蒽醌法制过氧化氢工艺技术
过氧化氢(双氧水)生产工艺

过氧化氢(双氧水)工艺过氧化氢(双氧水)的生产方法1.1蒽醌法蒽醌法生产双氧水是目前世界上该行业最为成熟的生产方法之一,国外大型的生产厂家都采用蒽醌法生产双氧水,在国内目前双氧水的制备也几乎都是蒽醌法。
20世纪初,人们发明以2-烷基蒽醌作为氢的载体循环使用生产双氧水的方法,后经多次改进,使该技术日趋成熟。
其工艺为2-烷基蒽醌与有机溶剂配制成工作溶液,在压力为0.30MPa、温度55℃~65℃、有催化剂存在的条件下,通入H2进行氢化,再在40℃~44℃下与空气进行逆流氧化,经萃取、再生、精制与浓缩制得到H2O2水溶液成品,目前我国市场上有质量分数分别为27.5%、35.0%和50.0%三种规格的产品。
国内20世纪80年代中期以前,过氧化氢的生产主要以镍催化剂搅拌釜氢化蒽醌法工艺为主,随着生产能力的不断扩大,与搅拌釜工艺相比,以钯为催化剂的固定床工艺逐渐显示出其优越性:氢化设备结构简单、装置生产能力大、生产过程中不需经常补加催化剂、安全性能好和操作方便等优点,借助于计算机集散控制技术,可大大提高装置的安全性能,该工艺已成为过氧化氢生产发展的方向;近期新建装置及老厂的工艺改造几乎都采用蒽醌法,多采用钯催化固定床,镍钯混合床。
目前在国内还没有出现氢化流化床的文献报道,只有上海阿托菲纳双氧水公司和福建第一化工厂引进国外技术采用钯催化氢化流化床的专利工艺。
双氧水用途及概况1.1.1.1物理性质:双氧水(学名过氧化氢),分子式:H2O2,分子量:34,无色、无味透明无毒,但对皮肤有漂白及烧灼作用。
皮肤受其侵蚀可引起皮炎、起泡或针刺般疼痛,重者长期不痊愈。
它能强烈刺激眼睛,危害眼粘膜,长期接触,可使毛发变黄。
双氧水蒸汽可引起眼睛流泪,刺激眼、鼻、喉的粘膜。
双氧水蒸气在空气中的最大浓度不应高于0.03mg/L1.1.2化学性质:双氧水是一种强氧化性物质,但遇到比它更强的氧化剂,比如高锰酸钾、氯气等,则呈还原性质。
蒽醌法生产双氧水的研究进展

三、蒽醌法生产双氧水的工艺流 程
1、氢化物和氧化物的制备
1、氢化物和氧化物的制备
氢化物和氧化物的制备是蒽醌法生产双氧水的第一步。氢化物和氧化物的制 备方法包括:电解水、天然气重整、甲醇裂解等。其中,电解水是最常用的方法 之一,其制备的氢气纯度较高,但成本也较高。天然气重整是一种较为经济的方 法,但制备的氢气纯度较低。甲醇裂解也是一种经济的方法,但需要消耗大量的 能量。
四、蒽醌法生产双氧水的优势
1、生产效率高:通过合理的工艺流程和高效的催化剂,蒽醌法可以大规模地 生产双氧水,且产量较高。
四、蒽醌法生产双氧水的优势
2、原材料成本低:蒽醌法使用的原材料主要是氢气和氧气,来源广泛且成本 较低。
3、工艺流程短:与其他制备方法相比,蒽醌法工艺流程较短,操作简单,能 够实现连续生产。
蒽醌法生产双氧水的研究进 展
目录
01 一、引言
03
三、蒽醌法生产双氧 水的工艺流程
02
二、蒽醌法生产双氧 水的原理04源自四、蒽醌法生产双氧 水的优势
目录
05 五、蒽醌法生产双氧 水的现状和发展趋势
07 参考内容
06 六、结论
