一种蒽醌法生产双氧水的氢化工艺的制作方法
一种蒽醌法生产双氧水的氢化工艺的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种蒽醌法生产双氧水的氢化工艺，包括如下内容：蒽醌法生产双氧水氢化工艺的工作液和含氢气体，沿反应器内物料流动方向分股引入反应器，在催化剂床层进行加氢反应，每股工作液对应一股含氢气体，其中含氢气体分为2~10股，工作液的股数少于含氢气体股数，沿物料流动方向上最末股物料为含氢气体。本发明工艺可以有效避免过度氢化、提高氢效和延长催化剂使用寿命。
【专利说明】 一种蒽醌法生产双氧水的氢化工艺
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种双氧水生产工艺，特别涉及一种蒽醌法生产双氧水的氢化工艺。
【背景技术】
[0002]目前双氧水的工业化生产主要采用蒽醌法，蒽醌法生产双氧水工艺一般是以2-乙基蒽醌(EAQ)为工作载体，以重芳烃(Ar)和磷酸三辛酯(TOP)为溶剂配成工作液，经过氢化、氧化、萃取和工作液后处理等工序，得到双氧水产品。其中氢化过程是指工作液中的EAQ在钯催化剂的存在下，与氢气发生加氢反应生成2-乙基氢蒽醌(HEAQ)。
[0003]氢化反应过程不均匀会使蒽醌发生过度加氢，产生降解物，降解物的积聚会使工作液的粘度、密度和表面张力发生变化，从而影响后续的萃取过程、产品质量、催化剂使用寿命以及装置的稳定运行，同时会增大蒽醌消耗，增加了生产成本。为了减少过度加氢，一般蒽醌加氢过程中允许的氢化度要低于50%，国产钯催化剂要控制在40%以下，这样就影响了装置的产能。
[0004]因此蒽醌法生产双氧水的氢化过程中的副反应控制就显得更加重要，理想的情况下是既能提高氢化度，提高装置产能，又不会使蒽醌因过度加氢而发生较大程度的降解，保持良好的工作液质量水平和催化剂使用寿命。目前在现有技术中主要是通过控制反应条件，如反应温度、反应压力和氢气流量，以及使用性能好的液体分布器，但尽管如此双氧水生产中的过度加氢现象仍未得到有效的控制。
[0005]CN101229915A提出了一种蒽醌法生产过氧化氢的工艺方法，该方法是将工作液和氢气通入装有钯催化剂的固定床反应器中，工作液为连续相，利用气体分布器将氢气分散成小气泡分布在工作液中，以达到控制副反应、减少过度氢化现象、提高氢效的目的。但是随着反应的进行及气体的扩散运动，大气泡会逐渐长大而成为连续相，同样没有从根本上解决局部过度氢化现象。
【发明内容】
[0006]针对目前现有技术的不足，本发明提供一种可以有效避免过度氢化、提高氢效、延长催化剂使用寿命的蒽醌法生产双氧水的氢化工艺。
[0007]本发明蒽醌法生产双氧水的氢化工艺，包括如下内容:蒽醌法生产双氧水氢化工艺的工作液和含氢气体，沿反应器内物料流动方向分股引入反应器，在催化剂床层进行加氢反应，每股工作液对应一股含氢气体，其中含氢气体分为2?10股，工作液的股数少于含氢气体股数，沿物料流动方向最末股物料为含氢气体。
[0008]本发明工艺中，含氢气体为纯氢气、氢气与氮气的混合物或氢气与惰性气体的混合物中的一种，氢气在气相中的体积分数为ιο°/Γιοο%。
[0009]本发明工艺中，每股含氢气体与总含氢气体的体积流量(Nm3/h)比为1:2?1:10。
[0010]本发明工艺中，每股工作液与总工作液的体积流量(Nm3/h)比为1:1?1:9。
[0011]本发明工艺中，每股工作液与每股含氢气体的体积流量(NmVh)比为1:1.5?1:
15。
[0012]本发明工艺中，反应器中催化剂床层的数量为210个，且不小于含氢气体的股数。
[0013]本发明工艺中，物料的流动方向为沿反应器自上而下或自下而上。
[0014]本发明工艺中，反应物料在每个催化剂床层的停留时间为I?3.5分钟。
[0015]本发明工艺中，氢化过程的反应温度为40?60°C，反应压力为0.2?0.3MPa。
[0016]本发明工艺中，催化剂床层中采用以钯或钼为活性组分的贵金属催化剂。
[0017]本发明工艺中，优选工作液分为两股，分别为工作液I和II，含氢气体分为三股，分别为含氢气体1、II和III，催化剂床层为3个，其中加氢过程分为以下两种情况:
