蒽醌法制過氧化氫工藝技術模板

年4月19日蒽醌法制過氧化氫工藝技術模板資料內容僅供您學習參考，如有不當或者侵權，請聯系改正或者刪除。蒽醌法制過氧化氫工藝技術在化肥企業(yè)中的應用

1.過氧化氫應用過氧化氫(H2O2)又稱雙氧水,是一重要無機化學產品,廣泛用于國民經濟各部門和人民生活領域,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化學品合成:過硼酸鈉、過碳酸鈉、過氧化硫脲、有機過氧化物(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、己內酰胺等;⑷環(huán)境保護: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化學制氧;⑽化學發(fā)光;⑾火箭、魚雷用化學推進劑;⑿其它應用。由于H2O2應用過程中僅產生水及活性氧(見下式),對環(huán)境無污染,故有”綠色產品”之稱,隨著環(huán)保要求的提高,其應用范圍及需求量日益擴大,并在一些應用中逐步取代對環(huán)境有嚴重污染的化學品(如在紙漿漂白中取代氯)。H2O2→H2O＋[O]當前世界H2O2總生產能力估計約280萬t/a(以100%H2O2計,下同);國內總生產能力約為20萬t/a,可望增至28萬t/a。2.過氧化氫生產工藝當前國內外生產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)。蒽醌法的主要反應原理如下:

⑴烷基蒽醌(RAQ)氫化產生烷基氫蒽醌(HRAQ)⑵烷基氫蒽醌氧化產生烷基蒽醌及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預先溶于混合溶劑中,組成工作液,此工作液在H2O2生產過程中循環(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裝置,有的至今尚采用鎳催化劑懸浮釜氫化工藝,有的已改為鈀催化劑固定床氫化工藝。⑹3.蒽醌法工藝技術研究開發(fā)及推廣應用國內自50年代末即開始研究蒽醌法生產H2O2工藝技術。初期采用鎳化劑懸浮釜氫化工藝,研究成果早期已用于國內工業(yè)生產,并建成一些規(guī)模較小的生產裝置。70年代以來,黎明化工研究院在不斷改進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行改進革新。經過小試、模試、中試及生產實踐,掌握了成套工藝技術及操作經驗。此項研究成果已推廣應用于工業(yè)生產,用此工藝已在國內先后建成20余套生產裝置,并在印尼建成2套生產裝置,均順利投產,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,走向經濟規(guī)模。當前黎明化工研究院已能為國內外用戶提供成套的工藝技術、裝置設計及技術服務(人員培訓、試車投產等),同時提供配套催化劑、EAQ等。該院現仍在進行蒽醌法工藝的技術革新,以期進一步提高工藝的技術、經濟水平。4.蒽醌法工藝在化肥生產企業(yè)中的應用由于蒽醌法生產H2O2過程中唯一經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),也就成為實現此項生產的有利客戶.化肥企業(yè)中合成氨生產常伴有含氫馳放氣排出,此馳放氣經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(如S、CO等),適合用于蒽醌法生產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生產所需。采取上述措施,雖然可能減少一些化肥產量,但從所創(chuàng)效益來看還是合算的。據初步統(tǒng)計,國內現有近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鈀上海中遠公司(吳淞化肥廠)1.0鈀河北滄州大化集團1.0鈀、鎳江蘇新苑集團公司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、鎳江蘇金龍集團太倉化肥廠0.3鎳江西江氨化工公司0.3鈀

從現有化肥企業(yè)中建立的H2O2裝置情況看,具有以下特點:⑴充分利用合成氨生產中的少量氫源(特別是大裝置排出的馳放氣)生產價值高于化肥的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,可較經濟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生產成本。⑶因蒽醌法H2O2裝置所需公用工程(水、電、汽、氮氣、純水等)量相對較少,在化肥企業(yè)中建立H2O2生產裝置,常可利用企業(yè)現有富余的公用工程能力,而不必完全新建,從而降低H2O