内容摘要
双氧水是一种重要的化学物质,具有广泛的用途,如纺织、造纸、化工、环 保等行业。在蒽醌法生产双氧水方面,国内外研究者对双氧水制备的工艺、催化 剂、蒽醌原料等方面进行了深入研究。本次演示介绍了蒽醌法生产双氧水的研究 进展。
谢谢观看
四、蒽醌法生产双氧水的优势
4、环保性能好:蒽醌法生产双氧水过程中产生的废气和废水较少,对环境影 响较小。
蒽醌法生产双氧水的萃取装置及工艺

蒽醌法生产双氧水的萃取装置及工艺嘿,朋友们!今天咱们来聊聊一个超有趣的化工领域的事儿——蒽醌法生产双氧水的萃取装置及工艺。
这可不是什么枯燥的话题,这里面可有着许多神奇的奥秘呢。
我有个朋友叫小李,他就在一家生产双氧水的工厂工作。
有一次我去他厂里参观,就被这蒽醌法生产双氧水的过程给深深吸引住了。
咱们先来说说这个蒽醌法。
这就像是一场精心编排的魔术表演。
蒽醌就像是魔术师手中的魔法棒,在整个生产过程中起着关键的作用。
它在一系列的反应中不断地变换着自己的状态,就像一个会变身的超级英雄。
那萃取装置呢?这可是整个生产流程中的一个超级明星设备。
想象一下,你有一杯混合了各种好东西的溶液,就像一锅大杂烩,而萃取装置就像是一个超级挑食的小孩,它只把我们想要的双氧水从这锅大杂烩里挑出来。
这个装置啊,结构可复杂着呢。
它有着各种各样的管道,这些管道就像人体内的血管一样,溶液在里面川流不息。
在这个工厂里,我还遇到了一位老师傅,姓张。
他可是这方面的行家。
他告诉我,这个萃取装置里面有专门设计的萃取塔。
这个萃取塔啊,就像一个巨大的分层蛋糕。
不同的物质在这个蛋糕里按照各自的喜好分布着。
双氧水就像是蛋糕里最特别的那一层馅料,我们要做的就是巧妙地把它取出来。
那这个工艺具体是怎么操作的呢?首先啊,在前面的反应阶段,蒽醌经过一系列的氧化还原反应,生成了含有双氧水的工作液。
这个工作液就像是一个神秘的宝藏盒,里面藏着我们想要的宝贝——双氧水。
然后呢,这个工作液就被送到了萃取装置里。
在萃取塔里,有两种不相溶的溶剂在相互作用。
一种是工作液,另一种是水。
这就好比是两个不同的部落,它们有着不同的特性。
水这个部落呢,特别喜欢和双氧水交朋友。
当工作液和水在萃取塔里相遇的时候,就像是两个部落的人在进行一场盛大的交换活动。
双氧水就像是一个渴望去新部落生活的居民,它毫不犹豫地从工作液这个部落跑到了水这个部落。
这时候你可能会问,这是怎么做到的呢?其实啊,这就是萃取原理的神奇之处。
蒽醌法生产过氧化氢技术浅谈

蒽醌法生产过氧化氢技术浅谈蒽醌法生产过氧化氢技术浅谈摘要:本文简要总结了过氧化氢蒽醌法生产技术,重点介绍了反应机理、工艺流程、催化剂使用等,并对今后的发展提出建议。
关键词:蒽醌过氧化氢钯加氢过氧化氢又名双氧水,分子式H2O2,是1818年首先由Thenard 利用BaO2与酸反应发现而得[1]。
由于过氧化氢分解后产生水和氧气,对环境无二次污染,属于绿色化学品,使得过氧化氢作为氧化剂受到越来越多的重视。
特别是进入20世纪后半叶,过氧化氢已成为一种重要的无机化工原料和精细化工产品,广泛应用于化学品合成、纸浆、纸和纺织品的漂白、金属矿物处理、环保、电子、军工及航天等多个领域。
