蒽醌法制过氧化氢工艺技术模板

年4月19日蒽醌法制过氧化氢工艺技术模板资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。蒽醌法制过氧化氢工艺技术在化肥企业中的应用

1.过氧化氢应用过氧化氢(H2O2)又称双氧水,是一重要无机化学产品,广泛用于国民经济各部门和人民生活领域,它可用作漂白剂、消毒剂、氧化剂等,其主要用途如下:⑴纸浆漂白、废印刷纸回收脱墨;⑵织物漂白、印染;⑶化学品合成:过硼酸钠、过碳酸钠、过氧化硫脲、有机过氧化物(聚合引发剂)、水合肼、环氧酯增塑剂、氧化脂肪胺、对(邻)苯二酚、己内酰胺等;⑷环境保护:工业废水、废气净化处理;⑸电子工业:超纯H2O2清洗剂、蚀刻剂;⑹农业废料加工:制作动物饲料及人类食品原料;⑺食品工业:杀菌剂、消毒剂;⑻矿冶工业:金属提取、分离;⑼化学制氧;⑽化学发光;⑾火箭、鱼雷用化学推进剂;⑿其它应用。由于H2O2应用过程中仅产生水及活性氧(见下式),对环境无污染,故有”绿色产品”之称,随着环保要求的提高,其应用范围及需求量日益扩大,并在一些应用中逐步取代对环境有严重污染的化学品(如在纸浆漂白中取代氯)。H2O2→H2O＋[O]当前世界H2O2总生产能力估计约280万t/a(以100%H2O2计,下同);国内总生产能力约为20万t/a,可望增至28万t/a。2.过氧化氢生产工艺当前国内外生产H2O2几乎全部采用蒽醌法,尽管一些其它方法(如氢氧直接化合法等)也在研究开发。蒽醌法的主要反应原理如下:

⑴烷基蒽醌(RAQ)氢化产生烷基氢蒽醌(HRAQ)⑵烷基氢蒽醌氧化产生烷基蒽醌及H2O2

注:⑴R为C2-O5烷基,一般多-C2H5,即多用乙基蒽醌(EAQ);也有用戊基蒽醌(AAQ)者。⑵催化剂为钯(钯/载体或钯黑),早期曾用镍(兰尼镍)。⑶RAQ预先溶于混合溶剂中,组成工作液,此工作液在H2O2生产过程中循环利用。⑷所用混合溶剂一般由一非极性溶剂(作为RAQ溶剂)和一极性溶剂(作为HRAQ溶剂)按一定配比组成。具体溶剂如下:(a)非极性溶剂:C9-C11高沸点芳烃(AR)(b)极性溶剂:从下列不同溶剂中选用磷酸三辛酯(TOP)醋酸甲基环己酯(MCA)二异丁基甲醇(DIBC)氢化萜松醇(HT)四丁基脲(TBU)国内蒽醌法典型工艺过程示意图如下:

注:⑴所用催化剂为Pd/Al2O3;⑵氢化器为固定床;⑶氧化塔为中空气泡塔;⑷萃取塔为筛板塔;⑸部分早期兴建的生产装置,有的至今尚采用镍催化剂悬浮釜氢化工艺,有的已改为钯催化剂固定床氢化工艺。⑹3.蒽醌法工艺技术研究开发及推广应用国内自50年代末即开始研究蒽醌法生产H2O2工艺技术。初期采用镍化剂悬浮釜氢化工艺,研究成果早期已用于国内工业生产,并建成一些规模较小的生产装置。70年代以来,黎明化工研究院在不断改进镍催化剂蒽醌法工艺的同时,开始研究开发以钯催化剂固定床氢化为核心的蒽醌法工艺,并配套地对催化剂制备、工作液组成及其它各工序进行改进革新。经过小试、模试、中试及生产实践,掌握了成套工艺技术及操作经验。此项研究成果已推广应用于工业生产,用此工艺已在国内先后建成20余套生产装置,并在印尼建成2套生产装置,均顺利投产,取得良好效益。在成果推广过程中,装置规模也日趋大型化,走向经济规模。当前黎明化工研究院已能为国内外用户提供成套的工艺技术、装置设计及技术服务(人员培训、试车投产等),同时提供配套催化剂、EAQ等。该院现仍在进行蒽醌法工艺的技术革新,以期进一步提高工艺的技术、经济水平。4.蒽醌法工艺在化肥生产企业中的应用由于蒽醌法生产H2O2过程中唯一经常大量消耗的原料是氢气,拥有稳定而廉价氢源的化肥企业,也就成为实现此项生产的有利客户.化肥企业中合成氨生产常伴有含氢驰放气排出,此驰放气经变压吸附或中空纤维膜分离提纯后,可提供纯度很高(³98%)的氢源,且此氢源不含对蒽醌法氢化催化剂有毒化作用的杂质(如S、CO等),适合用于蒽醌法生产H2O2。有的企业其驰放气量不足,也用了部分合成气,以满足H2O2生产所需。采取上述措施,虽然可能减少一些化肥产量,但从所创效益来看还是合算的。据初步统计,国内现有近20家化肥企业建有蒽醌法H2O2装置,其中主要装置见下表:化肥企业H2O2装置规模万t/a(以100%计)催化剂山东高密化肥厂(保洁化工公司)1.6钯上海中远公司(吴淞化肥厂)1.0钯河北沧州大化集团1.0钯、镍江苏新苑集团公司1.0钯广东江门市化肥总厂1.0镍河南中原大化公司0.7钯黑龙江黑化集团0.7钯浙江新安江化肥厂0.6钯四川川化公司0.4钯、镍江苏金龙集团太仓化肥厂0.3镍江西江氨化工公司0.3钯

从现有化肥企业中建立的H2O2装置情况看,具有以下特点:⑴充分利用合成氨生产中的少量氢源(特别是大装置排出的驰放气)生产价值高于化肥的H2O2,可提高企业的总体效益。⑵利用合成氨驰放气或合成气已有的高压,可较经济地采用中空纤维膜分离提纯其中的氢,获得较高的氢回收率,降低H2O2生产成本。⑶因蒽醌法H2O2装置所需公用工程(水、电、汽、氮气、纯水等)量相对较少,在化肥企业中建立H2O2生产装置,常可利用企业现有富余的公用工程能力,而不必完全新建,从而降低H2O