在高壓環(huán)境中，1,4－丁炔二醇（BYD）和氫氣在雷尼鎳催化劑的作用下反應生成1,4－丁二醇（BDO）產品。如果在生產工藝中只對1,4－丁炔二醇作精餾提純，不作脫離子凈化處理，將會致使1,4－丁炔二醇物料中含有大量銅離子、二氧化硅等雜質，并隨工藝帶到高壓加氫系統(tǒng)中。

物料中的雜質會導致加氫反應過程中雷尼鎳催化劑覆蓋性中毒，活性、選擇性降低、使用壽命縮短，1,4－丁二醇產品產量得不到有效提高，從而影響裝置產能的發(fā)揮。因此，在1,4－丁炔二醇提純凈化的過程中必須有效去除高壓加氫原料BYD中的雜質，才能充分發(fā)揮裝置產能，實現(xiàn)“安、穩(wěn)、長、滿、優(yōu)”運行。

科海思作為國內樹脂解決方案供應商，積極借鑒國內外先進的離子交換和水處理凈化技術，經過不斷研究試驗，建成了一套能夠滿足工藝要求的CH-90Na離子交換樹脂BYD凈化裝置，充分發(fā)揮整套裝置的生產能力。

技術眾多，為何離子交換技術？

1,4－丁炔二醇提純凈化技術，概括起來主要有精餾法、吸附及離子交換樹脂法、膜分離技術、超臨界萃取和重結晶技術等。相較而言，由于離子交換樹脂法具有工藝簡單、生產條件溫和、成本低等優(yōu)點，常應用于水處理、食品工業(yè)、制藥行業(yè)和化工生產過程中的物料凈化環(huán)節(jié)。經過對離子交換技術的大量研究和實驗，該技術已經較為成熟。

CH-90Na大孔離子交換樹脂，是一種含有活性基團的合成功能高分子材料，是一類帶有可交換離子（Na+或H+）的不溶性固體高分子化合物。它是由交聯(lián)的高分子共聚物引入特殊的離子交換基團而成的。

CH-90Na大孔離子樹脂具有交換、選擇、吸附和催化等功能，交換速度快，機械強度大、抗污染能力強和化學穩(wěn)定性好，不僅樹脂可以再生，而且操作簡單，工藝條件成熟、流程短。它還具有一定的空間網(wǎng)絡結構，在與水溶液接觸時，不溶性固體骨架在交換過程中基本上不發(fā)生化學變化，它能將本身的離子與溶液中的同號離子進行交換。從而達到去除中間產物BYD中高銅離子(Cu2+)、二氧化硅(Si02)的含量。延長高壓加氫催化劑使用壽命，提高BYD加氫轉化率，保證BDO的產量及質量。

CH-90Na離子交換塔對中間產物BYD進行凈化處理，達到提高BYD質量和回收率，保證了加氫催化劑的活性，并延長了催化劑的使用壽命，有效提高BD0產量和質量。降低脫離子廢水中BYD含量，減少廢水量和BYD物料的損耗，降低廢水處理成本等目的。離子交換塔保障了1,4－丁二醇生產裝置長周期穩(wěn)定運行，使裝置產能得到有效發(fā)揮。打破了制約1,4－丁二醇生產裝置發(fā)展的技術瓶頸。

圖1炔化工序BYD生產工藝流程及實測位置示意圖

離子交換技術去除BYD中銅離子的原理

離子交換樹脂是具有三維空間結構的不溶性高分子化合物，其功能基（亞氨基二乙酸）可以與中間產物BYD中的Cu2+離子起交換反應，中間產物BYD中的Cu2+采用CH-90Na弱酸性陽離子交換樹脂吸附。當含Cu2+的中間產物BYD流經Na型弱酸性樹脂層時，發(fā)生如下交換反應：

含BYD的廢水中Cu2+被吸附在樹脂上，而樹脂上的Na+便進入水中。當全部樹脂層與Cu2+交換達到平衡時，用一定濃度的HCl或H2S04進行再生。

此時樹脂為H型，需用NaOH轉為Na型：