随着全球经济的快速发展,过氧化氢向着大规模、高技术、自动化控制方向全方位迅猛发展[2,3]。
目前,世界上过氧化氢的生产方法主要有电解法、蒽醌法、异丙醇法、氧阴极还原法和氢氧直接化合法等。
蒽醌法最初由Riedl和Pfleiderer研制成功[4,5],并取得了一系列专利权,后经过各国公司的大量研究改进,使该法成为当前世界生产H2O2占绝对优势的方法[6]。
蒽醌法技术先进,自动化控制程度高,产品成本和能耗较低,适合大规模生产;缺点是生产工艺比较复杂。
一、反应机理蒽醌法生产过氧化氢主要经历氢化和氧化两个阶段。
氢化阶段:将烷基蒽醌溶解于复合有机溶剂中,在一定温度及压力条件下通入氢气,烷基蒽醌加氢生成氢蒽醌(HEAQ)。
氧化阶段:将含有氢蒽醌(HEAQ)的有机混合溶剂通入氧气,氢蒽醌(HEAQ)被氧化再度生成烷基蒽醌(EAQ),同时生成过氧化氢[7]。
从上述反应历程可知,氢化阶段涉及的影响因素很多,催化剂种类、反应温度、反应压力、氢气通入量等均会直接影响EAQ的加氢历程,容易导致加氢副产物增多,直接影响产品收率。
因此,加大氢化过程中各影响因素的剖析对指导实际生产具有重大意义。
Aksela和Reijo公开的专利中提到一种运用微波照射进行蒽醌法生产过氧化氢的新方法[8],这种方法使得氢可以得到充分的利用,并且有利于催化剂的回收与再生。
(工艺技术)蒽醌法制过氧化氢工艺技术

蒽醌法制过氧化氢工艺技术在化肥企业中的应用1. 过氧化氢应用过氧化氢(H2O2)又称双氧水,是一重要无机化学产品,广泛用于国民经济各部门和人民生活领域,它可用作漂白剂、消毒剂、氧化剂等,其主要用途如下:⑴纸浆漂白、废印刷纸回收脱墨;⑵织物漂白、印染;⑶化学品合成:过硼酸钠、过碳酸钠、过氧化硫脲、有机过氧化物(聚合引发剂)、水合肼、环氧酯增塑剂、氧化脂肪胺、对(邻)苯二酚、己内酰胺等;⑷环境保护:工业废水、废气净化处理;⑸电子工业:超纯H2O2清洗剂、蚀刻剂;⑹农业废料加工:制作动物饲料及人类食品原料;⑺食品工业:杀菌剂、消毒剂;⑻矿冶工业:金属提取、分离;⑼化学制氧;⑽化学发光;⑾火箭、鱼雷用化学推进剂;⑿其他应用。
由于H2O2应用过程中仅产生水及活性氧(见下式),对环境无污染,故有“绿色产品”之称,随着环保要求的提高,其应用范围及需求量日益扩大,并在一些应用中逐步取代对环境有严重污染的化学品(如在纸浆漂白中取代氯)。
H2O2→H2O + [O]目前世界H2O2总生产能力估计约280万t/a(以100% H2O2计,下同);国内总生产能力约为20万t/a,2001年可望增至28万t/a。
2. 过氧化氢生产工艺目前国内外生产H2O2几乎全部采用蒽醌法,尽管一些其他方法(如氢氧直接化合法等)也在研究开发。
蒽醌法的主要反应原理如下:⑴烷基蒽醌(RAQ)氢化产生烷基氢蒽醌(HRAQ)⑵烷基氢蒽醌氧化产生烷基蒽醌及H2O2注:⑴R为C2-O5烷基,通常多-C2H5,即多用乙基蒽醌(EAQ);也有用戊基蒽醌(AAQ)者。
⑵催化剂为钯(钯/载体或钯黑),早期曾用镍(兰尼镍)。
⑶RAQ预先溶于混合溶剂中,组成工作液,此工作液在H2O2生产过程中循环利用。
