1,4-丁炔二醇提纯净化：去除杂质，提升 1,4-丁二醇产量，发挥装置产能

1,4-丁炔二醇提纯净化：去除杂质，提升 1,4-丁二醇产量，发挥装置产能

在高压环境下，1,4-丁炔二醇（BYD）与氢气在雷尼镍催化剂作用下发生反应，生成1,4-丁炔二醇（BDO）产品。如果生产过程中只对1,4-丁炔二醇进行蒸馏提纯，而没有进行去离子纯化，则1,4-丁炔二醇物料中会含有大量的铜离子、二氧化硅等杂质，这些杂质会随工艺过程带入高压加氢系统。

物料中的杂质会导致加氢反应过程中雷尼镍催化剂覆盖中毒，造成活性和选择性降低，使用寿命缩短，1,4-丁二醇产品产量不能有效提高，影响装置产能。因此，在1,4-丁炔二醇纯化过程中，必须有效去除高压加氢原料BYD中的杂质，以充分利用装置产能，实现“安、稳、长、满、优”运行。

科海斯作为国内树脂方案提供商，积极借鉴国内外先进的离子交换及水处理净化技术，经过不断的研究和实验，建成了一套既能满足工艺要求，又能充分发挥整个装置生产能力的CH-90Na离子交换树脂BYD净化装置。

技术有很多，为什么离子交换技术是首选？

1,4-丁炔二醇的纯化技术可归纳为蒸馏、吸附、离子交换树脂、膜分离、超临界萃取和重结晶等。相比较而言，离子交换树脂具有工艺简单、生产条件温和、成本低廉等优点，常用于水处理、食品工业、制药工业以及化工生产过程中的物料纯化。经过对离子交换技术的大量研究和实验，该技术已经比较成熟。

CH-90Na大孔离子交换树脂是一种人工合成的含有活性基团的功能高分子材料，是一类具有可交换离子（Na+或H+）的不溶性固体高分子化合物，是在交联高分子共聚物中引入特殊的离子交换基团而制成的。

CH-90Na大孔离子树脂集交换、选择、吸附、催化等功能于一体，交换速度快，机械强度高，抗污染能力强，化学稳定性好。树脂不仅可再生，而且操作简单，工艺条件成熟，流程短。还具有一定的空间网络结构，与水溶液接触时，不溶性固体骨架在交换过程中基本不发生化学变化，能将自身的离子与溶液中同种离子进行交换。从而除去中间产品BYD中较高的铜离子（Cu2+）和二氧化硅（SiO2）含量。延长高压加氢催化剂的使用寿命，提高BYD加氢转化率，保证BDO的收率和质量。

CH-90Na离子交换塔对中间产品BYD进行净化，提高BYD的质量和回收率，保证加氢催化剂的活性，延长催化剂的使用寿命，有效提高BDO的产量和质量。降低了去离子废水中BYD含量，减少了废水量和BYD物料的损耗，降低了废水处理成本。离子交换塔保证了1,4-丁二醇生产装置的长期稳定运行，使装置的产能得到有效利用。突破了制约1,4-丁二醇生产装置发展的技术瓶颈。

图1 BYD生产工艺流程示意图及乙酰化工序测量位置

离子交换技术去除BYD中铜离子的原理

离子交换树脂是一种具有三维空间结构的不溶性高分子化合物，其功能基团（亚氨基二乙酸）可与中间产物BYD中的Cu2+离子进行交换，中间产物BYD中的Cu2+被CH-90Na型弱酸性阳离子交换树脂吸附，当含有Cu2+的中间产物BYD流经Na型弱酸性树脂层时，发生如下交换反应：

含BYD废水中的Cu2+被吸附在树脂上，树脂上的Na+进入水体，当整个树脂层与Cu2+交换达到平衡时，用一定浓度的HCl或H2S04进行再生。

此时树脂为H型，需要用NaOH转化为Na型：

通过上述离子交换反应，第一精制BYD储罐中的BYD通过分离系统除去物料中的铜离子，然后送往第二精制BYD储罐。第二精制BYD储罐中的BYD送往加氢反应工序（流程图见图1）。再生前，先用氮气将失效床层中的BYD物料吹入BYD回收罐，再用清水对再生前的离子交换系统进行浸泡，浸泡产生的高浓度BYD废水排入BYD回收罐。最后将回收罐中的高浓度BYD废水送往乙炔化工工段104塔循环使用。浸泡完成后，对树脂进行再生，再生过程分为水洗、再生、清洗三个步骤。

洗涤

树脂池浸泡完毕后用清水冲洗，排出的废水呈透明黄色，主要含BYD，含盐量较低，COD浓度较高，废水排入废水收集池；

再生

向树脂槽内注入盐酸、氢氧化钠，对树脂进行再生，排出的废水呈红褐色，主要含有树脂吸附的有机物及酸碱废液，废水排入废水收集池；

打扫

再生树脂槽用清水清洗后再次投入生产，清洗废水含有少量有机物及酸碱，废水呈淡黄色，排入废水收集池。

树脂再生产生的废水送至污水处理厂处理后排放，再生后的树脂可再次投入使用。

离子交换技术的经济效益和社会效益

经济效益：1、废水中COD含量下降，减少污水处理量，节省污水排污费，为后续污水处理创造有利条件，降低污水处理成本；同时污水中BYD含量降低，减少损耗，节省生产成本；2、加氢催化剂使用寿命延长，使用量减少，催化剂用量减少，降低成本；3、BDO产量增加，提高BDO产品平均合格率、优等品率，经济效益明显提高。

社会效益：可大幅减少废水量，有效降低废水中COD含量，在降低废水处理成本的同时，还可实现清洁生产，大大减少了对环境的污染和对员工健康的危害，具有显著的社会效益。