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(chǎn)品。如果在生產(chǎn)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(huì )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(zhì)，并隨工藝帶到高壓加氫系統中。

物料中的雜質(zhì)會(huì )導致加氫反應過(guò)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(chǎn)品產(chǎn)量得不到有效提高，從而影響裝置產(chǎn)能的發(fā)揮。因此，在1,4－丁炔二醇提純凈化的過(guò)程中必須有效去除高壓加氫原料BYD中的雜質(zhì)，才能充分發(fā)揮裝置產(chǎn)能，實(shí)現“安、穩、長(cháng)、滿(mǎn)、優(yōu)”運行。

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

技術(shù)眾多，為何選用離子交換技術(shù)？1,4－丁炔二醇提純凈化技術(shù)，概括起來(lái)主要有精餾法、吸附及離子交換樹(shù)脂法、膜分離技術(shù)、超臨界萃取和重結晶技術(shù)等。相較而言，由于離子交換樹(shù)脂法具有工藝簡(jiǎn)單、生產(chǎn)條件溫和、成本低等優(yōu)點(diǎn)，常應用于水處理、食品工業(yè)、制藥行業(yè)和化工生產(chǎn)過(guò)程中的物料凈化環(huán)節。經(jīng)過(guò)對離子交換技術(shù)的大量研究和實(shí)驗，該技術(shù)已經(jīng)較為成熟。

CH-90Na大孔離子交換樹(shù)脂，是一種含有活性基團的合成功能高分子材料，是一類(lèi)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(shù)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(xué)穩定性好，不僅樹(shù)脂可以再生，而且操作簡(jiǎn)單，工藝條件成熟、流程短。它還具有一定的空間網(wǎng)絡(luò )結構，在與水溶液接觸時(shí)，不溶性固體骨架在交換過(guò)程中基本上不發(fā)生化學(xué)變化，它能將本身的離子與溶液中的同號離子進(jìn)行交換。從而達到去除中間產(chǎn)物BYD中高銅離子、二氧化硅的含量。延長(cháng)高壓加氫催化劑使用壽命，提高BYD加氫轉化率，保證BDO的產(chǎn)量及質(zhì)量。

CH-90Na離子交換塔對中間產(chǎn)物BYD進(jìn)行凈化處理，達到提高BYD質(zhì)量和回收率，保證了加氫催化劑的活性，并延長(cháng)了催化劑的使用壽命，有效提高BD0產(chǎn)量和質(zhì)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(chǎn)裝置長(cháng)周期穩定運行，使裝置產(chǎn)能得到有效發(fā)揮。打破了制約1,4－丁二醇生產(chǎn)裝置發(fā)展的技術(shù)瓶頸。

離子交換技術(shù)去除BYD中銅離子的原理

離子交換樹(shù)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(chǎn)物BYD中的Cu2+離子起交換反應，中間產(chǎn)物BYD中的Cu2+采用CH-90Na弱酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂吸附。當含Cu2+的中間產(chǎn)物BYD流經(jīng)Na型弱酸性樹(shù)脂層時(shí)，發(fā)生如下交換反應：

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

此時(shí)樹(shù)脂為H型，需用NaOH轉為Na型：

通過(guò)上述的離子交換反應，第yi精BYD貯槽的BYD通過(guò)脫離子系統除去物料中的銅離子，再送至第二精BYD貯槽，第二精BYD貯槽的BYD送去加氫反應工序（流程圖見(jiàn)圖1)。在進(jìn)行再生之前，用氮氣把失效床內的BYD物料吹至BYD回收罐里，然后再用清水浸泡再生前的離子交換系統，浸泡所產(chǎn)生的高濃度BYD廢水排至BYD回收罐里。再將回收罐里的高濃度BYD廢水送至炔化工段104塔回收利用。浸泡結束后再進(jìn)行樹(shù)脂再生，再生過(guò)程分水洗、再生以及清洗三個(gè)步驟。

水洗

將浸泡以后的樹(shù)脂罐用清水洗凈，排出廢水呈透明黃色，主要含BYD，鹽含量低，COD濃度高，廢水排入廢水集水池；

再生

將鹽酸和氫氧化鈉注入樹(shù)脂罐進(jìn)行樹(shù)脂再生，排出廢水呈紅棕色，主要含樹(shù)脂吸附的有機物及酸堿廢液，廢水排人廢水集水池；

清洗

以清水將再生后的樹(shù)脂罐洗凈后繼續投入生產(chǎn)，清洗廢水含少量有機物及酸堿，廢水呈淺黃色，廢水排入廢水集水池。

樹(shù)脂再生產(chǎn)生的廢水送入污水處理站進(jìn)行處理后排放。經(jīng)過(guò)再生后的樹(shù)脂可以重新投入使用。

離子交換技術(shù)，經(jīng)濟與社會(huì )效益雙豐收

經(jīng)濟效益

1、廢水中COD含量下降，污水處理量減少，節約了排污費用，為后續的污水處理創(chuàng )造了有利的條件，降低了污水的處理成本；同時(shí)，降低了污水中BYD含量，減少損失，節約生產(chǎn)成本；

2、加氫催化劑使用周期變長(cháng)，使用量下降，減少催化劑用量，降低成本；

3、增加了BDO產(chǎn)量，提高了BDO產(chǎn)品的平均合格率和優(yōu)級率，經(jīng)濟效益顯著(zhù)增加。

社會(huì )效益

大量減少廢水產(chǎn)量，有效降低廢水中COD含量，在降低廢水處理成本的同時(shí)，還可實(shí)現清潔生產(chǎn)，這大大減輕了對環(huán)境的污染，以及對職工健康的傷害，社會(huì )效益顯著(zhù)。