⑷所用混合溶剂一般由一非极性溶剂(作为RAQ溶剂)和一极性溶剂(作为HRAQ溶剂)按一定配比组成。
具体溶剂如下:(a)非极性溶剂:C9-C11高沸点芳烃(AR)(b)极性溶剂:从下列不同溶剂中选用磷酸三辛酯(TOP)醋酸甲基环己酯(MCA)二异丁基甲醇(DIBC)氢化萜松醇(HT)四丁基脲(TBU)国内蒽醌法典型工艺过程示意图如下:注:⑴所用催化剂为Pd/Al2O3;⑵氢化器为固定床;⑶氧化塔为中空气泡塔;⑷萃取塔为筛板塔;⑸部分早期兴建的生产装置,有的至今尚采用镍催化剂悬浮釜氢化工艺,有的已改为钯催化剂固定床氢化工艺。
蒽醌法生产双氧水原理

蒽醌法生产双氧水原理嘿,咱聊聊蒽醌法生产双氧水那超厉害的事儿呗!这可是个神奇的过程呢。
蒽醌法生产双氧水,就像是一场奇妙的魔法表演。
你想想,那些原料就像一群听话的小精灵,在各种设备里蹦蹦跳跳,最后变出了神奇的双氧水。
首先呢,这过程里有蒽醌这种神秘的东西。
蒽醌就像是一个厉害的指挥官,指挥着整个生产过程。
它在特定的条件下,和氢气发生反应。
这就像一场奇妙的约会,两者相遇后,就产生了新的变化。
接着,反应后的产物再进入到另一个环节。
这就好比小精灵们从一个舞台跳到了另一个舞台。
在这个舞台上,它们又和氧气相遇了。
哇,这一相遇可不得了,就像火星撞地球一样,发生了神奇的变化,双氧水就这么诞生了。
整个过程中,各种设备就像一个个神奇的魔法盒子。
原料在里面经过一系列的变化,就像变魔术一样。
那些管道呢,就像是魔法通道,把小精灵们从一个地方运送到另一个地方。
而且啊,这个生产过程还特别精细。
每一个步骤都得把握得恰到好处,不然就变不出双氧水来。
这就像做一道超级复杂的菜,调料放多了或者放少了都不行。
你说神奇不神奇?从普普通通的原料,经过这么一番奇妙的变化,就变成了用处多多的双氧水。
双氧水可是个好东西呢!它可以用来消毒、漂白,还能在很多工业领域发挥大作用。
就像一个万能的小助手,哪里需要就去哪里。
这个蒽醌法生产双氧水的过程,就像是大自然给我们的一份礼物。
让我们能够用这种神奇的方法制造出这么有用的东西。
总之,蒽醌法生产双氧水是一个充满神奇和惊喜的过程。
它用独特的方式为我们的生活和工业生产带来了便利。
我的观点是,蒽醌法生产双氧水是一项了不起的技术,它让我们的世界变得更加美好。
蒽醌法生产工艺
蒽醌法过氧化氢技术基础知识前言为便于公司职工及新来员工系统地学习东方宏业有限公司葸醌法过氧化氢生产技术的基础知识和系统化操作,我们将《操作规程》及过氧化氢生产相关知识进行了汇总,整编成了这本《蒽醌法过氧化氢技术基础知识》,基础知识以过氧化氢稀品主装置及公用工程、配制、污水、包装等辅助装置的基本生产知识为主要内容,对装置的生产原料性能、工艺原理、流程及按指令操作知识进行了系统、简洁地介绍。
通过对基础知识的学习,大家可以对过氧化氢生产装置有一个系统地了解,《操作规程》、《岗位操作法》及开、停车操作步骤的学习更加了解掌握。
学习要求:了解并掌握产品及主要生产原料的性能,熟练掌握过氧化氢稀品、生产工艺原理、工艺流程;牢记安全操作相关知识。
