蒽醌法制過氧化氫工藝技術(shù)模板

年4月19日蒽醌法制過氧化氫工藝技術(shù)模板資料內(nèi)容僅供您學(xué)習(xí)參考，如有不當(dāng)或者侵權(quán)，請聯(lián)系改正或者刪除。蒽醌法制過氧化氫工藝技術(shù)在化肥企業(yè)中的應(yīng)用

1.過氧化氫應(yīng)用過氧化氫(H2O2)又稱雙氧水,是一重要無機(jī)化學(xué)產(chǎn)品,廣泛用于國民經(jīng)濟(jì)各部門和人民生活領(lǐng)域,它可用作漂白劑、消毒劑、氧化劑等,其主要用途如下:⑴紙漿漂白、廢印刷紙回收脫墨;⑵織物漂白、印染;⑶化學(xué)品合成:過硼酸鈉、過碳酸鈉、過氧化硫脲、有機(jī)過氧化物(聚合引發(fā)劑)、水合肼、環(huán)氧酯增塑劑、氧化脂肪胺、對(鄰)苯二酚、己內(nèi)酰胺等;⑷環(huán)境保護(hù):工業(yè)廢水、廢氣凈化處理;⑸電子工業(yè):超純H2O2清洗劑、蝕刻劑;⑹農(nóng)業(yè)廢料加工:制作動物飼料及人類食品原料;⑺食品工業(yè):殺菌劑、消毒劑;⑻礦冶工業(yè):金屬提取、分離;⑼化學(xué)制氧;⑽化學(xué)發(fā)光;⑾火箭、魚雷用化學(xué)推進(jìn)劑;⑿其它應(yīng)用。由于H2O2應(yīng)用過程中僅產(chǎn)生水及活性氧(見下式),對環(huán)境無污染,故有”綠色產(chǎn)品”之稱,隨著環(huán)保要求的提高,其應(yīng)用范圍及需求量日益擴(kuò)大,并在一些應(yīng)用中逐步取代對環(huán)境有嚴(yán)重污染的化學(xué)品(如在紙漿漂白中取代氯)。H2O2→H2O＋[O]當(dāng)前世界H2O2總生產(chǎn)能力估計約280萬t/a(以100%H2O2計,下同);國內(nèi)總生產(chǎn)能力約為20萬t/a,可望增至28萬t/a。2.過氧化氫生產(chǎn)工藝當(dāng)前國內(nèi)外生產(chǎn)H2O2幾乎全部采用蒽醌法,盡管一些其它方法(如氫氧直接化合法等)也在研究開發(fā)。蒽醌法的主要反應(yīng)原理如下:

⑴烷基蒽醌(RAQ)氫化產(chǎn)生烷基氫蒽醌(HRAQ)⑵烷基氫蒽醌氧化產(chǎn)生烷基蒽醌及H2O2

注:⑴R為C2-O5烷基,一般多-C2H5,即多用乙基蒽醌(EAQ);也有用戊基蒽醌(AAQ)者。⑵催化劑為鈀(鈀/載體或鈀黑),早期曾用鎳(蘭尼鎳)。⑶RAQ預(yù)先溶于混合溶劑中,組成工作液,此工作液在H2O2生產(chǎn)過程中循環(huán)利用。⑷所用混合溶劑一般由一非極性溶劑(作為RAQ溶劑)和一極性溶劑(作為HRAQ溶劑)按一定配比組成。具體溶劑如下:(a)非極性溶劑:C9-C11高沸點(diǎn)芳烴(AR)(b)極性溶劑:從下列不同溶劑中選用磷酸三辛酯(TOP)醋酸甲基環(huán)己酯(MCA)二異丁基甲醇(DIBC)氫化萜松醇(HT)四丁基脲(TBU)國內(nèi)蒽醌法典型工藝過程示意圖如下:

