一種雙氧水生產(chǎn)方法
【專利摘要】一種雙氧水生產(chǎn)方法，涉及大規(guī)模高濃度的雙氧水生產(chǎn)工藝【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是蒽醌法雙氧水生產(chǎn)技術(shù)。將以重芳烴、四丁基脲和磷酸三辛脂為溶劑，以2-乙基蒽醌為反應(yīng)物質(zhì)，將配制好的工作液加入循環(huán)工作液貯槽中，利用循環(huán)工作液泵將工作液送入工作液調(diào)溫器，利用循環(huán)冷卻水將工作液溫度降到35℃左右，然后進(jìn)入流化加氫反應(yīng)器的底部，提前將加氫催化劑通過催化劑添加槽加入流化加氫反應(yīng)器內(nèi)，同時(shí)壓縮氫氣經(jīng)過氫氣緩沖過濾器過濾雜質(zhì)后也進(jìn)入流化加氫反應(yīng)器底部，利用壓縮氫氣將催化劑和工作液吹起攪動(dòng)進(jìn)行加氫化應(yīng)，反應(yīng)溫度50℃左右，反應(yīng)壓力0.26mPa左右，加氫反應(yīng)氫化效率為13g/l左右。
【專利說明】一種雙氧水生產(chǎn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及大規(guī)模高濃度的雙氧水生產(chǎn)工藝【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是蒽醌法雙氧水生產(chǎn)技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有國內(nèi)的蒽醌法雙氧水加氫反應(yīng)器為固定床形式，催化劑是固定不動(dòng)的，液體在催化劑層中滴流向下流動(dòng)，氫氣與液體同時(shí)向下流動(dòng)進(jìn)行加氫反應(yīng)，存在偏流、溝流、催化劑結(jié)塊、氫化反應(yīng)不均勻、反應(yīng)阻力大、副反應(yīng)多、原材料消耗高、催化劑用量大、產(chǎn)品成本高等缺陷；氧化反應(yīng)器為工作液體與壓縮空氣并流向上流動(dòng)，存在氧化塔效率低、氧化收率低、空氣消耗高、尾氣中氧含量高等缺陷；萃取塔板為單層板結(jié)構(gòu)，存在工作液體聚合不好、產(chǎn)品濃度低、工作液體中殘留雙氧水量高等缺陷；利用濃堿液脫除工作液體中殘留的雙氧水和水份，堿消耗高、產(chǎn)生的生產(chǎn)污水難以處理，系統(tǒng)生產(chǎn)安全性差等缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種新型的雙氧水生產(chǎn)方法，以達(dá)到利于規(guī)模化生產(chǎn)的節(jié)約投資、降低原材料消耗，可生產(chǎn)高濃度雙氧水產(chǎn)品，裝置生產(chǎn)更加安全可靠，使生產(chǎn)裝置的產(chǎn)能進(jìn)一步提高的目的。
[0004]本發(fā)明包括流流化氫化反應(yīng)、氧化反應(yīng)、萃取和提純步驟。
[0005]在流化氫化反 應(yīng)時(shí)，在鈀催化劑存在條件下，以重芳烴、四丁基脲和磷酸三辛脂為溶劑，將2-乙基蒽醌和過量的氫氣在流化加氫反應(yīng)器內(nèi)溫度為50±2°C條件下進(jìn)行反應(yīng)，取得反應(yīng)液。
[0006]在流化加氫反應(yīng)器內(nèi)通入鈀催化劑和由重芳烴、四丁基脲、磷酸三辛脂、2-乙基蒽醌和2-乙基蒽醌混合形成的、溫度為35±2°C的循環(huán)工作液，然后由流化加氫反應(yīng)器的底部向上通入壓縮氫氣，對催化劑和工作液吹起攪動(dòng)進(jìn)行流化加氫反應(yīng)。
[0007]將流化氫化反應(yīng)取得的反應(yīng)液過濾，去除鈀催化劑后進(jìn)行凈化。
[0008]在凈化時(shí):將流化氫化反應(yīng)取得的反應(yīng)液以活性氧化鋁過濾，取得濾過液。
[0009]氧化反應(yīng)時(shí)，在設(shè)置有冷卻器的氧化塔內(nèi)，將凈化取得的濾過液與氧氣在反應(yīng)溫度不高于52°C的條件進(jìn)行反應(yīng)，取得氧化液。
[0010]將壓縮空氣經(jīng)空氣過濾器過濾雜質(zhì)后進(jìn)入氧化塔底部向上流動(dòng)，空氣中的氧氣與自氧化塔頂向下的濾過液進(jìn)行反應(yīng)，自氧化塔底取得氧化液。
