一種雙氧水生產(chǎn)中的高效氫化工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種雙氧水生產(chǎn)中的高效氫化工藝，特別涉及一種蒽醌法生產(chǎn)雙氧水 的高效氫化工藝。
【背景技術(shù)】
[0002] 過氧化氫的工業(yè)生產(chǎn)方法主要為蒽醌法，是以2-乙基蒽醌（EAQ)為工作載體，以 重芳烴（Ar)、磷酸三辛酯（TOP)或其它組分為工作溶劑配成工作液，經(jīng)過蒽醌氫化、氫蒽醌 氧化、純水萃取和工作液后處理等工序，得到一定濃度的過氧化氫產(chǎn)品。
[0003] 在蒽醌法生產(chǎn)雙氧水的氫化過程中，氫化過程是非常重要的生產(chǎn)單元，直接影響 氫化效率、工作液的質(zhì)量水平及產(chǎn)品質(zhì)量。氫化反應(yīng)是在填裝有催化劑的固定床反應(yīng)器 內(nèi)進行的氣-液-固三相反應(yīng)過程，反應(yīng)溫度一般為45~75°C，反應(yīng)壓力一般為0. 2~ 0. 4MPa〇
[0004] 在實際的反應(yīng)操作過程中，隨著催化劑使用時間的延長，其活性降低，導(dǎo)致反應(yīng)速 率降低，為了提高反應(yīng)速率、提高氫效，需要逐漸提高反應(yīng)溫度，由于氫化反應(yīng)過程中溫度 對氫化副反應(yīng)的影響較大，尤其是催化劑運行末期，反應(yīng)溫度達到75°c左右時副反應(yīng)較多， 產(chǎn)生大量的降解產(chǎn)物，這些降解產(chǎn)物不但不能反應(yīng)生成雙氧水產(chǎn)品、粘度及密度大大、降低 工作液質(zhì)量水平，不利于加氫過程中氫氣、工作液和催化劑三相的擴散接觸，降低氫效，而 且造成昂貴的蒽醌消耗，對萃取過程及產(chǎn)品質(zhì)量有著不良影響。
[0005] CN1673069A中公開了一種過氧化氫生產(chǎn)中蒽醌工作液氫化反應(yīng)的操作方法，該方 法采用固定床反應(yīng)器，蒽醌工作液和氫氣從反應(yīng)器頂部加入，其中氫氣連續(xù)加氫，蒽醌工作 液周期加入。該專利與連續(xù)進料操作方法相比，提高蒽醌工作液轉(zhuǎn)化率，有效降低了蒽醌降 解率。但是由于工作液為周期進料，導(dǎo)致與后續(xù)的氧化、萃取、后處理等連續(xù)化生產(chǎn)過程聯(lián) 合起來很難，另外也降低了裝置的總生產(chǎn)能力。
[0006] CN101229915A中公開了一種蒽醌法生產(chǎn)過氧化氫的方法，氫化反應(yīng)是在固定床 反應(yīng)器中進行，其中將含有蒽醌的工作液與氫氣通過固定床反應(yīng)器時，使工作液為連續(xù)相， 而氫氣以氣泡形式分布在工作液中。該方法中將氫氣以氣泡形式分布目的是提高催化劑利 用效率，提高反應(yīng)器生產(chǎn)能力，但該方法只是使氫氣與工作液混合更加均勻，在副反應(yīng)方面 與常規(guī)氫化反應(yīng)過程無較大改善。
[0007] 隨著工業(yè)生產(chǎn)中對雙氧水的需求量與日俱增，傳統(tǒng)雙氧水生產(chǎn)工藝需要不斷進 步，其中通過改進固定床加氫反應(yīng)工藝來提高雙氧水裝置的生產(chǎn)效率、降低物耗、提高產(chǎn)品 質(zhì)量等具有重要意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種雙氧水生產(chǎn)中的高效氫化工藝，該工藝在 達到較高的蒽醌氫化度和極少的蒽醌降解產(chǎn)物，可以提高氫化反應(yīng)轉(zhuǎn)化率和選擇性，提高 產(chǎn)品質(zhì)量，降低催化劑及蒽醌的消耗。
[0009] 本發(fā)明的雙氧水生產(chǎn)中的高效氫化工藝，包括如下內(nèi)容： (1) 蒽醌法生產(chǎn)雙氧水的氫化工藝中設(shè)置兩個串聯(lián)的氫化反應(yīng)器I和氫化反應(yīng)器II， 總氫氣進料分為兩路，氫氣I和氫氣II ; (2) 工作液進料和氫氣I混合后進入氫化反應(yīng)器I進行一級氫化反應(yīng)； (3) -級氫化反應(yīng)流出物和氫氣II混合后進入氫化反應(yīng)器II進行二級氫化反應(yīng)； (4) 二級氫化反應(yīng)流出物進入氣液分離器進行氣液分離，分離出的液相(氫化液）分為 兩路，一路氫化液進入再生床進行降解物再生，再生后循環(huán)回氫化反應(yīng)器II，另一路氫化液 進入下一生產(chǎn)工序。