(1)催化剂床层由上至下分别为催化剂床层1、II和III，工作液I和含氢气体I的从反应器的顶部进入，在催化床层I进行加氢反应，反应后的物料进入第二催化剂床层；工作液II和含氢气体II从催化剂床层I和催化剂床层II之间进入反应器，与催化剂层I反应后的物料混合在催化剂床层II进行加氢反应，反应后的物料进入催化剂床层III;含氢气体III从催化剂床层II和催化剂床层III之间进入反应器，与催化剂床层II反应后的物料混合在催化剂层III进行加氢反应，最终氢化产物从反应器流出，进入下一工序；
(2)催化剂床层由下至上分别为催化剂床层1、II和III，工作液I和含氢气体I的从反应器的底部进入，在催化床层I进行加氢反应，反应后的物料进入第二催化剂床层；工作液II和含氢气体II从催化剂床层I和催化剂床层II之间进入反应器，与催化剂层I反应后的物料混合在催化剂床层II进行加氢反应，反应后的物料进入催化剂床层III;含氢气体III从催化剂床层II和催化剂床层III之间进入反应器，与催化剂床层II反应后的物料混合在催化剂层III进行加氢反应，最终氢化产物从反应器顶部流出，进入下一工序。
[0018]其中，工作液I与含氢气体I的体积流量(Nm3/h)比为1:1.6?1:2.5 ;工作液II与含氢气体II的体积流量(NmVh)比为1:3.5?1:10 ;含氢气体III与总的含氢气体的体积流量(Nm3/h)比为1:2?1:5。
[0019]本发明工艺中，含氢气体分股进入反应器，将原本一步完成的加氢过程分成几步进行，使得加氢反应开始处于一种多液少气的状态，避免工作液中蒽醌在进入反应器的活性最高时过度加氢，发生降解，随着反应的进行，继续补充氢气和新鲜工作液，使工作液中的蒽醌能够发生充分加氢，反应最后引入一股氢气，保证工作液加氢完全，提高生产效率，而且不会发生过度加氢，提高加氢反应的选择性，有效了抑制副反应的发生，提高工作液的质量水平，减少昂贵的蒽醌消耗，降低生产成本，有利于后续的氧化和萃取过程。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1是本发明的工艺流程示意图(工作液为两股，含氢气体为三股，由反应器顶部进料)。
[0021]图2是本发明的工艺流程示意图(工作液为两股，含氢气体为三股，由反应器底部进料)。
[0022]其中，I为固定床氢化反应器，2为工作液I和含氢气体I，3为工作液II和含氢气体II，4为含氢气体III，5为氢化液。
【具体实施方式】
[0023]下面结合【专利附图】
【附图说明】和实施例对本技术发明方案进行详细说明，但不因此限制本发明。
[0024]本发明工艺是通过这样的方式实现的:工作液I和含氢气体I 2从固定床氢化反应器I的顶部或底部进入，在催化床层I进行加氢反应，反应后的物料进入第二催化剂床层；工作液II和含氢气体II 3从催化剂床层I和催化剂床层II之间进入反应器，与催化剂层I反应后的物料混合在催化剂床层II进行加氢反应，反应后的物料进入催化剂床层III ;含氢气体III从催化剂床层II和催化剂床层III之间进入反应器，与催化剂床层II反应后的物料混合在催化剂层III进行加氢反应，氢化液5从反应器底部或顶部流出，进入下一工序。
[0025]本发明实施例采用蒽醌作为工作载体，重芳烃和磷酸三辛酯作为溶剂组成工作液，采用Pd/Al203作为蒽醌加氢催化剂，催化剂的性质如下:Φ3?4mm的球形，堆密度为
0.58±0.02g/ml ;抗压碎力彡 40N/cm ;钯含量为 0.3±0.02wt% ;活性 kg(H2O2 100%)/kg 触媒?天:彡3.3。工作液中蒽醌含量为72g/L，四氢蒽醌含量为41g/L。
[0026]实施例1
氢化反应器内填装三段催化剂，由上自下依次为催化剂床层1、II和III，氢气分为氢气1、II和III三股分别引入反应器，氢化温度为42°C，氢化压力为0.23Mpa。首先全部工作液和氢气I自反应器顶部并流进入反应器，催化剂床层I发生加氢反应，氢气I与总氢气的体积流量(NmVh)比为1:3.78，物料在催化剂床层I内的停留时间为3.05分钟；氢气II与总氢气的体积流量(Nm3/h)比为1:1.97，物料在催化剂床层II内的物料停留时间为
1.64分钟；催化剂床层III引入的氢气III与总氢气的体积比为1:4.96，催化剂床层III内的物料停留时间为1.5分钟。经此方法处理后氢蒽醌和四氢氢蒽醌含量分别为28.8g/L和16.3g/L，氢效达到6.12g/L，蒽醌的消耗量为0.38 kg/T27.5% H2O20
[0027]实施例2