[0011]在于萃取時(shí)，萃取劑為溫度45 ± 2 °C、PH值為3~3.6的磷酸水溶液，將萃取劑由萃取塔頂向下，與自萃取塔底向上的氧化液進(jìn)行逆流萃取，至萃取塔底部的粗雙氧水溶液濃度達(dá)到42 ±2%時(shí)，靠位差取得雙氧水萃取液；
提純時(shí)，以重芳烴溶劑進(jìn)行提純。
[0012]本發(fā)明原理:將以重芳烴、四丁基脲和磷酸三辛脂為溶劑，以2-乙基蒽醌為反應(yīng)物質(zhì)，將配制好的工作液加入循環(huán)工作液貯槽中，利用循環(huán)工作液泵將工作液送入工作液調(diào)溫器，利用循環(huán)冷卻水將工作液溫度降到35°C左右，然后進(jìn)入流化加氫反應(yīng)器的底部，提前將加氫催化劑通過催化劑添加槽加入流化加氫反應(yīng)器內(nèi)，同時(shí)壓縮氫氣經(jīng)過氫氣緩沖過濾器過濾雜質(zhì)后也進(jìn)入流化加氫反應(yīng)器底部，利用壓縮氫氣將催化劑和工作液吹起攪動(dòng)進(jìn)行加氫化應(yīng)，反應(yīng)溫度50 V左右，反應(yīng)壓力0.26mPa左右,加氫反應(yīng)氫化效率為13g/l左右。
[0013]過量的氫氣從反應(yīng)器的頂部排出經(jīng)氫氣循環(huán)機(jī)加壓后再次進(jìn)入流化加氫反應(yīng)器中進(jìn)行反應(yīng)。
[0014]加氫反應(yīng)后的工作液從反應(yīng)器的中上部流出，進(jìn)入催化劑過濾器對液體中夾帶的催化劑進(jìn)行過濾，從催化劑過濾器流出的潔凈的液體進(jìn)入氫化液貯槽內(nèi)。催化劑過濾器數(shù)量設(shè)置有許多臺(tái)，當(dāng)一臺(tái)催化劑過濾器的濾餅厚度到一定厚度時(shí)，利用反沖液泵抽取氫化液貯槽內(nèi)潔凈的液體對催化劑過濾器進(jìn)行反沖洗，將催化劑過濾器濾芯表面粘附的催化劑反沖到流化加氫反應(yīng)器內(nèi)再次利用。
[0015]在進(jìn)行加氫反應(yīng)時(shí)有微量的副反應(yīng)物產(chǎn)生，為了保持用于氧化反應(yīng)的工作液的潔凈程度，從氫化液泵出口引出少量液體進(jìn)入工作液再生塔內(nèi)利用活性氧化鋁進(jìn)行再生凈化，再生凈化后的液體返回到氫化液貯槽內(nèi)。
[0016]氫化液貯槽內(nèi)的液體利用氫化液泵流經(jīng)保安過濾器、冷卻器，將其溫度降到46°C左右送入氧化塔上部，因氧化是放熱反應(yīng)，為了保持氧化反應(yīng)溫度不高于52°C，在氧化塔設(shè)置了冷卻器，壓縮空氣經(jīng)空氣過濾器過濾雜質(zhì)后進(jìn)入氧化塔底部向上流動(dòng)，空氣中的氧與向下流動(dòng)的液體中的加氫物質(zhì)進(jìn)行氧化反應(yīng)，生成雙氧水，加氫物質(zhì)還原成原來的物質(zhì)。
[0017]沒有參與反應(yīng)的尾氣從氧化塔頂部排出，去溶劑回收工序回收尾氣中夾帶的溶劑。
[0018]氧化反應(yīng)后的工作液體進(jìn)入氧化液中間槽,利用氧化液泵輸送到萃取塔底部。
[0019]萃取塔為多層多孔篩板塔。純水經(jīng)純水貯槽，利用純水泵送到純水加熱器，利用蒸汽將純水預(yù)熱到45°C左右混入少量`磷酸溶液將其PH值調(diào)整為3-3.6后進(jìn)入萃取塔上部，在塔內(nèi)向下流動(dòng)，與向上漂浮的工作液體逆流萃取，將工作液體含的雙氧水萃取出來，至萃取塔底部時(shí)粗雙氧水溶液濃度達(dá)到42%左右靠位差流入凈化塔頂部，將重芳烴溶劑從凈化塔底部加入，重芳烴溶劑進(jìn)入凈化塔后靠與雙氧水的密度差向上漂浮，與向下流動(dòng)的粗雙氧水溶液進(jìn)行逆流接觸，凈粗雙氧水溶液中含的大部分有機(jī)碳萃取出來，凈化后的成品雙氧水溶液去貯存罐。
[0020]萃取塔內(nèi)的工作液體漂浮到萃取塔頂流出，進(jìn)入聚結(jié)器和除水器脫除其中夾帶的微量雙氧水和水份，脫除雙氧水和水份的工作液體流入循環(huán)工作液中循環(huán)使用。
[0021]凈化后的重芳烴溶劑從凈化塔頂部流出。
[0022]本發(fā)明的有益效果是:
1、催化劑用量不到原來的5%，以一套產(chǎn)能4萬噸(折濃度100%計(jì)算)雙氧水生產(chǎn)裝置計(jì)算，催化劑投資成本可降低約2700萬元人民幣。
