[發(fā)明專利]一種蒽醌法生產(chǎn)過(guò)氧化氫的氧化方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410323495.1
• 申請(qǐng)日: 2014-07-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105271131B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-11-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高國(guó)華;楊克勇;李紅波;宗保寧
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油化工股份有限公司;中國(guó)石油化工股份有限公司石油化工科學(xué)研究院
• 主分類號(hào): C01B15/023
• 分類號(hào): C01B15/023
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• 代理人: 暫無(wú)信息

一種蒽醌法生產(chǎn)過(guò)氧化氫的氧化方法，氫化液和含氧的混合氣體在反應(yīng)器內(nèi)接觸得到含有過(guò)氧化氫的氧化液和尾氣，將所述尾氣增壓后返回反應(yīng)器，在尾氣返回反應(yīng)器前，連續(xù)向其中混入富氧氣體；所述含氧的混合氣體中所含氧氣的體積濃度不大于21％，所述的富氧氣體中氧氣的體積濃度為40％～100％。本發(fā)明所提供的氧化方法將反應(yīng)后的尾氣直接循環(huán)回反應(yīng)器，具有無(wú)尾氣排放、無(wú)需溶劑回收、氧含量可控、可減少氧化殘液量等優(yōu)點(diǎn)。與現(xiàn)有氧化方法相比，本發(fā)明方法流程簡(jiǎn)單，并且既安全環(huán)保又節(jié)約有機(jī)溶劑。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種蒽醌法生產(chǎn)過(guò)氧化氫的氧化方法。

背景技術(shù)

蒽醌法是工業(yè)過(guò)氧化氫生產(chǎn)的主流方法，全球工業(yè)過(guò)氧化氫以產(chǎn)量計(jì)99％以上是由蒽醌法生產(chǎn)的。蒽醌法生產(chǎn)過(guò)程是：在催化劑存在下，在一定溫度和壓力下，由烷基蒽醌和混合有機(jī)溶劑按一定比例配成的工作液中的蒽醌與氫氣反應(yīng)，生成相應(yīng)的氫蒽醌，此時(shí)工作液成為氫化液；氫化液中的氫蒽醌與氧反應(yīng)，生成蒽醌和過(guò)氧化氫，則氫化液變?yōu)檠趸海谎趸航?jīng)純水萃取得到過(guò)氧化氫水溶液，萃余液經(jīng)處理后循環(huán)回氫化工序。

蒽醌法初期，氧化反應(yīng)工序是在純氧條件下完成的。但是，由于富氧的存在，尾氣氧含量不易控制，需要格外注意安全問(wèn)題。目前，氧化反應(yīng)工序多采用空氣作為氧源。工作液中的有機(jī)溶劑一般用非極性溶劑和極性溶劑配成，其中非極性溶劑多為具有一定揮發(fā)性的高沸點(diǎn)芳烴。所以，在向反應(yīng)器中鼓入空氣時(shí)會(huì)有一定量高沸點(diǎn)芳烴排放出來(lái)。一方面，需要對(duì)這部分芳烴進(jìn)行回收。在操作上，應(yīng)該利用溫差冷凝回收尾氣中的芳烴。即使是將尾氣冷卻至5℃，重芳烴排放濃度仍為2000mg/m³，大大超過(guò)了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的120mg/m³的要求。因此，除了冷卻，還要對(duì)氧化尾氣采取進(jìn)一步的回收治理方法，如吸收法、渦輪膨脹法、吸附法等。目前應(yīng)用比較多的方法是渦輪膨脹結(jié)合活性炭纖維吸附的方法。另一方面，芳烴存在爆炸極限，需要嚴(yán)格控制氧氣的含量。例如，三甲苯在空氣中的爆炸極限為0.9％～7％。理論上，當(dāng)氧含量低至某一值后，在任何溫度下，對(duì)于任何芳烴濃度均不會(huì)存在爆炸極限。此值為小于21％。因此，目前采用空氣作為氧源的氧化工藝，雖然將反應(yīng)器尾氣內(nèi)氧含量控制得比較低，但是在反應(yīng)器內(nèi)仍存在安全隱患。除此之外，氧化塔每小時(shí)都要從塔底排放一部分含有過(guò)氧化氫的水相，稱為氧化殘液。這部分水主要來(lái)源是空氣帶入的水蒸氣。以4.5萬(wàn)噸/年裝置計(jì)算，如果環(huán)境氣溫30℃的話，帶進(jìn)氧化塔的飽和水蒸氣全部凝結(jié)會(huì)產(chǎn)生722kg/h的凝結(jié)水。假設(shè)空壓機(jī)為等溫壓縮，經(jīng)空氣經(jīng)壓縮后在氧化塔內(nèi)實(shí)際的凝結(jié)水量為120.3kg/h。由此可見(jiàn)，采用空氣作為蒽醌法生產(chǎn)過(guò)氧化氫的氧源，能耗高、不環(huán)保、還存在安全隱患。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種無(wú)尾氣排放、無(wú)需溶劑回收、氧含量可控、可減少氧化殘液量的蒽醌法生產(chǎn)過(guò)氧化氫的氧化方法。

一種蒽醌法生產(chǎn)過(guò)氧化氫的氧化方法，氫化液和含氧的混合氣體在反應(yīng)器內(nèi)接觸得到含有過(guò)氧化氫的氧化液和尾氣，將所述尾氣增壓后返回反應(yīng)器，在尾氣返回反應(yīng)器前，連續(xù)向其中混入富氧氣體；所述的含氧的混合氣體中的氧氣體積濃度不大于21％，所述富氧氣體中氧氣的體積濃度為40％～100％。

本發(fā)明提供的方法中，所述富氧氣體中氧氣的體積濃度優(yōu)選50％～100％、更優(yōu)選80％～100％、更優(yōu)選90％～100％。

本發(fā)明提供的方法中，所述含氧的混合氣體含有氮?dú)?、氬氣、氦氣及二氧化碳中的至少一種氣體，優(yōu)選含有氮?dú)?。?yōu)選地，所述含氧的混合氣體中氧氣的體積濃度為5％～18％、更優(yōu)選8％～18％。

本發(fā)明提供的方法中，所述氧化反應(yīng)條件為：30～60℃，0.1～1.0MPa，優(yōu)選40～55℃，0.2～0.5MPa。

本發(fā)明提供的蒽醌法生產(chǎn)過(guò)氧化氫的氧化方法的有益效果為：