某市20万吨过氧化氢装置说明
万吨双氧水装置工艺设计
万吨双氧水装置工艺设计引言双氧水（H2O2）是一种重要的氧化剂，在工业和日常生活中广泛应用。
万吨双氧水装置是一种用于大规模生产双氧水的装置，其工艺设计至关重要。
本文将介绍万吨双氧水装置的工艺设计原则和关键步骤。
装置概述万吨双氧水装置主要包括氢氧化、蒸馏、稳定和储存等关键步骤。
下面将对每个步骤的工艺设计进行详细介绍。
氢氧化工艺设计氢氧化是万吨双氧水装置的第一步，其目的是将氢气与过氧化氢反应生成双氧水。
在氢氧化过程中，反应温度、压力和反应物浓度的控制非常重要。
常见的氢氧化工艺是气相法和液相法。
气相法可以通过氢气与过氧化氢气体相混合后进入气相反应器进行反应。
液相法是将过氧化氢溶解在水中形成液相反应体系，然后通过加热与氢气反应生成双氧水。
蒸馏工艺设计蒸馏是将反应生成的双氧水进行分离纯化的关键步骤。
在万吨双氧水装置中，常采用多级蒸馏塔进行双氧水的分馏，以得到高纯度的双氧水。
蒸馏过程中，需要考虑操作温度、压力和塔板的设计。
通过调节不同级别的蒸馏塔，可以实现对双氧水中杂质的有效分离。
稳定工艺设计稳定是将蒸馏后的高纯度双氧水进行稳定处理，以防止其分解和失效。
稳定工艺通常使用稳定剂进行反应，可选择邻苯二酚等化合物。
稳定剂的选择要考虑其与双氧水的反应速率、稳定性和成本等因素。
稳定工艺中，需要控制反应温度和稳定剂浓度等参数，以保证双氧水的长期稳定性。
储存工艺设计在储存过程中，双氧水需要保持其高纯度和稳定性。
储存设施一般采用不锈钢罐进行存储，同时考虑到储罐压力的控制和安全性。
在储存过程中，需要定期检测双氧水的含量和稳定性，并采取相应的措施进行调整和维护。
工艺设备选择万吨双氧水装置的工艺设备选择非常关键，需要考虑生产规模、工艺要求和经济性等因素。
氢氧化步骤可以选择合适的反应器和控制系统，蒸馏步骤需要选择高效的蒸馏塔和精确的温度/压力控制设备，稳定步骤可以选择适合的反应器和稳定剂供给系统，储存步骤需要选择耐腐蚀性好的不锈钢储罐和相应的压力控制设备。
万吨双氧水装置工艺设计
万吨双氧水装置工艺设计1安徽淮化精细化工股份有限公司4万吨/年双氧水生产装置工艺规程吉林市双鸥化工有限公司二OO三年五月2345第 4 页共 48页纯度(主要是三甲苯的异构体):≥99％密度:0.87—0.88g/ml沸程:160—200℃碘值:≤2％总硫含量:≤5ppm2.2. 2—乙基蒽醌外观:浅黄色或米黄色粉末或晶体。
分子式:C16H12O2分子量:236.27结构式: OC2H5O初熔点:≥107℃苯中不溶物含量:≤0.1％纯度:≥98％硫含量:≤10ppm铁含量:≤5ppm制定日期:1983年12月1日吉林市双鸥化工有限公司修订日期: 5月9日实施日期: 6月15日第四次修订第一版7891012名称双氧水生产工艺规程文件编号第 9 页共 48页且可重复被氢化、氧化生成双氧水,一定量的四氢2—乙基蒽醌的存在,将有利于提高氢化反应速度和抑制其它副产物的生成。
3.2化学反应A.氢化反应条件:催化剂(钯),温度为40--70℃,压力0.27—0.3MPa(G)反应方程式:O OHC2H5+H20.27—0.3MPa(G) C2H5O 40--70℃ Pd OH制定日期:1983年12月1日吉林市双鸥修订日期: 5月9日13实施日期: 6月15日化工有限公司第四次修订第一版名称双氧水生产工艺规程文件编号第 10 页共 48页B.氧化反应条件:温度为45—55℃,压力0.22—0.3MPa(G) 反应方程式:OH OC2H5+O20.22—0.3MPa(G C2H5+H2O2OH 45--55℃ O生产双氧水辅助工艺主要包括:碳酸钾溶液的配制和回收、成品包装、工作液配制等。
