乙醛生产中催化剂技术改造降低氯化钯消耗(二)
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乙醛生产中催化剂技术改造降低氯化钯消耗(二)

时间:2019-12-11 作者:银浆钯碳回收

根据经验表明,氯化铜氧化零价钯反应达到平衡的速度很快,不是整个过程的控制步骤。乙醛装置在反应系统中除生成乙醛外,还同时生成一系列副产物,如:氯甲烷、氯乙烷、醋酸、草酸铜及高聚物残渣等。其中易挥发的副产物随反应气带出催化剂系统,不易挥发的副产物草酸铜及高聚物残渣在反应器中积累,使催化剂中正二价铜离子减少,影响钯的氧化,影响催化剂的组成和催化剂活性,因此催化剂需经过再生处理。

催化剂在再生单元经过两个过程,在氧化管内,铜离子被盐酸和压缩空气氧化成正二价铜离子。以及在再生器中,经加温、加压使草酸铜及高聚物分解,并加氧使铜离子氧化成正二价铜离子。

当再生器压力大于0.9MPa,再生温度达到170度时,草酸铜及高聚物分解率达到92.3%。经再生,恢复催化剂溶液中的总铜含量,保持钯离子浓度的稳定和催化剂的活性,从而不影响主反应。

钯含量对催化剂活性的影响及降低钯耗措施,提高催化剂中钯含量可以提高羰基化反应速度,从而提高装置负荷和反应收率。但钯含量也不宜太高,否则,由于氧化反应速度滞后于羰基化反应速度,会引起金属钯析出,从而增加氯化钯消耗,同时使催化剂活性不稳定,甚至可能引起停车。而且钯是贵金属,高钯耗对装置经济运动不利。在生产中须将催化剂中的钯含量控制在较低水平,并在根据负荷进行调整,以适应生产的要求。

引起钯耗的途径有三条,一是反应气夹带到蒸馏系统,随废水流失。经测定,正常生产时,废水中钯含量0.00002克/吨左右,折算每吨乙醛钯耗为0.2克左右,这是正常的消耗。二是由于不正常操作引起催化剂的损失。三是随催化剂沉淀、吸附在催化剂残渣和高聚物中。

降低钯耗的措施,控制反应器的液位在60%以内,除沫器压差在1500Pa以下,反应器和除沫器压差在0.12MPa以内,能有效防止催化剂发泡而夹带至后系统。在第一冷凝器冷凝液进P-101泵的入口处,增设一Dg25的脱盐水管线,以满足高负荷生产的需求,提高催化剂循环效果,防止形成环流。实际生产中,反应器液中的仪表由于催化剂堵塞而引起偏移,因此,要经常分析第一冷凝器后冷凝液的总铜含量,作为辅助判断的依据。