[發明專利]一種蒽醌法生產雙氧水的氫化方法

有效

• 申請號: 201610773556.3
• 申請日: 2016-08-31
• 公開（公告）號: CN107777670B
• 公開（公告）日: 2020-03-17
• 發明（設計）人: 楊秀娜;阮宗琳;齊慧敏;姜陽;王昊辰
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院
• 主分類號: C01B15/023
• 分類號: C01B15/023
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種蒽醌法生產雙氧水的氫化方法，包括如下內容：固定床氫化反應器內裝填整體式催化劑單元模塊，其中的整體式催化劑單元模塊內含有若干多孔陶瓷管；蒽醌法生產雙氧水的工作液從氫化反應器頂部引入，經由整體式催化劑單元模塊的多孔陶瓷管管口進入到多孔陶瓷管內，經多孔陶瓷管管壁上的微孔形成微氣泡向外滲透擴散至催化劑單元模塊的孔道中，氣液兩相接觸并經擴散傳質發生氫化反應，氫化產物經由反應器底部離開反應器。該方法中的氫氣以極強的擴散速率均勻擴散至氣液兩相界面及液相本體，在催化劑表面發生快速氫化反應，一方面可以大幅度縮短氣液傳質擴散和反應時間，另一方面對于提高反應效率、催化劑利用率減少副反應作用顯著。

技術領域

本發明涉及一種蒽醌法生產雙氧水的方法，特別是利用蒽醌法生產雙氧水的氫化方法。

背景技術

目前，雙氧水的工業化生產主要采用蒽醌法，蒽醌法一般是以2-乙基蒽醌（EAQ）為工作載體，以重芳烴（Ar）和磷酸三辛酯（TOP）或2-甲基環己基醋酸酯（2-MCHA）等為溶劑配成工作液，經過蒽醌氫化、氫蒽醌氧化、純水萃取和工作液后處理等工序，得到雙氧水產品。

蒽醌法雙氧水生產技術中，氫化反應是非常重要的單元，直接影響裝置產能和消耗成本。氫化反應一般是在填裝有催化劑的固定床反應器內進行的氣-液-固三相反應過程，溫度為45～75℃，壓力為0.2～0.4MPa。

現有的氫化反應過程主要存在以下問題：（1）固定床氫化反應為氣-液-固三相反應，反應過程本身受到外擴散傳質控制，由于工作液粘度大，造成傳質阻力大、反應速率低，因而反應效率低下，即反應速率的決定因素在于氣體向液體表面的擴散傳質速率，在實際反應過程中，一方面由于氫氣與工作液表面存在相界面，氣相擴散并突破相界面需要一定的能量才能完成，若要提高傳質速率一般的做法是提高溫度和提高壓力，可以使氣相更快的到達液相主體并在催化劑表面發生加氫反應；（2）另一方面，由于現有蒽醌加氫過程的擴散時間和反應時間長，造成蒽醌過度加氫并產生降解物，降解物的積聚會使工作液的粘度、密度和表面張力發生變化，從而影響后續的萃取過程、產品質量、催化劑使用壽命以及裝置的穩定運行，同時會增大蒽醌消耗、增加生產成本等一系列不利后果。

為了改善氫化反應反應過程、提高氫效、控制副反應，CN1673069A公開了一種過氧化氫生產中蒽醌工作液氫化反應的操作方法，該方法中氫氣連續加入，蒽醌工作液周期加入，通過控制操作條件提高反應器效率，從而提高反應轉化率和選擇性。與連續進料相比，反應轉化率和蒽醌降解程度雖略有改善，但帶來了新的問題即顯著降低了生產效率和裝置產能。

CN1817838A公開了一種蒽醌法生產過氧化氫流化床氫化工藝，該工藝中的工作液和氫氣以一定速度向上運動，粉狀催化劑懸浮于塔體中通過自由接觸完成氫化反應。該方法通過將氫化液和催化劑流化的方式，促進工作液和氫氣的擴散傳質，提高催化劑與工作液的接觸面積，從而提高氫效和生產能力。但是由于流化床生產工藝中存在工藝流程復雜、催化劑損耗大、生產成本高、過程危險等不利之處。

隨著工業生產中對雙氧水的需求量與日俱增，傳統雙氧水生產工藝需不斷進步，其中通過改進固定床加氫反應工藝來提高雙氧水裝置的生產效率、降低物耗、提高產品質量等具有重要意義。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供一種蒽醌法生產雙氧水的氫化方法，該方法中的氫氣以極強的擴散速率均勻擴散至氣液兩相界面及液相本體，在催化劑表面發生快速氫化反應，一方面可以大幅度縮短氣液傳質擴散和反應時間，另一方面對于提高反應效率、催化劑利用率減少副反應作用顯著。