[發明專利]過氧化氫的合成

無效

• 申請號: 200580037408.5
• 申請日: 2005-09-22
• 公開（公告）號: CN101052748A
• 公開（公告）日: 2007-10-10
• 發明（設計）人: L·T·內梅特;A·R·奧羅斯卡爾;S·庫爾普拉蒂帕尼加;G·P·陶勒爾;K·M·旺當布舍
• 申請（專利權）人: 環球油品公司
• 主分類號: C25B9/00
• 分類號: C25B9/00;C01B15/027;C25B1/30;C25B7/00
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所
• 代理人: 林柏楠;劉金輝

發明背景

本發明涉及過氧化氫的制備。具體而言，在酸性溶液中制備過氧化氫，隨后從過氧化氫中分離和再循環所述酸。

目前最廣泛使用的過氧化氫的工業規模生產方法是使用烷基蒽醌作為工作物質進行氫和氧的間接反應。在第一催化氫化步驟中，溶于含有有機溶劑(例如，二異丁基甲醇和甲基萘)的工作溶液中的烷基蒽醌被轉化為烷基蒽氫醌。在分開的自動氧化步驟中，所述被還原的化合物被氧化以使得烷基蒽醌再生和產生過氧化氫。然后采用通過水相提取的后續分離、精制和濃縮操作得到商品級制品。出于經濟目的，所述烷基蒽醌工藝要求大規模生產過氧化氫以使后續提取和純化過氧化氫的成本更合理。

從氫和氧直接生產過氧化氫是一種無需與所述烷基蒽醌工藝有關的高成本分離和純化操作而生產過氧化氫的途徑。然而，與此相關的問題是例如以氣相中氫和氧的可燃混合物進行工作和在相對較低的壓力下氫和氧在水中的溶解度低。

能夠無需與大規模生產相關的復雜工藝或者無需使用要求連續添加需要儲存和小心處理的化學品的工藝而生產過氧化氫是方便和節約的。此外，能夠小規模經濟地生產過氧化氫和根據需要定期生產過氧化氫的較簡單工藝可以在否則將會不方便的情況(例如家庭使用，先前需要購買和儲存過氧化氫)下使用過氧化氫。

發明概述

本發明提供了一種生產過氧化氫的方法和設備。該生產可以是少量或大量的，但是本發明的目的在于定期生產用于間歇使用的過氧化氫。本發明包括用于從可氧化化合物產生強氧化劑的電解裝置。將該氧化劑供入水解裝置中，在那里所述氧化劑氧化水以產生包含過氧化氫的中間料流。分離該中間料流和產生包含過氧化氫的產物料流和包含所述可氧化化合物的再循環料流。在一個優選實施方案中，所述可氧化化合物是強酸。

本發明另一方面包括在電解裝置中氧化硫酸化合物(sulfatecompound)以產生過硫酸化合物(persulfate)的方法，從而產生過硫酸化合物料流。在水解裝置中用水將該過硫酸化合物料流水解，以產生包含過氧化氫和所述硫酸化合物的中間料流。分離該中間料流以產生包含過氧化氫的產物料流和包含所述硫酸化合物的再循環料流。

在一個特定實施方案中，本發明包括一種用于將硫酸氧化以產生包含過硫酸的電解裝置排出溶液的電解裝置。將該排出溶液供入具有水的水解裝置中，和在將水氧化為過氧化氫和將所述過硫酸還原為硫酸的條件下操作。將包含過氧化氫和硫酸的中間料流供入吸附分離單元中。該吸附分離單元將過氧化氫從硫酸中分離出來，和產生待被供入產物儲存單元中的包含過氧化氫的產物料流。該吸附分離單元還產生包含硫酸的再循環料流，和將該硫酸返回至所述電解裝置中。該方法使得間歇性添加化學品以在電解裝置中形成氧化劑的需求最小化。

在另一個實施方案中，除了分離單元外，本發明如上所述。所述水解裝置將包含過氧化氫和硫酸的中間溶液供入氣提單元中。該氣提單元通過使得空氣流經所述溶液和產生包含過氧化氫、水蒸氣和空氣的蒸氣而將過氧化氫從所述中間溶液中分離出來。冷凝該蒸氣，和將包含過氧化氫的產物料流供入產物儲存單元中。該氣提單元還產生待返回至所述電解裝置中的包含硫酸的再循環料流。

從以下附圖和詳細描述，本領域技術人員會清楚本發明的其他目的、優點和應用。

附圖簡述

圖1是所述方法的圖解；

圖2是所述方法的替換實施方案的圖解；

圖3是于60℃下在水解裝置中過氧化氫產率和過硫酸化合物轉化率對時間的圖表；

圖4是于70℃下在水解裝置中過氧化氫產率和過硫酸化合物轉化率對時間的圖表；

圖5是在一種測試情況下過氧化氫濃度和pH對流出物量的圖表；

圖6是在第二種測試情況下過氧化氫濃度和硫酸濃度對流出物量的圖表；

圖7是在第二種測試情況下過氧化氫和硫酸的對數圖，和流出物的pH對流出物量的圖表。

發明詳述