糠醇铜铬催化剂清洁生产工艺

     
适用范围
    铜铬催化剂广泛用于脂肪酸酯还原生成醇的反应过程中，例如，糠醛生产糠醇。
主要技术内容
    一、基本原理
    该催化剂为铬铜催化剂，以重铬酸钠、硝酸铜为原料，以氨水中和形成碱式铜铵铬酸盐。
    二、催化剂制做方法与机理研究
    据国外资料介绍，用于脂肪酸脂还原生成醇的铜铬氧化物催化剂可由下列二个方法制备：
    方法1：用碱铜与铬从硝酸盐中沉淀出来，然后在300—500℃进行分解。
    方法2：使碱式铜铵铬酸盐沉淀，然后在300—500℃进行分解。
    Cu／Cr比值配比变动是影响其产率与活性的主要影响因素之一。反应pH值、反应温度、压力及NH4OH加入速度都将影响催化剂的产量和活性。
    铜铬催化剂制备的主化学反应：
    Na2Cr2O7＋4NH4OH＋2Cu(NO3)2→2Cu（OH）NH4Cr2O4＋2NaNO3＋2NH4NO3＋2H2O
    氢氧化氨过多或过少对催化剂得率均有不利影响。不同分解温度条件将得到Cu（OH）
    (NH4)CrO4这类复盐水解时形成不同组成的化合物。
    三、技术关键
    催化剂生产反应温度，pH、Cu／Cr比及催化剂活化方式是影响该催化剂产率与活性的最主要条件。确定正确的反应条件、反应物配比及活化条件是该催化剂生产的技术关键。
典型规模
    20吨／年催化剂生产（可根据生产需要确定催化剂产量）
主要技术指标及条件
    一、技术指标
    生产每吨糠醇催化剂消耗＜7公斤
    催化剂产率较传统工艺增加 22％
    二、条件要求
    要求生产原料为清洁原料，反应条件自动控制。
主要设备及运行管理
    一、主要设备
    1．1m3蒸汽加热加套反应釜 1套
    2．NH4OH加料装置 1套
    3．Na2CrO7加料装置 1套
    4．Cu（NO3）料装置 1套
    5．温度控制装置 1套
    6．PH控制装置1套
    二、运行管理
    执行清洁生产管理方式
投资效益分析
    一、项目投资情况
    总投资 10万元   
    其中，设备投资 8万元
    主体设备寿命 20年
    运行费用 1000元／吨（催化剂生产）
    二、经济效益分析
    1．提高催化剂产量22个百分点，减少原料使用量，经济效益十分明显，按1000元／年糠醇生产催化剂量计，可达20余万元。
    2．提高催化剂效率、稳定性，活性，提高产品收得率，按1000吨／年糠醇生产计，可达经济效益78万元／年。
    3．提高催化剂活、稳定性，大幅度减少催化剂使用量，可提高经济效益43．74万元（按1000吨糠醇生产计）。
    上述三项累加为总经济效益为：140余万元。
    三、环境效益分析
    根治了工业燃气污染源。
    催化剂生产工艺改造前，催化剂生产过程排放废水六价铬含量为2547mg／l，铜离子浓度为177ppm，严重超标。改造后，废水中六价铬仅为123mg／l，铜离子浓度仅为89ppm。
    大幅度减少了铬、铜残留量，使废水处理难度下降，处理废水运行费用低，改造前处理一吨废水需 60元，改造后处理一吨废水需 20元。按年排放 300吨废水计算，可节省废水运行费用12000元。
推广情况及用户意见
    一、推广情况
    自1995年研制成功后，即由东辽驰明有机化工公司生产应用到现在，取得了良好的经济效益，显著地降低了生产成本。
    二、用户意见
    我单位于1996年开始从东辽驰明有机化工公司引进铜铬催化剂制造技术，通过使用该催化剂，使我厂加氢合成工段废品率降低，催化剂生产成本和糠醇生产成本明显降低，企业经济效益显著，消除催化剂生产中的六价铬污染的问题，仅通过使用新型催化剂企业效益年增加150万元，累积五年来达到700余万元。
主要用户名录
    吉林省东辽驰明有机化工公司