[0023]2、氫化效率可提高到11一148/1，可直接生產(chǎn)濃度45%左右的雙氧水產(chǎn)品。
[0024]3、每噸雙氧水產(chǎn)品(折濃度100%計(jì)算)可降低生產(chǎn)成本240元左右。
[0025]4、可實(shí)現(xiàn)大規(guī)?；a(chǎn)，單套系統(tǒng)最高產(chǎn)量可達(dá)25萬噸(折濃度100%計(jì)算)。
[0026]5、利用聚結(jié)器和脫水器脫除工作液體中殘留的雙氧水和水份，不再需要使用濃堿液脫除工作液體中殘留的雙氧水和水份，使生產(chǎn)污水容易處理，整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)處理酸性狀態(tài)下運(yùn)行，更加安全可靠。
[0027]6、設(shè)備體積小，工作液體用量少，投資更加節(jié)省。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]圖1為本發(fā)明的設(shè)備及流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]如圖1所示，本發(fā)明設(shè)備有:流化加氫反應(yīng)器、氧化塔、萃取塔、凈化塔、氫氣緩沖過濾器、空氣過濾器、催化劑過濾器、氫氣循環(huán)機(jī)、催化劑添加槽、純水貯槽、純水加熱器、純水泵、工作液調(diào)溫器、循環(huán)工作液泵、循環(huán)工作液貯槽、工作液再生塔、工作液加熱器、氫化液貯槽、氫化液泵、反沖液泵、保安過濾器、氫化液冷卻器、氧化液中間槽、氧化液泵、聚結(jié)器、脫水器。
[0030]具體操作過程:
將重芳烴、四丁基脲、磷酸三辛脂、2-乙基蒽醌四種化工原料按一定的比例配制成工作液(其中重芳烴、四丁基脲和磷酸三辛脂為溶劑，2-乙基蒽醌為溶質(zhì))，將配制好的工作液加入循環(huán)工作液貯槽中，利用循環(huán)工作液泵將工作液送入工作液調(diào)溫器，利用循環(huán)冷卻水將工作液溫度降到35°C左右，然后進(jìn)入流化加氫反應(yīng)器的底部，提前將加氫的鈀催化劑通過添加槽加入流化加氫反應(yīng)器內(nèi)，同時(shí)壓縮氫氣經(jīng)過氫氣緩沖過濾器過濾雜質(zhì)后也進(jìn)入流化加氫反應(yīng)器底部，利用壓縮氫氣將鈀催化劑和工作液吹起攪動(dòng)進(jìn)行加氫化應(yīng)，反應(yīng)溫度50°C左右，反應(yīng)壓力0.26mPa左右，加氫反應(yīng)氫化效率為13g/l左右。
[0031]過量的氫氣從反應(yīng)器的頂部排出經(jīng)氫氣循環(huán)機(jī)加壓后再次進(jìn)入流化加氫反應(yīng)器中進(jìn)行反應(yīng)。
·[0032]加氫反應(yīng)后的工作液從反應(yīng)器的中上部流出，進(jìn)入催化劑過濾器對液體中夾帶的鈀催化劑進(jìn)行過濾，從催化劑過濾器流出的潔凈的液體進(jìn)入氫化液貯槽內(nèi)。催化劑過濾器數(shù)量設(shè)置有許多臺(tái)，當(dāng)一臺(tái)催化劑過濾器的濾餅厚度到一定厚度時(shí)，利用反沖液泵抽取氫化液貯槽內(nèi)潔凈的液體對催化劑過濾器進(jìn)行反沖洗，將催化劑過濾器濾芯表面粘附的鈀催化劑反沖到流化加氫反應(yīng)器內(nèi)再次利用。
[0033]在進(jìn)行加氫反應(yīng)時(shí)有微量的副反應(yīng)物產(chǎn)生，為了保持用于氧化反應(yīng)的工作液的潔凈程度，從氫化液泵出口引出少量液體進(jìn)入工作液再生塔內(nèi)利用活性氧化鋁進(jìn)行再生凈化，再生凈化后的液體返回到氫化液貯槽內(nèi)。
[0034]氫化液貯槽內(nèi)的液體利用氫化液泵流經(jīng)保安過濾器、冷卻器，將其溫度降到46°C左右送入氧化塔上部，因氧化是放熱反應(yīng)，為了保持氧化反應(yīng)溫度不高于52°C，在氧化塔設(shè)置了冷卻器，壓縮空氣經(jīng)空氣過濾器過濾雜質(zhì)后進(jìn)入氧化塔底部向上流動(dòng)，空氣中的氧與向下流動(dòng)的液體中的加氫物質(zhì)進(jìn)行氧化反應(yīng)，生成雙氧水，加氫物質(zhì)還原成原來的物質(zhì)。
[0035]沒有參與反應(yīng)的尾氣從氧化塔頂部排出，去溶劑回收工序回收尾氣中夾帶的溶劑。
