[發明專利]一種蒽醌法制備過氧化氫的氧化塔

在審

• 申請號: 202010044515.7
• 申請日: 2020-01-02
• 公開（公告）號: CN111137864A
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發明（設計）人: 馬會強;沈沖;趙曉東;賀江峰;馬俊
• 申請（專利權）人: 黎明化工研究設計院有限責任公司
• 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

本發明公開一種蒽醌法制備過氧化氫的氧化塔，其特征是氧化塔本體(6)包括上塔(1)、下塔(3)和兩節中塔，每節塔內靠近塔頂處設置有氣液分離器，每節塔頂部設有空氣出口管線；上塔下部有氫化液進口，上部有氫化液出口并通過熱交換器后與第一中塔(2?1)上部相通；第一中塔下部有氫化液出口并通過熱交換器后與第二中塔(2?2)下部相通；第二中塔上部有氫化液出口并通過熱交換器后與下塔上部相通；下塔下部有氫化液出口管線；上塔下部有氮氣管線，第一中塔空氣出口管線接入上塔氮氣管線后一并進入上塔；除上塔外，其他節塔中、下部均設置兩個空氣進口，并且兩個空氣進口與下節塔頂部空氣出口管線相通；下塔兩個空氣進口連接空氣送風系統。

技術領域

本發明涉及蒽醌法制過氧化氫的氧化塔。

背景技術

過氧化氫是一種重要的精細化工原料，應用廣泛。過氧化氫分解后產生水和氧氣，對環境沒有二次污染，綠色環保。

現有技術中，通常通過蒽醌法來制備過氧化氫。蒽醌法制取過氧化氫是以2-烷基蒽醌(例如：2-乙基蒽醌、2-叔戊基蒽醌)為載體，以重芳烴、磷酸三辛酯、四丁基脲和二異丁基甲醇中的兩種或三種作為混合溶劑，配制成具有一定組成的溶液(以下簡稱“工作液”)。工作液與氫氣一起進入裝有鈀催化劑的氫化塔內，在一定壓力、溫度下進行氫化反應，得到相應的烷基蒽氫醌溶液(以下簡稱“氫化液”)。氫化液在氧化塔中被空氣氧化，溶液中的蒽氫醌恢復成原來的蒽醌，同時生成過氧化氫。利用過氧化氫在水和工作液中的溶解度不同，以及工作液與水的密度差，在萃取塔中用純水萃取含有過氧化氫的工作液(以下簡稱“氧化液”)，得到過氧化氫水溶液。過氧化氫水溶液經芳烴凈化，即可得到濃度27.5w％～35w％的過氧化氫產品。純水萃取后的工作液(以下簡稱“萃余液”)，經分離除水、碳酸鉀溶液干燥、活性氧化鋁再生處理后再回到氫化工序，完成一個周期循環。

目前，國內工業應用的氧化塔主要為空腔并流氧化塔，氧化塔通常設置為三節塔，即上塔、中塔和下塔，冷凝器設置在氧化塔內部，空氣從中塔和下塔的下部進入，氫化液從上塔下部進入，因為采用并流氧化的方式，空氣和氫化液流向相同，使得空氣和氫化液的氣液傳質、傳熱效率較低，影響氧化收率，同時容易在塔底產生較多的氧化殘液。同時冷凝器設置在氧化塔內部，會阻礙空氣向上流動，同時會使已經分散的氣泡，再次匯聚成大氣泡，影響氧化效果。因為單節塔的高度較大，空氣在每一節塔的上部容易團聚形成大氣泡，分散較差，氣液傳質、傳熱效率較低，影響氧化收率，且上部和底部溫差大，易生成氧化降解物，給后處理工序的工作液再生帶來較大壓力。因為每個塔節的總體積較大，造成總的氧化塔持液量較高，提高了投資成本。

發明內容

本發明的目的在于，克服現有技術中存在的問題，提供一種蒽醌法制備過氧化氫的氧化塔，提高氧化收率，減少降解物的生成量和氧化殘液的產生，降低設備制造成本和原材料單耗。

本發明的技術方案是：一種蒽醌法制備過氧化氫的氧化塔，氧化塔本體6包括上塔1、下塔3和兩節中塔，每節塔內靠近塔頂處設置有氣液分離器，每節塔頂部設有空氣出口管線；上塔1下部有氫化液進口，上部有氫化液出口并通過熱交換器后與第一中塔2-1上部相通；第一中塔2-1下部有氫化液出口并通過熱交換器后與第二中塔2-2下部相通；第二中塔2-2上部有氫化液出口并通過熱交換器后與下塔3上部相通；下塔3下部有氫化液出口管線；上塔1下部有氮氣管線，第一中塔2-1空氣出口管線接入上塔氮氣管線后一并進入上塔1；除上塔1外，其他節塔中、下部均設置兩個空氣進口，并且兩個空氣進口與下節塔頂部空氣出口管線相通；下塔3兩個空氣進口連接空氣送風系統。

氫化液在本發明所述的氧化塔中的流程是：來自氫化工序的氫化液從上塔下部進入上塔，在上塔內和空氣并流氧化后從上部流出進入第一中塔上部，和空氣逆流氧化后從第一中塔下部流出，進入第二中塔下部，和空氣并流氧化后從第二中塔上部流出，進入下塔上部，和空氣逆流氧化后從下塔下部流出進入下道工序。