[0010] 本發(fā)明方法中，所述的氫化反應(yīng)器采用固定床氫化反應(yīng)器，氫化反應(yīng)器中填裝以 鈀或鉬為活性組分的蒽醌加氫催化劑。
[0011] 本發(fā)明方法中，一級氫化反應(yīng)條件為：反應(yīng)溫度為45~55°C，反應(yīng)壓力為0· 3~ 0. 4MPa，物料體積空速為4~IOh \
[0012] 本發(fā)明方法中，二級氫化反應(yīng)條件為：反應(yīng)溫度為55~70°C，反應(yīng)壓力為0. 2~ 0. 3MPa，物料體積空速11~25h \
[0013] 本發(fā)明方法中，氫化反應(yīng)器I的入口的工作液與氫氣I的流量比為 1 :50~1 :80,氫化反應(yīng)器II的入口的工作液(一級氫化反應(yīng)流出物）與氫氣 JI的流量比為1 :20~1 :50,其中工作液流量單位m3/h，氫氣流量單位Nm3/h。
[0014] 本發(fā)明方法中，總氫氣進料中按體積百分比計，氫氣I為51%~80%，氫氣II為 20% ~49%。
[0015] 本發(fā)明方法中，循環(huán)回氫化反應(yīng)器II的氫化液循環(huán)量為氣液分離后的氫化液總 量的10%~80%。
[0016] 本發(fā)明方法中，再生床中裝填的再生劑為活性氧化鋁、氧化鈣、二氧化硅、氧化鎂 或氧化鋇中的一種或多種。
[0017] 常規(guī)蒽醌法氫化工藝中，一般反應(yīng)溫度為45~75°C，反應(yīng)壓力為0· 2~0· 4MPa， 隨著催化劑使用時間的延長，活性逐漸降低，從而使反應(yīng)速率降低，為了提高反應(yīng)速率、提 高氫效，達到一定的產(chǎn)能，需要逐漸提高反應(yīng)溫度來補償催化劑的活性降低。由于蒽醌氫化 反應(yīng)是在絕熱條件下的放熱反應(yīng)，溫度隨著轉(zhuǎn)化率升高而逐漸升高，隨著溫度升高，加氫正 副反應(yīng)都會加速，正反應(yīng)是對過氧化氫的生成有利，而副反應(yīng)又稱為降解反應(yīng)，會導(dǎo)致工作 液中有效蒽醌含量的降低，而且引起工作液物性的改變，如密度增加、黏度增大、工作液 中水分含量升高，嚴(yán)重時還將造成催化劑過早失活，影響工藝過程正常進行，并導(dǎo)致過氧 化氫產(chǎn)品質(zhì)量下降，因此在蒽醌氫化反應(yīng)過程中需要控制一定的氫化度，防止蒽醌深度氫 化反應(yīng)物的生成，而氫化度的降低雖然可以從某種程度上減少降解物的生成，但也降低了 氫化效率，從而降低裝置的生產(chǎn)效率。
[0018] 本發(fā)明方法利用氫化過程中低溫反應(yīng)速率慢但不易降解、而高溫反應(yīng)速率快易降 解、及降解反應(yīng)集中在高溫區(qū)的反應(yīng)特點，設(shè)置兩級氫化反應(yīng)、部分循環(huán)工作液再生的流 程，通過控制一級氫化反應(yīng)氫氣量高于二級氫化反應(yīng)氫氣量，實現(xiàn)較高的蒽醌氫化度和極 少的蒽醌降解產(chǎn)物的目的，提高氫化反應(yīng)轉(zhuǎn)化率和選擇性，提高裝置產(chǎn)能的同時降低蒽醌 消耗。
【附圖說明】
[0019] 圖1是本發(fā)明工藝方法流程不意圖。
[0020] 其中，1為氫氣總管,2為氫氣1,3為氫氣11,4為工作液進料,5為一級氫化反應(yīng) 器，6為二級氫化反應(yīng)器，7-氫化再生床，8為氣液分離器，9為氫化液循環(huán)泵，10為循環(huán)氫 化液，11為二級氫化反應(yīng)流出物，12為進入下一工段氫化液。
【具體實施方式】
[0021] 下面結(jié)合【附圖說明】和實施例對本發(fā)明進行詳細說明，但不因此限制本發(fā)明。
[0022] 本發(fā)明工藝是通過這樣的方式實現(xiàn)的：總工作