1415171819202122232526 2020年5月29日27 2020年5月29日2829303133343536373839404143444546484950。
双氧水装置简介
耐酸度：≥98% 耐碱度：≥95% 粒径：φ3mm、φ6mm 抗压强度：≥100N/粒 三氧化二铁含量：≤1.12%
原辅材料及产品
• 原辅材料简介
10、碳酸钾：无色结晶粉末，比重为2.428（190C），在湿空气中易潮解， 熔点8910C，溶液碱性，对皮肤和呼吸道有刺激性，要防止溅入眼 内。
氢气与工作液在塔中充分反应，并流而下由氢化塔下部出料，从氢 化塔出来的氢化液和未反应的氢气进入氢化塔分离段进行气液分 离。
氢化反应压力控制在0.27-0.30MPa（g），温度控制在40-70℃。温 度和压力的控制要根据触媒活性情况和生产负荷的要求由低逐渐提 高。
氢化塔分离段液相出料分为两路：一路由氢化液循环泵抽出经过循 环氢化液过滤器过滤、循环氢化液换热器冷却后打进氢化塔，循环 氢化液的目的是调节氢化塔的温度、增加喷淋密度、稳定氢化效率 以及避免局部过度氢化。另一路靠压差经氢化液过滤器过滤、氢化 液冷却器冷却后进入氢化液受槽，此路氢化液在进入过滤器前约10 ％进入氢化白土床再生降解物，主要再生的是氧化工序产生的环氧 化物（蒽酮类物质）。
含量：≥99.0% 水不溶物：≤0.03% 磺化物： ≤0.005% 铁： ≤0.001% 11、磷酸：纯磷酸为无色斜方晶体，比重1.834（180C），熔点42.350C，
无臭具有酸味。受热分解产生剧毒的五氧化二磷烟气，禁忌强碱性 金属粉末、易燃或可燃物，其蒸气或雾对眼、鼻、喉有刺激性，液 体对皮肤有腐蚀性，可致皮肤或眼灼伤，与其接触应立即用大量清 水冲洗。 含量：≥85% Fe：≤0.003% 氯化物：≤0.0003%
流程叙述
• 工艺特点
• 本装置采用固定床钯触媒蒽醌法生产工艺，该工 艺具有流程简单、产品质量稳定、无环境污染等 特点。
过氧化氢产品中蒽醌降解物多原因分析及解决措施
过氧化氢产品中蒽醌降解物多原因分析及解决措施摘要：由于工作液蒽醌组分长期偏低，氢化程度长期超标，造成过氧化氢产品蒽醌降解物多，通过提高蒽醌组分、严格控制氢化程度，更换白土床活性氧化铝球等措施，过氧化氢产品的蒽醌降解物减少恢复正常。
关键词：过氧化氢产品蒽醌降解物原因分析解决措施柳州化工股份有限公司鹿寨分公司过氧化氢生产装置，是由洛阳黎明化工研究设计院有限责任公司设计，以广西柳化氯碱有限公司年产20万吨离子膜烧碱装置副产氢气为原料，蒽醌法钯触媒固定床催化反应年产10万吨过氧化氢（27.5%）生产装置。
该装置于2010年12月动工建设，2012年5月建成，2013年4月底投氢生产。
2014年全年过氧化氢产量为9.3万吨，基本达到年设计生产能力。
柳化氯碱公司副产的氢气纯度能达到99.6%以上，氢气质量好，过氧化氢装置工艺运行较稳定，过氧化氢产品质量较好。
从2016年4月发现，公司4个过氧化氢成品贮槽内漂浮着一层黄色的蒽醌降解物，随着储存时间延长，不断有黄色飘浮物析出，越积越多。
过氧化氢产品装车销售时，少量黄色蒽醌降解物与过氧化氢产品一起装入槽车，造成过氧化氢外观较浑浊，导致客户对过氧化氢外观质量投诉，影响了销售。
1过氧化氢生产工艺原理及化学反应1.1工艺原理本方法制取过氧化氢是以2-乙基蒽醌（EAQ）为载体，重芳烃及磷酸三辛酯（TOP）为混合溶剂，配制成具有一定组成的溶液（以下称工作液）。