氢化反应器内填装三段催化剂，由上自下依次为催化剂床层1、II和III，将工作液分为工作液I和II两股、氢气分为氢气1、11和III三股引入反应器，氢化温度为45°c，氢化压力为0.25Mpa，。工作液I与氢气I自反应器顶部并流进入反应器，于催化剂床层I发生加氢反应。工作液I与总工作液的体积流量(m3/h)比为1:1.24，氢气I与总氢气的体积流量(m3/h)比为1:2.8，催化剂床层I内的物料停留时间为2.25分钟；工作液II与总工作液的体积流量(m3/h)比为1:5.21，催化剂床层II中氢气与总氢气的体积流量(m3/h)比为1:2.69，催化剂床层II内的物料停留时间为1.85分钟；氢气III与总氢气的体积流量(m3/h)比为1:3.70，催化剂床层III的物料停留时间为1.5分钟。经此方法处理后氢蒽醌四氢氢蒽醌含量分别为30.24g/L和17.22g/L，氢效达到6.44g/L，蒽醌的消耗量为0.38 kg/T27.5% H2O2。
[0028]实施例3
氢化反应器内填装四段催化剂，由上自下依次为催化剂床层Ι、Π、ΙΙΙ和IV，将工作液分为工作液1、II和III三股、氢气分为氢气1、I1、III和IV四股引入反应器，氢化温度为43°C，氢化压力为0.2Mpa。工作液I与氢气I自反应顶部并流进入反应器，于催化剂床层I发生加氢反应。工作液I与总工作液的体积流量(m3/h)比为1:1.84，氢气I与总氢气的体积流量(Nm3/h)比为1:4.66，催化剂床层I内的物料停留时间为1.94分钟；工作液II与总工作液的体积流量(m3/h)比为1:4.38，氢气II与总氢气的体积流量(Nm3/h)比为1:5.7，第二床层内的物料停留时间为1.7分钟；工作液III与总工作液的体积流量(m3/h)比为1:
4.38，氢气III与总氢气的体积流量(NmVh)比为1:5.7，催化剂床层III内的物料停留时间为1.57分钟；氢气IV与总氢气的体积流量(NmVh)比为1:4.09 ;催化剂床层IV内的物料停留时间为1.5分钟。
[0029]经此方法处理后氢蒽醌、四氢氢蒽醌含量分别为33.7g/L和15.9g/L，氢效达到6.82g/L，蒽醌的消耗量为 0.36 kg/T27.5% H2O20
[0030]对比例I
氢化反应器内填装三段催化剂，氢化温度为48°C，氢化压力为0.25Mpa，全部工作液和氢气自反应器顶部并流进入反应器，依次经过第一、第二和第三床层发生加氢反应，物料停留时间为5.6分钟。经此方法处理后，氢蒽醌和四氢氢蒽醌含量分别为26.7g/L和15g/L，氢效为5.66g/L，蒽醌的消耗量为0.47kg/T27.5% H202。
【权利要求】
1.一种蒽醌法生产双氧水的氢化工艺，其特征在于包括如下内容:蒽醌法生产双氧水氢化工艺的工作液和含氢气体，沿反应器内物料流动方向分股引入反应器，在催化剂床层进行加氢反应，每股工作液对应一股含氢气体，其中含氢气体分为2?10股，工作液的股数少于含氢气体股数，沿物料流动方向上最末股物料为含氢气体。
2.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于:含氢气体为纯氢气、氢气与氮气的混合物或氢气与惰性气体的混合物中的一种，氢气在气相中的体积分数为ιο°/Γιοο%。
3.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于:每股含氢气体与总含氢气体的体积流量(NmVh)比为 1:2 ?1:10。
4.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于:每股工作液与总工作液的体积流量(m3/h)比为1:1?1:9。
5.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于:每股工作液与对应的每股含氢气体的体积流量(Nm3/h)比为1:1.5?I:15o
6.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于:反应器中催化剂床层的数量为2?10个，且不少于含氢气体的股数。
7.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于:物料的流动方向为沿反应器自上而下或自下而上。
8.根据权利要求1或6所述的工艺，其特征在于:反应物料在每个催化剂床层的停留时间为I?3.5分钟。