第一章过氧化氢产品规格、性能及应用领域一、产品规格及理化性质采用本工艺方法制得的工业级过氧化氢应符合国标GB1616 2003,详见下表:工业过氧化氢GBl616 —2003项目指标27.50%30% 35% 50% 70% 优等品合格品过氧化氧的质量分数/%≥27.5 27.5 30 35 50 70 游离酸(以H$0,计)的质量分数/%≤0.04 0.05 0.04 0.04 0.04 0.05 不挥发物的质量分数/%≤0.08 0.1 0.08 0.08 0.08 0.12 稳定度/%≥97 90 97 97 97 97总碳(以c计)的质量分数^≤0.03 0.040.0250.0250.035 0.05硝酸盐(以N0计)的质量分数/%≤0.02 0.02 0.02 0.02 0.025 0.03 注:过氧化氧的质量分数、游离酸、不挥发物、稳定度为强制性要求过氧化氢,俗名双氧水(hydrogen peroxlde),无色(或浅黄色)透明液体,有强烈的刺激性臭味,无毒,对皮肤有一定的侵蚀作用,产生灼烧感和针刺般疼痛,属于无机过氧化物,已列入国家安监局发布的危险化学品名录(2002版)。
蒽醌法制过氧化氢工艺技术
蒽醌法制过氧化氢工艺技术在化肥企业中的应用1. 过氧化氢应用过氧化氢(H2O2)又称双氧水,是一重要无机化学产品,广泛用于国民经济各部门和人民生活领域,它可用作漂白剂、消毒剂、氧化剂等,其主要用途如下:⑴纸浆漂白、废印刷纸回收脱墨;⑵织物漂白、印染;⑶化学品合成:过硼酸钠、过碳酸钠、过氧化硫脲、有机过氧化物(聚合引发剂)、水合肼、环氧酯增塑剂、氧化脂肪胺、对(邻)苯二酚、己内酰胺等;⑷环境保护:工业废水、废气净化处理;⑸电子工业:超纯H2O2清洗剂、蚀刻剂;⑹农业废料加工:制作动物饲料及人类食品原料;⑺食品工业:杀菌剂、消毒剂;⑻矿冶工业:金属提取、分离;⑼化学制氧;⑽化学发光;⑾火箭、鱼雷用化学推进剂;⑿其他应用。
由于H2O2应用过程中仅产生水及活性氧(见下式),对环境无污染,故有“绿色产品”之称,随着环保要求的提高,其应用范围及需求量日益扩大,并在一些应用中逐步取代对环境有严重污染的化学品(如在纸浆漂白中取代氯)。
H2O2→H2O + [O]目前世界H2O2总生产能力估计约280万t/a(以100% H2O2计,下同);国内总生产能力约为20万t/a,2001年可望增至28万t/a。
2. 过氧化氢生产工艺目前国内外生产H2O2几乎全部采用蒽醌法,尽管一些其他方法(如氢氧直接化合法等)也在研究开发。
蒽醌法的主要反应原理如下:⑴烷基蒽醌(RAQ)氢化产生烷基氢蒽醌(HRAQ)⑵烷基氢蒽醌氧化产生烷基蒽醌及H2O2注:⑴R为C2-O5烷基,通常多-C2H5,即多用乙基蒽醌(EAQ);也有用戊基蒽醌(AAQ)者。
⑵催化剂为钯(钯/载体或钯黑),早期曾用镍(兰尼镍)。
⑶RAQ预先溶于混合溶剂中,组成工作液,此工作液在H2O2生产过程中循环利用。
⑷所用混合溶剂一般由一非极性溶剂(作为RAQ溶剂)和一极性溶剂(作为HRAQ溶剂)按一定配比组成。