将该溶液与氢气一起进入装有钯触媒的氢化塔内，一定压力和温度下进行氢化反应，得到相应的氢蒽醌（HEAQ）溶液（以下称氢化液）。
氢化液再被空气中的氧气氧化，溶液中的氢蒽醌恢复成原来的蒽醌，同时生成过氧化氢。
利用过氧化氢在水和工作液中溶解度的不同及工作液与水的密度差，用纯水萃取含有过氧化氢的工作液（以下称氧化液），得到过氧化氢的水溶液（俗称双氧水）。
过氧化氢的水溶液经重芳烃净化处理及空气吹扫，即可得到浓度为27.5%的过氧化氢产品。
20万吨烧碱说明书
7．3电气及电信7．3．1电源状况本工程为生产规模为20万t/a烧碱工程，位于德令哈市工业园8#地块北侧，而工业园内的110kV变电站位于9a地块的南侧，该站内设二台63MVA及二台50MVA的变压器双回路电源进线，其电压等级为110/35/10kV,距本厂距离不到1km,故其电源条件是可靠且优越的，完全可以满足本厂生产的需要。
7．3．2负荷等级1、本工程的电解，氯氢处理、液氯、盐酸合成以及纯水等工段属于二类负荷，故35kV开关所及电解变电所、盐酸合成变电所及进线都是按二级负荷考虑。
2、在废氯处理工段有碱液循环泵（55kW）和引风机（37kW）用电负荷为一级负荷，根据工艺要求，对该用电负荷采用UPS供电，UPS容量120kVA,电池容量按20分钟考虑。
3、消防泵用电负荷也为一级负荷，对该用电负荷采用UPS供电，UPS容量70Kva,电池容量按30分钟考虑。
4、仪表DCS装置负荷属于重要负荷，根据仪表用电负荷要求，选用一套UPS供电，UPS容量20kVA,电池容量按30分钟考虑。
5、其余的盐水精制、固碱、给排水、锅炉房及空压机站等辅助设施属于三类负荷。
7．3．3负荷计算及全厂变电所全厂装机总容量约为74456kW，其中工作容量为71569kW，最大电动机为高压600kW,低压220kW，电解整流变压器16台，每台装机容量为5000kVA,全厂用电负荷由七部分组成，分别按需要系数法进行负荷计算，详见表7-3-1计为 k-kWh，单位耗电量为2141kWh/T。
本厂用电除电解为直流负荷，循环水泵为高压电机外，其余均为低压负荷为提高功率因数，设计考虑在各车间变电所的低压配电室内设置低压静电电容器柜，对低压负荷集中进行无功功率补偿，使功率因数提高到0.9以上，在循环水泵房的每台高压电动机旁设高压设高压功率因数就地补偿装置，使功率因数提高到0.9以上。
7．3．4大电机起动为减小电动机起动电流，避免冲击电网、电动机过电压和能源浪费，凡容量在45kW～220kW的电动机均采用软起动器起动，对其中泵类设备为一用一备者，采用一拖二式软起动控制柜，从而节省低压配电柜的馈出回路及软起动器的台数。
双氧水
原材料规格
4、碳酸钾，分子式：K2CO3, 白色结晶粉末 (1)碳酸钾含量：≥98.5％ (2)氯化钾含量：≤0.2％ (3)硫的化合物(以K2S04计)： ≤0.15％ (4)磷：≤0.15％ (5)铁：≤ 0.004％ (6)水的不溶物：≤0.05％ (7)灼烧失量：≤ 1.00％
18
原材料规格
14
原材料规格
1、芳烃 主要为C9馏份，即三甲苯异构物，含有少量的二 甲苯、四甲苯、萘及胶质物，不含有机或无机物。 (1)比重(20℃)：0.874 (2)沸程：150～200℃(标准大气压) （3)芳烃含量：≥ 96％(磺化法测定) (4)总硫含量：≤ 1 ppm (5)与水的分层时间：≤ 2 min (6)与水的界面张力：≥ 30 dyn/cm
OH C2H5
+ O2
OH
OH C2H5
+ O2
OH
O C2H5
+ H2O2
O
O C2H5
+ H2O2
O
27
蒽醌法工艺原理