注:⑴所用催化劑為Pd/Al2O3;⑵氫化器為固定床;⑶氧化塔為中空氣泡塔;⑷萃取塔為篩板塔;⑸部分早期興建的生產(chǎn)裝置,有的至今尚采用鎳催化劑懸浮釜?dú)浠に?有的已改為鈀催化劑固定床氫化工藝。⑹3.蒽醌法工藝技術(shù)研究開發(fā)及推廣應(yīng)用國內(nèi)自50年代末即開始研究蒽醌法生產(chǎn)H2O2工藝技術(shù)。初期采用鎳化劑懸浮釜?dú)浠に?研究成果早期已用于國內(nèi)工業(yè)生產(chǎn),并建成一些規(guī)模較小的生產(chǎn)裝置。70年代以來,黎明化工研究院在不斷改進(jìn)鎳催化劑蒽醌法工藝的同時,開始研究開發(fā)以鈀催化劑固定床氫化為核心的蒽醌法工藝,并配套地對催化劑制備、工作液組成及其它各工序進(jìn)行改進(jìn)革新。經(jīng)過小試、模試、中試及生產(chǎn)實踐,掌握了成套工藝技術(shù)及操作經(jīng)驗。此項研究成果已推廣應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn),用此工藝已在國內(nèi)先后建成20余套生產(chǎn)裝置,并在印尼建成2套生產(chǎn)裝置,均順利投產(chǎn),取得良好效益。在成果推廣過程中,裝置規(guī)模也日趨大型化,走向經(jīng)濟(jì)規(guī)模。當(dāng)前黎明化工研究院已能為國內(nèi)外用戶提供成套的工藝技術(shù)、裝置設(shè)計及技術(shù)服務(wù)(人員培訓(xùn)、試車投產(chǎn)等),同時提供配套催化劑、EAQ等。該院現(xiàn)仍在進(jìn)行蒽醌法工藝的技術(shù)革新,以期進(jìn)一步提高工藝的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)水平。4.蒽醌法工藝在化肥生產(chǎn)企業(yè)中的應(yīng)用由于蒽醌法生產(chǎn)H2O2過程中唯一經(jīng)常大量消耗的原料是氫氣,擁有穩(wěn)定而廉價氫源的化肥企業(yè),也就成為實現(xiàn)此項生產(chǎn)的有利客戶.化肥企業(yè)中合成氨生產(chǎn)常伴有含氫馳放氣排出,此馳放氣經(jīng)變壓吸附或中空纖維膜分離提純后,可提供純度很高(398%)的氫源,且此氫源不含對蒽醌法氫化催化劑有毒化作用的雜質(zhì)(如S、CO等),適合用于蒽醌法生產(chǎn)H2O2。有的企業(yè)其馳放氣量不足,也用了部分合成氣,以滿足H2O2生產(chǎn)所需。采取上述措施,雖然可能減少一些化肥產(chǎn)量,但從所創(chuàng)效益來看還是合算的。據(jù)初步統(tǒng)計,國內(nèi)現(xiàn)有近20家化肥企業(yè)建有蒽醌法H2O2裝置,其中主要裝置見下表:化肥企業(yè)H2O2裝置規(guī)模萬t/a(以100%計)催化劑山東高密化肥廠(保潔化工公司)1.6鈀上海中遠(yuǎn)公司(吳淞化肥廠)1.0鈀河北滄州大化集團(tuán)1.0鈀、鎳江蘇新苑集團(tuán)公司1.0鈀廣東江門市化肥總廠1.0鎳河南中原大化公司0.7鈀黑龍江黑化集團(tuán)0.7鈀浙江新安江化肥廠0.6鈀四川川化公司0.4鈀、鎳江蘇金龍集團(tuán)太倉化肥廠0.3鎳江西江氨化工公司0.3鈀

從現(xiàn)有化肥企業(yè)中建立的H2O2裝置情況看,具有以下特點(diǎn):⑴充分利用合成氨生產(chǎn)中的少量氫源(特別是大裝置排出的馳放氣)生產(chǎn)價值高于化肥的H2O2,可提高企業(yè)的總體效益。⑵利用合成氨馳放氣或合成氣已有的高壓,可較經(jīng)濟(jì)地采用中空纖維膜分離提純其中的氫,獲得較高的氫回收率,降低H2O2生產(chǎn)成本。⑶因蒽醌法H2O2裝置所需公用工程(水、電、汽、氮?dú)狻⒓兯?量相對較少,在化肥企業(yè)中建立H2O2生產(chǎn)裝置,?？衫闷髽I(yè)現(xiàn)有富余的公用工程能力,而不必完全新建,從而降低H2O