具体溶剂如下:(a)非极性溶剂:C9-C11高沸点芳烃(AR)(b)极性溶剂:从下列不同溶剂中选用磷酸三辛酯(TOP)醋酸甲基环己酯(MCA)二异丁基甲醇(DIBC)氢化萜松醇(HT)四丁基脲(TBU)国内蒽醌法典型工艺过程示意图如下:注:⑴所用催化剂为Pd/Al2O3;⑵氢化器为固定床;⑶氧化塔为中空气泡塔;⑷萃取塔为筛板塔;⑸部分早期兴建的生产装置,有的至今尚采用镍催化剂悬浮釜氢化工艺,有的已改为钯催化剂固定床氢化工艺。
蒽醌法双氧水生产工艺学习
蒽醌法双氧水生产工艺学习引言蒽醌法双氧水是一种广泛使用的氧化剂和消毒剂。
它具有高效杀菌能力和易分解的特性,被广泛应用于医疗、环境卫生、食品加工等领域。
本文将介绍蒽醌法双氧水的生产工艺,包括原料配制、反应过程、产品纯化和包装等方面的内容。
原料配制蒽醌法双氧水的原料主要包括蒽醌、过氧化氢和稳定剂。
蒽醌是一种有机物,可由苯基环戊二酮的选择性氧化得到。
过氧化氢是蒽醌法制备双氧水的关键原料,可以通过电解水或碱金属过氧化物的反应来制备。
稳定剂通常采用磷酸和缓冲液等物质,用于稳定反应过程和延长产品的储存寿命。
反应过程蒽醌法双氧水的生产过程主要通过蒽醌与过氧化氢的反应来实现。
反应的化学方程式如下:蒽醌 + 过氧化氢→ 双氧水 + 蒽醌醚该反应是一个放热反应,需要一定的温度和pH值条件才能进行。
一般情况下,反应温度控制在40-50摄氏度范围内,pH值保持在4-5之间。
反应时间取决于反应规模和生产要求,一般在数小时至十几小时不等。
产品纯化在反应结束后,需要对产物进行纯化处理,以去除残余的蒽醌和其他杂质。
常用的纯化方法包括溶剂萃取、蒸馏和过滤等。
在溶剂萃取过程中,可以使用有机溶剂如苯、甲醇或乙醚等与双氧水混合,并通过萃取剂的选择和操作条件的控制来分离目标物质。
蒸馏是将反应产物和溶剂一起加热,并根据不同的沸点来分离目标物质。
过滤则是将反应混合物通过过滤纸或过滤器进行过滤,将固体颗粒和溶液分离。
包装和储存经过纯化处理的双氧水需要进行包装和储存,以确保产品的质量和稳定性。
常见的包装形式包括塑料瓶、玻璃瓶和塑料桶等。
在包装过程中,需要注意消毒和密封措施,以防止细菌和空气的污染。
储存条件对于双氧水的稳定性十分重要。
一般来说,双氧水应存放在阴凉、干燥和不受阳光直射的地方。
避免与有机物、金属离子和强酸碱接触,以防止催化分解反应的发生。
此外,双氧水的稳定期限是有限的,应注意定期检查产品的过期情况,及时更新和更换。
结论蒽醌法双氧水生产工艺涉及原料配制、反应过程、产品纯化和包装储存等环节。
蒽醌法双氧水生产
蒽醌法的溶剂与载体
溶剂:
常温下蒽醌是固体不容易与氢气反应生成氢蒽醌(常温下也是固体), 因此需要将两种物质配成溶液以实现上述反应。 两种物质的极性:
蒽醌<氢蒽醌
由相似相溶原理可知需要两种以上极性不同的溶剂来分别溶解上述物质, 其中溶剂的极性为:
蒽醌溶剂<氢蒽醌溶剂
且两种溶剂应有良好的互溶性,以形成均一的溶液。 常用的蒽醌溶剂是含有9-10个碳原子的烷基苯,国内常选用C9芳烃; 常用的氢蒽醌溶剂有:磷酸三辛酯(TOP),醋酸甲基环已酯(MCA),二
H氢2气O2进→料H的2O控+•0制. 要氢点化,设液置中氮气溶线解的意的义氢? 气如何脱除?