3、反应式 氢化副反应：氢化降解物主要是蒽酚酮、蒽酮、八氢蒽醌等，是 由于加氢时，苯环加氢和羰基不完全加氢所致。
O
C2H5 +H2
O C2H5
O
O
C2H5
+H2
O
H OH
O
HH
指标 30% 35%
外观
无色透明液体
H2O2(m/m) %
≥
游离酸(以H2SO4计)(m/m)% ≤
27.5 0.040
27.5 30.0 35.0 0.050 0.040 0.040
不挥发物(m/m)%
≤ 0.08 0.10 0.08 0.08
双氧水
分子式H2O2，分子量为34.01。
5
双氧水化学性质
化学性质 双氧水是一种强氧化剂，遇更强的氧化剂
时则呈还原性，它的化学性质活泼．可参与分 解、加成、取代、还原等反应。可氧化所有的 有机化合物和数量众多的无机化合物．纯净的 双氧水在任何浓度下都很稳定，但与重金属、 灰尘、碱性物质接触受热时可加速分解，生成 氧气和水，并放出大量的热量，分解速度与温 度、pH值、杂质含量等密切相关，其分解速度 随着三者的上升而加快。
作液中溶解度的不同及工作液与水的密度差，用纯
水萃取含有过氧化氢的工作液（以下称氧化液），
得到过氧化氢的水溶液（俗称双氧水）。过氧化氢
的水溶液经重芳烃净化处理及空气吹扫，即得到浓
度为27.5%（wt）的过氧化氢产品。
经水萃取后的工作液（以下称萃余液），经过
沉降除水，并通过碳酸钾溶液中和其酸性及活性氧
23
OH C2H5
+ O2
OH
OH C2H5
+ O2
OH
O C2H5
+ H2O2
O
O C2H5
+ H2O2
O
27
蒽醌法工艺原理
3、反应式 氢化副反应：氢化降解物主要是蒽酚酮、蒽酮、八氢蒽醌等，是 由于加氢时，苯环加氢和羰基不完全加氢所致。
O
C2H5 +H2
O C2H5
O
O
C2H5
+H2
O
H OH
O
HH
该方法除去了蒽醌法需要的许多设备和原料，装置费用可以比蒽醌法减少 50%，产品成本也显著降低。通常选择Pd作为催化剂，二氧化钛、氧化钨、氧化 钼和氧化钒等作为助剂。
过氧化氢生产工艺的几点技改经验
过氧化氢⽣产⼯艺的⼏点技改经验2019-05-18摘要：结合其他过氧化氢⼚家的事故教训和本装置实际⽣产经验，为规避⽣产风险和扩⼤产量，本⽂介绍了杭州名鑫双氧⽔有限公司配制釜进出料⽅式和萃取塔的⼏项合理化技改。
关键词：过氧化氢⽣产⼯艺配制釜萃取塔扩产技改杭州名鑫双氧⽔有限公司10万吨/年过氧化氢（折27.5%）⽣产装置2010年6⽉份投料⽣产，经历数次合理化技改及扩产，⾄今⽣产运⾏稳定安全。
⼀、过氧化氢（双氧⽔）⽣产⼯艺简介本装置过氧化氢⽣产采⽤蒽醌法钯触媒⽣产技术。
蒽醌法是在钯触媒存在下，将溶于有机溶剂（磷酸三⾟酯与C9重芳烃按1：3⽐例配制）中的烷基蒽醌氢化，得到相应的烷基氢蒽醌，后者再经氧化，⽣成H2O2，同时烷基氢蒽醌⼜变回烷基蒽醌。
⽣成的H2O2⽤纯⽔萃取，即得产品，萃取的烷基蒽醌溶液经处理后，可循环使⽤。
⼆、本装置的⼏点技改经验系统主要原料氢⽓属于易燃易爆⽓体，物料重芳烃属于⾼闪点易燃液体，产品过氧化氢属于易分解强氧化剂，⼀旦发⽣事故，危险性极⼤。
本装置参考国内其他装置的⼀些经验不断进⾏技改完善，总结出以下⼏点经验。
1.⼯作液配制釜进出料⽅式改进⼯作液配制釜主要有配制⼯作液、蒸芳烃、洗⼯作液和配制碳酸钾溶液等作⽤，属于Ⅰ类压⼒容器。
由于配制釜⽤途多，不同⽤途情况下釜内分别有碳酸钾、双氧⽔、⼯作液、芳烃等物料。
如果出现操作不当，可能会出现釜内双氧⽔急剧分解及芳烃闪爆等危险情况。
2006年浙江某化⼯企业双氧⽔车间突发⼤爆炸，造成2⼈失踪，⼀⼈受伤。
事故主要由⼯作液配制釜爆炸引起。