9.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于:氢化过程的反应温度为40?60°C，反应压力为0.2?0.3MPa。
10.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于:催化剂床层中采用以钯或钼为活性组分的贵金属催化剂。
11.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于:工作液分为两股，分别为工作液I和II，含氢气体分为三股，分别为含氢气体1、II和III,催化剂床层为3个，由上至下分别为催化剂床层Ι、π和III ;其中加氢过程如下:工作液I和含氢气体I的从反应器的顶部进入，在催化床层I进行加氢反应，反应后的物料进入第二催化剂床层；工作液II和含氢气体II从催化剂床层I和催化剂床层II之间进入反应器，与催化剂层I反应后的物料混合在催化剂床层II进行加氢反应，反应后的物料进入催化剂床层III ;含氢气体III从催化剂床层II和催化剂床层III之间进入反应器，与催化剂床层II反应后的物料混合在催化剂层III进行加氢反应，最终氢化产物从反应器底部流出，进入下一工序。
12.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于:工作液分为两股，分别为工作液I和II，含氢气体分为三股，分别为含氢气体1、II和III，催化剂床层为3个，由下至上分别为催化剂床层Ι、π和III ;其中加氢过程如下:工作液I和含氢气体I的从反应器的底部进入，在催化床层I进行加氢反应，反应后的物料进入第二催化剂床层；工作液II和含氢气体II从催化剂床层I和催化剂床层II之间进入反应器，与催化剂层I反应后的物料混合在催化剂床层II进行加氢反应，反应后的物料进入催化剂床层III ;含氢气体III从催化剂床层II和催化剂床层III之间进入反应器，与催化剂床层II反应后的物料混合在催化剂层III进行加氢反应，最终氢化产物从反应器顶部流出，进入下一工序。
13.根据权利要求11或12所述的工艺，其特征在于:工作液I与含氢气体I的体积流量(NmVh)比为 1:1.6 ?1:2.5。
14.根据权利要求11或12所述的工艺，其特征在于:工作液II与含氢气体II的体积流量(Nm3/h)比为 1:3.5 ?1:10。
15.根据权利要求11或12所述的工艺，其特征在于:含氢气体III与总的含氢气体的体积流量(Nm3/h)比为1:2?1:5。
【文档编号】C01B15/023GK104418308SQ201310366752
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2013年8月22日 优先权日:2013年8月22日
【发明者】杨秀娜, 齐慧敏, 高景山, 张英 申请人:中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院
【专利摘要】本发明公开了一种蒽醌法生产双氧水的氢化工艺，包括如下内容：蒽醌法生产双氧水氢化工艺的工作液和含氢气体，沿反应器内物料流动方向分股引入反应器，在催化剂床层进行加氢反应，每股工作液对应一股含氢气体，其中含氢气体分为2~10股，工作液的股数少于含氢气体股数，沿物料流动方向上最末股物料为含氢气体。本发明工艺可以有效避免过度氢化、提高氢效和延长催化剂使用寿命。
【专利说明】 一种蒽醌法生产双氧水的氢化工艺
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种双氧水生产工艺，特别涉及一种蒽醌法生产双氧水的氢化工艺。
【背景技术】
[0002]目前双氧水的工业化生产主要采用蒽醌法，蒽醌法生产双氧水工艺一般是以2-乙基蒽醌(EAQ)为工作载体，以重芳烃(Ar)和磷酸三辛酯(TOP)为溶剂配成工作液，经过氢化、氧化、萃取和工作液后处理等工序，得到双氧水产品。其中氢化过程是指工作液中的EAQ在钯催化剂的存在下，与氢气发生加氢反应生成2-乙基氢蒽醌(HEAQ)。
[0003]氢化反应过程不均匀会使蒽醌发生过度加氢，产生降解物，降解物的积聚会使工作液的粘度、密度和表面张力发生变化，从而影响后续的萃取过程、产品质量、催化剂使用寿命以及装置的稳定运行，同时会增大蒽醌消耗，增加了生产成本。为了减少过度加氢，一般蒽醌加氢过程中允许的氢化度要低于50%，国产钯催化剂要控制在40%以下，这样就影响了装置的产能。