[0036]氧化反應(yīng)后的工作液體進(jìn)入氧化液中間槽,利用氧化液泵輸送到萃取塔底部。
[0037]萃取塔為多層多孔篩板塔。純水經(jīng)純水貯槽，利用純水泵送到純水加熱器，利用蒸汽將純水預(yù)熱到45°C左右混入少量磷酸溶液將其PH值調(diào)整為3-3.6后進(jìn)入萃取塔上部，在塔內(nèi)向下流動(dòng)，與向上漂浮的工作液體逆流萃取，將工作液體含的雙氧水萃取出來，至萃取塔底部時(shí)粗雙氧水溶液濃度達(dá)到42%左右靠位差流入凈化塔頂部，將重芳烴溶劑從凈化塔底部加入，重芳烴溶劑進(jìn)入凈化塔后靠與雙氧水的密度差向上漂浮，與向下流動(dòng)的粗雙氧水溶液進(jìn)行逆流接觸，凈粗雙氧水溶液中含的大部分有機(jī)碳萃取出來，凈化后的成品雙氧水溶液去貯存罐。
[0038]萃取塔內(nèi)的工作液體漂浮到萃取塔頂流出，進(jìn)入聚結(jié)器和除水器脫除其中夾帶的微量雙氧水和水份，脫除雙氧水和水份的工作液體流入循環(huán)工作液中循環(huán)使用。
[0039]凈化后的重芳烴溶 劑從凈化塔頂部流出。
【權(quán)利要求】
1.一種雙氧水生產(chǎn)工藝方法，其特征在于包括流化氫化反應(yīng)、氧化反應(yīng)、萃取和提純步驟。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在于在流化氫化反應(yīng)時(shí)，在鈀催化劑存在條件下，以重芳烴、四丁基脲和磷酸三辛脂為溶劑，將2-乙基蒽醌和過量的氫氣在流化加氫反應(yīng)器內(nèi)溫度為50±2°C條件下進(jìn)行反應(yīng)，取得反應(yīng)液。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述方法，其特征在于在流化加氫反應(yīng)器內(nèi)通入鈀催化劑和由重芳烴、四丁基脲、磷酸三辛脂、2-乙基蒽醌和2-乙基蒽醌混合形成的、溫度為35±2°C的循環(huán)工作液，然后由流化加氫反應(yīng)器的底部向上通入壓縮氫氣，對鈀催化劑和工作液吹起攪動(dòng)進(jìn)行流化加氫反應(yīng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在于將流化氫化反應(yīng)取得的反應(yīng)液過濾，去除鈀催化劑后進(jìn)行凈化。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述方法，其特征在于在凈化時(shí):將流化氫化反應(yīng)取得的反應(yīng)液以活性氧化鋁過濾，取得濾過液。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在于氧化反應(yīng)時(shí)，在設(shè)置有冷卻器的氧化塔內(nèi)，將凈化取得的濾過液與氧氣在反應(yīng)溫度不高于52°C的條件進(jìn)行反應(yīng)，取得氧化液。
7.根據(jù)權(quán)利要 求6所述方法，其特征在于將壓縮空氣經(jīng)空氣過濾器過濾雜質(zhì)后進(jìn)入氧化塔底部向上流動(dòng)，空氣中的氧氣與自氧化塔頂向下的濾過液進(jìn)行反應(yīng)，自氧化塔底取得氧化液。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在于萃取時(shí)，萃取劑為溫度45±2°C、PH值為3~3.6的磷酸水溶液，將萃取劑由萃取塔頂向下，與自萃取塔底向上的氧化液進(jìn)行逆流萃取，至萃取塔底部的粗雙氧水溶液濃度達(dá)到42±2%時(shí)，靠位差取得雙氧水萃取液。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在于提純時(shí)，以重芳烴溶劑進(jìn)行提純。
【文檔編號(hào)】C01B15/023GK103588176SQ201310535309
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年11月4日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月4日
【發(fā)明者】劉其祥, 錢長榮, 和芳 申請人:揚(yáng)州榮祥化工技術(shù)開發(fā)設(shè)計(jì)有限公司