供一個(gè)方向。

[1]李海濤.《丁炔二醇加氫制1，4二醇催化劑的失活機(jī)理與改性研究》，《山西大學(xué)》，2011.

[2]華宣、王承學(xué).《丁炔二醇加氫制1，4-丁二醇反應(yīng)動(dòng)力學(xué)研究》，《化工學(xué)報(bào)》，1992（1）：142-148.

[3]陳榮富，顧其威.《1，4丁二醇用Raney-Ni加氫合成1，4-丁二醇的本征動(dòng)力學(xué)研究》，《化學(xué)反應(yīng)工程與工藝》，1988.