在条件允许的情况下，配备多个配制釜，同⼀个釜内不处理不同物料可以很好的规避安全风险。
由于本套装置因为只有⼀个配制釜，结合实际情况，本装置做了如下技改：1.1将不同⼯段排污⼝出来的⼯作液按酸碱性不同，分别收集清洗。
氢化⼯段和后处理⼯段排出的⼯作液偏碱性，氧化⼯段和萃取⼯段排出来的⼯作液偏酸性且夹带有⼀定量的双氧⽔。
双氧⽔在碱性条件下会迅速分解，产⽣氧⽓。
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20万吨/年过氧化氢装置说明
1、投资的必要性和经济意义
由于氢的来源一般是废气利用，加上生产规模扩大，生产成本降低，大大增强了过氧化氢产品的市场竞争能力。
采用廉价氢气作原料是今后建立新过氧化氢厂和扩大原有过氧化氢装置生产规模应考虑的一个重要因素。
随着我国国民经济的迅速发展，作为基本化工原料的过氧化氢，国内市场需求量日益增长，出口量也逐年递增。
近年来，造纸行业和环保行业开始用过氧化氢进行纸浆漂白、脱墨和污水处理，我国已进入了大量消费过氧化氢的时代，因此建设一套20万吨/年（27.5%计）过氧化氢装置，具有现实及深远的意义，对提高企业经济效益也具有重要意义。
通过对国内外市场调查与预测，认为过氧化氢产品发展前景良好，装置建成投产后，销售市场广阔。
经济效益分析表明，本项目经济效益好，具有较强的抗市场风险能力。
2、工艺选择
本工程采用蒽醌法制过氧化氢生产技术，工艺技术先进，稳妥可靠，在国内处于领先水平，已达到国际同期先进。
3、主要技术经济指标
4、过氧化氢产品用途
过氧化氢是一种重要的化工产品，由于它分解后所产生的氧具有漂白、氧化、消毒、杀菌等多种功效，且具有无副产物，无须特殊处理等特点，广泛用于造纸、纺织、化工等工农业生产。
5、性能规格及质量标准
过氧化氢，俗称双氧水，分子式为H2O2,分子量34.016,外观为五色透明液体，无毒，对皮肤有一定的侵蚀作用，产生灼烧感和针刺般疼痛。
过氧化氢是一种强氧化剂，当遇重金属、碱等杂质时，则发生剧烈分解，并放出大量的热，与可燃物接触可产生氧化自燃。
过氧化氢易被催化分解，分解速度随温度升高而加快。
浓度为27.5%的过氧化氢产品，其质量指标符合国家标准GB1616-88,具体指标下表。
分析方法按国家标准（GB1616）
产品外观：无色透明
6、生产规模
规模效益可降低生产成本，生产规模又受市场的销售情况制约，同时亦受企业投资能力等因素影响，根据市场和综合各因素，该项目生产规模确定为27.5%过氧化氢20万吨/年。
此规模既可有效地降低成本，工程建设投资适中，为适宜的经济规模。
7、原材料、辅助材料和动力技术要求及消耗
过氧化氢生产成本为623.8+76=699.8元,目前市场价格为1000-1050元8、主要设备明细
过氧化氢稀品装置主要非标设备
9、焦炉煤气制天然气，在不补碳的情况下每小时产生1。
2万m3氢气，氢气的纯度比较高，含硫很低（S<0.1PPm）,这是很难得的化工原料。
考虑到本公司有苯类产品，若要深加工就存在加氢的可能。
20万吨/年过氧化氢每小时需氢气5000-5250m3,尚有近7000m3/h氢气可做他用。
过氧化氢装置的公用工程的规模比较小、其消耗也低。
投资估算：
该工程项目建设总投资估算为16450万元，费用如下：
稀品工段：8800万元
设备费用：6000万元
土建费用：1200万元
安装、管件费用：1000万元
仪表费用：600万元
空压站：900万元
纯水站0
低温水站：600万元
贮罐区：1000万元
开车费用：3600万元（工作液、钯触媒、氧化铝等）不可预见费用：500万元
浓品工段450万元
设计费用：600万元。