[發(fā)明專利]過氧化氫的生產(chǎn)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201280056746.3
• 申請日: 2012-10-02
• 公開（公告）號: CN103946155B
• 公開（公告）日: 2016-11-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: A·范登布斯徹;P·M·德黑塞;S·布盧姆菲爾德;F·詹森絲
• 申請（專利權(quán)）人: 索爾維公司
• 主分類號: C01B15/023
• 分類號: C01B15/023
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 李進(jìn);林森

本申請要求于2011年10月11日提交的歐洲申請?zhí)?1184575.6的優(yōu)先權(quán)，為了所有的目的將該申請的全部內(nèi)容通過引用結(jié)合在此。

若任何通過引用結(jié)合在此的專利、專利申請以及公開物中的披露內(nèi)容與本申請的描述相沖突的程度到了可能導(dǎo)致術(shù)語不清楚，則本說明應(yīng)該優(yōu)先。

本發(fā)明涉及一種用于生產(chǎn)過氧化氫、尤其用于生產(chǎn)過氧化氫水溶液以直接用于工業(yè)應(yīng)用中的方法，一種用于進(jìn)行此種方法的裝置。

這樣過氧化氫的生產(chǎn)是眾所周知的。過氧化氫可以通過各種方法，例如通過氧氣的直接氫化作用或更普遍地通過所謂的蒽醌自氧化法(AO法)來生產(chǎn)。本發(fā)明特別涉及工業(yè)上更常見的AO法。

過氧化氫是全世界生產(chǎn)的最重要的無機(jī)化學(xué)品之一。過氧化氫的世界產(chǎn)量在2009年增長至3.2百萬公噸(100％H2O2)。它的工業(yè)應(yīng)用包括紡織品、紙漿和紙的漂白、紙回收、有機(jī)合成(氧化丙烯)、無機(jī)化學(xué)品和洗滌劑的制造、環(huán)境和其他應(yīng)用。在本發(fā)明的背景下，工業(yè)應(yīng)用紙漿和紙漂白、采礦或環(huán)境應(yīng)用是特別令人感興趣的。

過氧化氫生產(chǎn)是由在大型工廠中生產(chǎn)過氧化氫(如在水中高達(dá)50％-70％濃度(按重量％))的幾個化學(xué)公司進(jìn)行的。因為此濃度水平的高度氧化特性，通常將過氧化氫調(diào)整至50％濃度以便安全處理和運(yùn)輸，并且由于成本原因70％濃度一般僅用于長距離運(yùn)輸。出于安全原因，一般將過氧化氫產(chǎn)品在應(yīng)用之前稀釋到至少50％，但對于大多數(shù)應(yīng)用，它將以低于15％的濃度來應(yīng)用，為了最小化操作，稀釋至有效濃度通過添加適當(dāng)量的、通常不大于50％過氧化氫的、更高濃度的溶液而一般在該應(yīng)用本身內(nèi)進(jìn)行。最終，過氧化氫以各種濃度來使用，取決于該應(yīng)用，例如在各種各樣的應(yīng)用中，過氧化氫以約1％-15％的濃度來使用。此類過氧化氫濃度的一些具體實例是，取決于工業(yè)應(yīng)用種類：紙漿漂白2％-10％、廢水氧化1％-5％、消費產(chǎn)品表面清潔1％-8％。在其他應(yīng)用中如消毒，該過氧化氫濃度可以更高，例如在無菌包裝中，典型的濃度可以是35％或25％。

過氧化氫的工業(yè)合成主要是通過使用Riedel-Pfleiderer方法(最初披露于美國專利2,158,525和2,215,883)來實現(xiàn)的。這種眾所周知的過氧化氫的大規(guī)模循環(huán)生產(chǎn)方法利用將2-烷基蒽氫醌化合物自動氧化為相對應(yīng)的2-烷基蒽醌，這導(dǎo)致了過氧化氫的形成。

發(fā)明背景-現(xiàn)有技術(shù)：

因此，過氧化氫典型地用一種兩階段循環(huán)蒽醌法(AO法)來生產(chǎn)，該方法包括將蒽醌工作溶液在一個催化反應(yīng)器中氫化以及將該氫化的蒽醌工作溶液在一個多階段的填充床或篩板塔中通過空氣而氧化并同時在該有機(jī)流中產(chǎn)生過氧化氫，其中將該過氧化氫在一個多階段逆流萃取塔過程中從該蒽醌工作溶液中通過水進(jìn)行連續(xù)萃取。選擇的有機(jī)溶劑典型地是兩種類型的溶劑的混合物，一種是該醌衍生物的一種良好溶劑(通常是一種芳香族化合物的混合物)并且另一種是該氫醌衍生物的一種良好溶劑(通常是一種長鏈的醇或環(huán)酯)。在所述主要AO法步驟之后，可以涉及其他輔助過程步驟，如像該氫化催化劑從該工作溶液中的分離；該蒽醌工作溶液、這些伴隨的溶劑的回收和精細(xì)純化(polish?purification)，及它們到該氫化器的循環(huán)；以及該過氧化氫產(chǎn)品的回收、精細(xì)純化和穩(wěn)定化。

這種AO法利用烷基蒽醌化合物，如2-乙基蒽醌，2-戊基蒽醌，及它們的5,6,7,8-四氫衍生物作為溶解于一種合適的有機(jī)溶劑或有機(jī)溶劑混合物中的工作化合物。這些烷基蒽醌的溶液被稱為工作溶液。在該蒽醌法的第一階段(氫化步驟)中，為了將這些工作化合物還原成其氫化的形式(烷基氫蒽醌類)，使該工作溶液經(jīng)受氫化。這些工作化合物的氫化是通過將氫氣與該工作溶液混合，并且使所得到的溶液與一種適當(dāng)?shù)臍浠呋瘎┙佑|來完成的。在該兩階段AO法的第二階段(氧化步驟)中，為了生產(chǎn)過氧化氫并將該工作化合物恢復(fù)到它的原始形式，使用氧氣、空氣、或一種合適的含氧化合物來氧化這些氫化的工作化合物，即烷基氫蒽醌類。然后將該氧化步驟中生成的過氧化氫從該工作溶液中去除，典型地通過用水進(jìn)行萃取，并且將剩余的含烷基蒽醌類的工作溶液再循環(huán)到該氫化步驟以再次開始該過程。該氫化步驟可以在一種流化床催化劑或一種固定床催化劑的存在下來進(jìn)行。已知這兩種方法中任一種具有它的具體優(yōu)點和缺點。