[發明專利]一種蒽醌法生產雙氧水的氫化方法

在審

• 申請號: 201811514526.6
• 申請日: 2018-12-12
• 公開（公告）號: CN111302311A
• 公開（公告）日: 2020-06-19
• 發明（設計）人: 楊秀娜;何佳;阮宗琳;王昊辰;金平
• 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大連石油化工研究院
• 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

本發明提供一種蒽醌法生產雙氧水的氫化方法，包括如下內容：（1）蒽醌法生產雙氧水的工作液與氫氣引入“幾”形管式反應器的前均化段，氫氣經環形分散器分散為微/納米氣泡分散溶解在中心通道的工作液中，工作液在微/納米氣泡作用下混合均化，形成均化物料；（2）均化物料進入上流式氫化反應段，與加氫催化劑接觸發生加氫反應，反應物料通過弧形過渡段引入下流式氫化反應段與加氫催化劑接觸，進一步加氫；（3）加氫反應產物進入后均化段內的中心通道，補充氫氣引入后均化段內的的環形分散器，氣液兩相混合均化得到均化物料，進入下一工序。本發明能夠有效改善蒽醌加氫反應的均勻性，提高蒽醌氫化反應速率和反應效率，使副反應得到有效控制。

技術領域

本發明屬于雙氧水生產工藝，特別涉及一種蒽醌法生產雙氧水的氫化方法。

背景技術

蒽醌法生產雙氧水工藝是以2-乙基蒽醌為載體，溶解于芳烴和磷酸三辛酯按照一定比例組成的溶劑中（稱為工作液），工作液在催化劑作用下與氫氣發生蒽醌加氫反應得到的氫化液，氫化液再進入氧化單元與空氣中的氧氣發生氧化反應，得到含有過氧化氫的氧化液，然后用純水將氧化液里的過氧化氫進行逆流萃取出來，得到一定濃度的雙氧水溶液。

蒽醌氫化單元為雙氧水生產的重要部分，對雙氧水生產裝置的生產效率、物料消耗起著關鍵的作用。蒽醌氫化反應器一般為常規的固定床氫化反應器，工作液和氫氣可以混合或不混合以下流的方式進入氫化反應器，發生蒽醌加氫反應，其中的工作液的溶劑組分為重芳烴、磷酸三辛酯（或2-甲基環己基醋酸酯、或四丁基脲、或2-異丁基甲醇），溶質為蒽醌（2-乙基蒽醌或2-戊基蒽醌）。目前，現有技術中以上述工作液作為工作介質的下流式蒽醌氫化反應過程及反應器存在以下問題：（1）完全下流式反應過程及下流式反應器結構，其物料流動方向與氫氣的擴散方向相反，存在上部氫化反應劇烈、下部氫化反應不足的問題；（2）下流式反應過程及下流式反應器結構，由于工作液中各組分的重力影響不同，使工作液中輕、重組分沿著反應器軸向存在一定的濃度差，導致反應器內物料沿軸向的反應不均勻，容易發生過度加氫，并且在過度加氫的區域中氫蒽醌析出，導致催化劑表面板結而失活；（3）若蒽醌加氫過程采用純上流式氫化反應過程及加氫反應器結構，雖然有利于氫氣與工作液的擴散接觸和加氫反應，但同樣存在工作液中輕、重組分沿反應器軸向的濃度差以及反應不均勻的問題；（4）氫氣在工作液中的溶解分散采用簡單的混合方式時，造成氫氣在工作液中分散狀態不穩定，容易逸出工作液主體而影響加氫過程的傳質反應，降低蒽醌氫化反應速率和反應效率，達不到理想的氫化效果；（4）在蒽醌氫化反應前，由于工作液反應初期的氫化速率較快，因此工作液內輕、重組分的均勻性對于蒽醌氫化反應的均勻性影響較大，而在蒽醌部分氫化反應后，容易發生過度加氫反應，而工作液中輕、重組分分布不均勻對過度加氫的影響更為嚴重，為此，現有技術中使氫化過程非常不均勻，有蒽醌氫化不足和氫化過剩的區域，蒽醌氫化不足時降低反應效率，氫化過剩則發生較多副反應。

CN201310366752.5提出了一種蒽醌法生產雙氧水的氫化工藝，包括如下內容：蒽醌法生產雙氧水氫化工藝的工作液和含氫氣體，沿反應器內物料流動方向分股引入反應器，在催化劑床層進行加氫反應，每股工作液對應一股含氫氣體，其中含氫氣體分為2~10股，工作液的股數少于含氫氣體股數，沿物料流動方向上最末股物料為含氫氣體。該發明的目的是減少過度氫化、提高氫效和延長催化劑使用壽命，但僅通過將工作液與氫氣分多次混合及反應的方式，并沒有解決工作液在氫化過程中由于輕、重組分濃度差造成的反應不均勻的問題。

CN201610773556.3提出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，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。該方法中通過整體式催化劑單元模塊的特殊結構，將氫氣均勻擴散至氣液兩相界面及液相本體，發生快速氫化反應，這對于縮短氣液傳質擴散和反應時間、提高反應效率有一定的效果，但同樣是沒有解決工作液在反應過程中由于輕、重組分濃度差造成的反應不均勻的問題。