在这里加入磷酸后可氢利化用液泵的贮叶槽轮底对氢部化设液置充分有搅隔拌板,使,磷使酸氢和氢化化液液进混合入均贮匀槽。 后要经过一定的停留时间才能
溶结剂比,即蒽醌溶到剂达与氢氢蒽化醌液溶剂泵的,体为积比氢,气提逸高溶出剂提比供可提足高够分的配系时数间,。但过高的比值会使氢蒽醌析出堵塞设备,管线,催化剂板 • 为何在氢化液泵入口加入磷酸?
燥床层,最后通氢活化。
化深度一般控制在
• 生产中催化剂床层压降可能会异常增大,应考40-虑60氢% 化深度过大,氢蒽
醌析出,使催化剂板结。
cspc
氢化工段
循环氢化液的作用
氧气的来源:1)工作
• 调节氢化温度
液与大气接触;2)萃 余双氧水分解
• 提高喷淋密度:控制氢化深度,提高产量
• 控制塔顶氧含量:通过氢蒽醌减半反应消除O2
66.6
72
沸点低,氢 蒽醌溶解度
低
密度低,分 配系数高
萃取时水相与油 相中双氧水浓度
之比
m=Yi/Xi AR>MCA>TOP
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蒽醌法制过氧化氢工艺技术
在化肥企业中的应用
1. 过氧化氢应用
过氧化氢(H2O2)又称双氧水,是一重要无机化学产品,广泛用于国民经济各部门与人民生活领域,它可用作漂白剂、消毒剂、氧化剂等,其要紧用途如下:
⑴纸浆漂白、废印刷纸回收脱墨;
⑵织物漂白、印染;
⑶化学品合成:过硼酸钠、过碳酸钠、过氧化硫脲、有机过氧化物(聚合引发剂)、水合肼、环氧酯增塑剂、氧化脂肪胺、对(邻)苯二酚、己内酰胺等;
⑷环境保护:工业废水、废气净化处理;
⑸电子工业:超纯H2O2清洗剂、蚀刻剂;
⑹农业废料加工:制作动物饲料及人类食品原料;
⑺食品工业:杀菌剂、消毒剂;
⑻矿冶工业:金属提取、分离;
⑼化学制氧;
⑽化学发光;
⑾火箭、鱼雷用化学推进剂;
⑿其他应用。
由于H2O2应用过程中仅产生水及活性氧(见下式),对环境无污染,故有“绿色产品”之称,随着环保要求的提高,其应用范围及需求量日益扩大,并在一些应用中逐步取代对环境有严重污染的化学品(如在纸浆漂白中取代氯)。
H2O2→H2O + [O]
目前世界H2O2总生产能力估计约280万t/a(以100% H2O2计,下同);国内总生产能力约为20万t/a,2001年可望增至28万t/a。
2. 过氧化氢生产工艺
目前国内外生产H2O2几乎全部使用蒽醌法,尽管一些其他方法(如氢氧直接化合法等)也在研究开发。
蒽醌法的要紧反应原理如下:
⑴烷基蒽醌(RAQ)氢化产生烷基氢蒽醌(HRAQ)
⑵烷基氢蒽醌氧化产生烷基蒽醌及H2O2
注:⑴R为C2-O5烷基,通常多-C2H5,即多用乙基蒽醌(EAQ);也有用戊基蒽醌(AAQ)者。
⑵催化剂为钯(钯/载体或者钯黑),早期曾用镍(兰尼镍)。
⑶RAQ预先溶于混合溶剂中,构成工作液,此工作液在H2O2生产过程中循环利用。
⑷所用混合溶剂通常由一非极性溶剂(作为RAQ溶剂)与一极性溶剂(作为HRAQ溶剂)按一定配比构成。
具体溶剂如下:
(a)非极性溶剂:C9-C11高沸点芳烃(AR)
