বিডিও, যা ১,৪-বিউটানেডিওল নামেও পরিচিত, একটি গুরুত্বপূর্ণ মৌলিক জৈব এবং সূক্ষ্ম রাসায়নিক কাঁচামাল। অ্যাসিটিলিন অ্যালডিহাইড পদ্ধতি, ম্যালিক অ্যানহাইড্রাইড পদ্ধতি, প্রোপিলিন অ্যালকোহল পদ্ধতি এবং বিউটাডাইন পদ্ধতির মাধ্যমে বিডিও প্রস্তুত করা যায়। এর খরচ এবং প্রক্রিয়াগত সুবিধার কারণে অ্যাসিটিলিন অ্যালডিহাইড পদ্ধতিটিই বিডিও তৈরির প্রধান শিল্প পদ্ধতি। প্রথমে অ্যাসিটিলিন এবং ফর্মালডিহাইডকে ঘনীভূত করে ১,৪-বিউটানেডিওল (BYD) তৈরি করা হয়, যাকে পরবর্তীতে হাইড্রোজেনেশন করে বিডিও পাওয়া যায়।
উচ্চ চাপে (১৩.৮~২৭.৬ মেগাপ্যাসকেল) এবং ২৫০~৩৫০ ডিগ্রি সেলসিয়াস তাপমাত্রায়, একটি অনুঘটকের (সাধারণত সিলিকা সাপোর্টের উপর কিউপ্রাস অ্যাসিটিলিন এবং বিসমাথ) উপস্থিতিতে অ্যাসিটিলিন ফরমালডিহাইডের সাথে বিক্রিয়া করে এবং তারপর একটি র্যানে নিকেল অনুঘটক ব্যবহার করে অন্তর্বর্তী ১,৪-বিউটাইনডায়োলকে হাইড্রোজেনেশন করে বিডিও-তে রূপান্তরিত করা হয়। এই চিরায়ত পদ্ধতির বৈশিষ্ট্য হলো, এক্ষেত্রে অনুঘটক এবং উৎপাদিত পদার্থকে আলাদা করার প্রয়োজন হয় না এবং পরিচালন ব্যয়ও কম। তবে, অ্যাসিটিলিনের আংশিক চাপ বেশি এবং এতে বিস্ফোরণের ঝুঁকি থাকে। রিয়্যাক্টরের নকশার সেফটি ফ্যাক্টর ১২-২০ গুণ পর্যন্ত হতে পারে এবং এর সরঞ্জামগুলো বড় ও ব্যয়বহুল হওয়ায় বিনিয়োগ অনেক বেশি হয়; অ্যাসিটিলিন পলিমারাইজড হয়ে পলিঅ্যাসিটিলিন তৈরি করে, যা অনুঘটককে নিষ্ক্রিয় করে এবং পাইপলাইন আটকে দেয়, ফলে উৎপাদন চক্র সংক্ষিপ্ত হয়ে যায় এবং উৎপাদন কমে যায়।
প্রচলিত পদ্ধতির ত্রুটি ও সীমাবদ্ধতার প্রতিক্রিয়ায়, বিক্রিয়া ব্যবস্থায় অ্যাসিটিলিনের আংশিক চাপ কমানোর জন্য বিক্রিয়া সরঞ্জাম এবং অনুঘটকগুলোকে উন্নত করা হয়েছিল। এই পদ্ধতিটি দেশীয় ও আন্তর্জাতিকভাবে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয়েছে। একই সাথে, স্লাজ বেড বা সাসপেন্ডেড বেড ব্যবহার করে BYD-এর সংশ্লেষণ করা হয়। অ্যাসিটিলিন অ্যালডিহাইড পদ্ধতিতে BYD-এর হাইড্রোজেনেশন BDO উৎপাদন করে, এবং বর্তমানে চীনে ISP ও INVISTA প্রক্রিয়াগুলো সবচেয়ে বেশি ব্যবহৃত হয়।
① কপার কার্বনেট অনুঘটক ব্যবহার করে অ্যাসিটিলিন ও ফরমালডিহাইড থেকে বিউটিনডায়োলের সংশ্লেষণ
ইনভিডিয়ার বিডিও প্রক্রিয়ার অ্যাসিটিলিন রাসায়নিক অংশে প্রয়োগ করা হলে, একটি কপার কার্বনেট অনুঘটকের প্রভাবে ফর্মালডিহাইড অ্যাসিটিলিনের সাথে বিক্রিয়া করে ১,৪-বিউটাইনডিওল উৎপন্ন করে। বিক্রিয়ার তাপমাত্রা ৮৩-৯৪ ℃ এবং চাপ ২৫-৪০ kPa। অনুঘটকটি দেখতে সবুজ গুঁড়োর মতো।
২ বিউটাইনডিওলকে বিডিও-তে হাইড্রোজেনেশন করার অনুঘটক
প্রক্রিয়াটির হাইড্রোজিনেশন অংশটি ধারাবাহিকভাবে সংযুক্ত দুটি উচ্চ-চাপের ফিক্সড বেড রিয়্যাক্টর নিয়ে গঠিত, যেখানে ৯৯% হাইড্রোজিনেশন বিক্রিয়া প্রথম রিয়্যাক্টরটিতেই সম্পন্ন হয়। প্রথম এবং দ্বিতীয় হাইড্রোজিনেশন অনুঘটকগুলো হলো সক্রিয় নিকেল অ্যালুমিনিয়াম সংকর ধাতু।
ফিক্সড বেড রিনি নিকেল হলো একটি নিকেল-অ্যালুমিনিয়াম সংকর ধাতুর ব্লক, যার কণার আকার ২-১০ মিমি। এর বৈশিষ্ট্য হলো উচ্চ শক্তি, ভালো ক্ষয় প্রতিরোধ ক্ষমতা, বৃহৎ নির্দিষ্ট পৃষ্ঠতল ক্ষেত্রফল, উন্নত অনুঘটক স্থিতিশীলতা এবং দীর্ঘ পরিষেবা জীবন।
নিষ্ক্রিয় স্থির শয্যা র্যানে নিকেল কণাগুলো ধূসর সাদা রঙের হয় এবং একটি নির্দিষ্ট ঘনত্বের তরল ক্ষার দিয়ে লিচিং করার পর, এগুলো কালো বা কালো-ধূসর কণায় পরিণত হয়, যা প্রধানত স্থির শয্যা রিঅ্যাক্টরে ব্যবহৃত হয়।
① অ্যাসিটিলিন এবং ফর্মালডিহাইড থেকে বিউটিনডিওল সংশ্লেষণের জন্য তামা-সমর্থিত অনুঘটক
একটি সাপোর্টেড কপার বিসমাথ অনুঘটকের প্রভাবে, ৯২-১০০ ℃ বিক্রিয়া তাপমাত্রা এবং ৮৫-১০৬ kPa চাপে ফর্মালডিহাইড অ্যাসিটিলিনের সাথে বিক্রিয়া করে ১,৪-বিউটাইনডায়োল উৎপন্ন করে। অনুঘটকটি একটি কালো গুঁড়া হিসেবে দেখা যায়।
২ বিউটাইনডিওলকে বিডিও-তে হাইড্রোজেনেশন করার অনুঘটক
আইএসপি প্রক্রিয়ায় দুই ধাপে হাইড্রোজিনেশন করা হয়। প্রথম ধাপে অনুঘটক হিসেবে গুঁড়ো নিকেল অ্যালুমিনিয়াম অ্যালয় ব্যবহার করে নিম্নচাপের হাইড্রোজিনেশনের মাধ্যমে BYD-কে BED এবং BDO-তে রূপান্তরিত করা হয়। পৃথকীকরণের পর, দ্বিতীয় ধাপে অনুঘটক হিসেবে লোডেড নিকেল ব্যবহার করে উচ্চচাপের হাইড্রোজিনেশনের মাধ্যমে BED-কে BDO-তে রূপান্তরিত করা হয়।
প্রাথমিক হাইড্রোজিনেশন অনুঘটক: গুঁড়ো রানি নিকেল অনুঘটক
প্রাথমিক হাইড্রোজিনেশন অনুঘটক: পাউডার র্যানে নিকেল অনুঘটক। এই অনুঘটকটি মূলত আইএসপি (ISP) প্রক্রিয়ার নিম্নচাপ হাইড্রোজিনেশন অংশে বিডিও (BDO) পণ্য তৈরির জন্য ব্যবহৃত হয়। এর বৈশিষ্ট্য হলো উচ্চ সক্রিয়তা, ভালো নির্বাচন ক্ষমতা, রূপান্তর হার এবং দ্রুত অধঃক্ষেপণ গতি। এর প্রধান উপাদানগুলো হলো নিকেল, অ্যালুমিনিয়াম এবং মলিবডেনাম।
প্রাথমিক হাইড্রোজিনেশন অনুঘটক: গুঁড়া নিকেল অ্যালুমিনিয়াম সংকর হাইড্রোজিনেশন অনুঘটক
অনুঘটকটির উচ্চ সক্রিয়তা, উচ্চ শক্তি, ১,৪-বিউটাইনডিওলের উচ্চ রূপান্তর হার এবং কম উপজাত থাকা প্রয়োজন।
দ্বিতীয় হাইড্রোজেনেশন অনুঘটক