(b)极性溶剂:从下列不一致溶剂中选用
磷酸三辛酯(TOP)
醋酸甲基环己酯(MCA)
二异丁基甲醇(DIBC)
氢化萜松醇(HT)
四丁基脲(TBU)
国内蒽醌法典型工艺过程示意图如下:
注:⑴所用催化剂为Pd/Al2O3;
⑵氢化器为固定床;
⑶氧化塔为中空气泡塔;
⑷萃取塔为筛板塔;
⑸部分早期兴建的生产装置,有的至今尚使用镍催化剂悬浮釜氢化工艺,有的已改为钯催化剂固定床氢化工艺。
⑹目前生产所需各类原料及催化剂,均由国内生产供应,有的原料(如EAQ)还出口国外。
3. 蒽醌法工艺技术研究开发及推广应用
国内自50年代末即开始研究蒽醌法生产H2O2工艺技术。
初期使用镍化剂悬浮釜氢化工艺,研究成果早期已用于国内工业生产,并建成一些规模较小的生产装置。
70年代以来,黎明化工研究院在不断改进镍催化剂蒽醌法工艺的同时,开始研究开发以钯催化剂固定床氢化为核心的蒽醌法工艺,并配套地对催化剂制备、工作液构成及其他各工序进行改进革新。
通过小试、模试、中试及生产实践,掌握了成套工艺技术及操作经验。
此项研究成果已推广应用于工业生产,用此工艺已在国内先后建成20余套生产装置,并在印尼建成2套生产装置,均顺利投产,取得良好效益。
在成果推广过程中,装置规模也日趋大型化,走向经济规模。
目前黎明化工研究院已能为国内外用户提供成套的工艺技术、装置设计及技术服务(人员培训、试车投产等),同时提供配套催化剂、EAQ等。
该院现仍在进行蒽醌法工艺的技术革新,以期进一步提高工艺的技术、经济水平。
4.蒽醌法工艺在化肥生产企业中的应用
由于蒽醌法生产H2O2过程中唯一经常大量消耗的原料是氢气,拥有稳固而廉价氢源的化肥企业,也就成为实现此项生产的有利客户.化肥企业中合成氨生产常伴有含氢驰放气排出,此驰放气经变压吸附或者中空纤维膜分离提纯后,可提供纯度很高( 98% )的氢源,且此氢源不含对蒽醌法氢化催化剂有毒化作用的杂质(如S、CO等),适合用于蒽醌法生产H2O2。
有的企业其驰放气量不足,也用了部分合成气,以满足H2O2生产所需。
采取上述措施,尽管可能减少一些化肥产量,但从所创效益来看还是合算的。
据初步统计,国内现有近20家化肥企业建有蒽醌法H2O2装置,其中要紧装置见下表:
从现有化肥企业中建立的H2O2装置情况看,具有下列特点:
⑴充分利用合成氨生产中的少量氢源(特别是大装置排出的驰放气)生产价值高于化肥的H2O2,可提高企业的总体效益。
⑵利用合成氨驰放气或者合成气已有的高压,可较经济地使用中空纤维膜分离提纯其中的氢,获得较高的氢回收率,降低H2O2生产成本。
⑶因蒽醌法H2O2装置所需公用工程(水、电、汽、氮气、纯水等)量相对较少,在化肥企业中建立H2O2生产装置,常可利用企业现有富余的公用工程能力,而不必完全新建,从而降低H2O2工程建设投资。
⑷在化肥企业中建立H2O2生产装置,不仅可增加效益,改善产品单一局面,且可生产提供H2O2这一“绿色产品”,从而间接地为改善环境作出奉献。
因此,在拥有产品销售市场的前提下,在大的化肥企业中建立经济规模的蒽醌法H2O2生产装置是可行的。