এটি একটি সাপোর্টেড ক্যাটালিস্ট, যেখানে অ্যালুমিনা বাহক হিসেবে এবং নিকেল ও কপার সক্রিয় উপাদান হিসেবে কাজ করে। এর বিজারিত অবস্থা পানিতে সংরক্ষণ করা হয়। এই ক্যাটালিস্টের উচ্চ যান্ত্রিক শক্তি, কম ঘর্ষণজনিত ক্ষতি, ভালো রাসায়নিক স্থিতিশীলতা রয়েছে এবং এটি সহজে সক্রিয় করা যায়। এর কণাগুলো দেখতে ব্ল্যাক ক্লোভারের মতো।
অনুঘটকের প্রয়োগ ক্ষেত্র
BYD-তে অনুঘটক হাইড্রোজিনেশনের মাধ্যমে BDO উৎপাদনের জন্য এটি একটি ১০০০০০ টন BDO ইউনিটে ব্যবহৃত হয়। দুই সেট ফিক্সড বেড রিঅ্যাক্টর একই সাথে চালু আছে, একটি হলো JHG-20308 এবং অন্যটি আমদানিকৃত অনুঘটক।
চালন: সূক্ষ্ম গুঁড়া চালন করার সময় দেখা গেছে যে, JHG-20308 ফিক্সড বেড অনুঘটকটি আমদানিকৃত অনুঘটকের তুলনায় কম সূক্ষ্ম গুঁড়া উৎপন্ন করেছে।
সক্রিয়করণ: অনুঘটক সক্রিয়করণ উপসংহার: দুটি অনুঘটকের সক্রিয়করণের শর্তাবলী একই। প্রাপ্ত তথ্য থেকে দেখা যায় যে, সক্রিয়করণের প্রতিটি পর্যায়ে সংকর ধাতুটির নির্-আলোক হার, প্রবেশ ও নির্গমন তাপমাত্রার পার্থক্য এবং সক্রিয়করণ বিক্রিয়া থেকে নির্গত তাপ অত্যন্ত সামঞ্জস্যপূর্ণ।
তাপমাত্রা: JHG-20308 অনুঘটকের বিক্রিয়া তাপমাত্রা আমদানিকৃত অনুঘটকের থেকে উল্লেখযোগ্যভাবে ভিন্ন নয়, কিন্তু তাপমাত্রা পরিমাপের বিন্দু অনুসারে, JHG-20308 অনুঘটকের সক্রিয়তা আমদানিকৃত অনুঘটকের চেয়ে ভালো।
অশুদ্ধি: বিক্রিয়ার প্রাথমিক পর্যায়ে BDO অপরিশোধিত দ্রবণের সনাক্তকরণ তথ্য থেকে দেখা যায় যে, আমদানিকৃত অনুঘটকের তুলনায় JHG-20308-এর চূড়ান্ত পণ্যে অশুদ্ধির পরিমাণ কিছুটা কম, যা প্রধানত এন-বিউটানল এবং HBA-এর পরিমাণে প্রতিফলিত হয়।
সামগ্রিকভাবে, JHG-20308 অনুঘটকের কার্যকারিতা স্থিতিশীল, এতে কোনো সুস্পষ্ট উচ্চ উপজাত তৈরি হয় না এবং এর কার্যক্ষমতা আমদানিকৃত অনুঘটকগুলোর তুলনায় মূলত একই বা এমনকি আরও ভালো।
স্থির শয্যা নিকেল অ্যালুমিনিয়াম অনুঘটকের উৎপাদন প্রক্রিয়া
(1) গলানো: নিকেল অ্যালুমিনিয়াম সংকরকে উচ্চ তাপমাত্রায় গলানো হয় এবং তারপর ছাঁচে ফেলে আকার দেওয়া হয়।
(2) চূর্ণ করা: সংকর ধাতুর ব্লকগুলিকে চূর্ণ করার যন্ত্রের মাধ্যমে ছোট ছোট কণায় চূর্ণ করা হয়।
(3) চালন: উপযুক্ত কণার আকারের কণাগুলিকে ছেঁকে আলাদা করা।
(4) সক্রিয়করণ: বিক্রিয়া টাওয়ারে কণাগুলিকে সক্রিয় করার জন্য তরল ক্ষারের একটি নির্দিষ্ট ঘনত্ব এবং প্রবাহ হার নিয়ন্ত্রণ করুন।
(5) পরিদর্শন সূচক: ধাতব উপাদান, কণার আকার বন্টন, সংকোচনমূলক চূর্ণন শক্তি, স্থূল ঘনত্ব, ইত্যাদি।
পোস্ট করার সময়: ১১-সেপ্টেম্বর-২০২৩