[0004]因此蒽醌法生产双氧水的氢化过程中的副反应控制就显得更加重要，理想的情况下是既能提高氢化度，提高装置产能，又不会使蒽醌因过度加氢而发生较大程度的降解，保持良好的工作液质量水平和催化剂使用寿命。目前在现有技术中主要是通过控制反应条件，如反应温度、反应压力和氢气流量，以及使用性能好的液体分布器，但尽管如此双氧水生产中的过度加氢现象仍未得到有效的控制。
[0005]CN101229915A提出了一种蒽醌法生产过氧化氢的工艺方法，该方法是将工作液和氢气通入装有钯催化剂的固定床反应器中，工作液为连续相，利用气体分布器将氢气分散成小气泡分布在工作液中，以达到控制副反应、减少过度氢化现象、提高氢效的目的。但是随着反应的进行及气体的扩散运动，大气泡会逐渐长大而成为连续相，同样没有从根本上解决局部过度氢化现象。
【发明内容】
[0006]针对目前现有技术的不足，本发明提供一种可以有效避免过度氢化、提高氢效、延长催化剂使用寿命的蒽醌法生产双氧水的氢化工艺。
[0007]本发明蒽醌法生产双氧水的氢化工艺，包括如下内容:蒽醌法生产双氧水氢化工艺的工作液和含氢气体，沿反应器内物料流动方向分股引入反应器，在催化剂床层进行加氢反应，每股工作液对应一股含氢气体，其中含氢气体分为2?10股，工作液的股数少于含氢气体股数，沿物料流动方向最末股物料为含氢气体。
[0008]本发明工艺中，含氢气体为纯氢气、氢气与氮气的混合物或氢气与惰性气体的混合物中的一种，氢气在气相中的体积分数为ιο°/Γιοο%。
[0009]本发明工艺中，每股含氢气体与总含氢气体的体积流量(Nm3/h)比为1:2?1:10。
[0010]本发明工艺中，每股工作液与总工作液的体积流量(Nm3/h)比为1:1?1:9。
[0011]本发明工艺中，每股工作液与每股含氢气体的体积流量(NmVh)比为1:1.5?1:
15。
[0012]本发明工艺中，反应器中催化剂床层的数量为210个，且不小于含氢气体的股数。
[0013]本发明工艺中，物料的流动方向为沿反应器自上而下或自下而上。
[0014]本发明工艺中，反应物料在每个催化剂床层的停留时间为I?3.5分钟。
[0015]本发明工艺中，氢化过程的反应温度为40?60°C，反应压力为0.2?0.3MPa。
[0016]本发明工艺中，催化剂床层中采用以钯或钼为活性组分的贵金属催化剂。
[0017]本发明工艺中，优选工作液分为两股，分别为工作液I和II，含氢气体分为三股，分别为含氢气体1、II和III，催化剂床层为3个，其中加氢过程分为以下两种情况:
(1)催化剂床层由上至下分别为催化剂床层1、II和III，工作液I和含氢气体I的从反应器的顶部进入，在催化床层I进行加氢反应，反应后的物料进入第二催化剂床层；工作液II和含氢气体II从催化剂床层I和催化剂床层II之间进入反应器，与催化剂层I反应后的物料混合在催化剂床层II进行加氢反应，反应后的物料进入催化剂床层III;含氢气体III从催化剂床层II和催化剂床层III之间进入反应器，与催化剂床层II反应后的物料混合在催化剂层III进行加氢反应，最终氢化产物从反应器流出，进入下一工序；
(2)催化剂床层由下至上分别为催化剂床层1、II和III，工作液I和含氢气体I的从反应器的底部进入，在催化床层I进行加氢反应，反应后的物料进入第二催化剂床层；工作液II和含氢气体II从催化剂床层I和催化剂床层II之间进入反应器，与催化剂层I反应后的物料混合在催化剂床层II进行加氢反应，反应后的物料进入催化剂床层III;含氢气体III从催化剂床层II和催化剂床层III之间进入反应器，与催化剂床层II反应后的物料混合在催化剂层III进行加氢反应，最终氢化产物从反应器顶部流出，进入下一工序。
[0018]其中，工作液I与含氢气体I的体积流量(Nm3/h)比为1:1.6?1:2.5 ;工作液II与含氢气体II的体积流量(NmVh)比为1:3.5?1:10 ;含氢气体III与总的含氢气体的体积流量(Nm3/h)比为1:2?1:5。
[0019]本发明工艺中，含氢气体分股进入反应器，将原本一步完成的加氢过程分成几步进行，使得加氢反应开始处于一种多液少气的状态，避免工作液中蒽醌在进入反应器的活性最高时过度加氢，发生降解，随着反应的进行，继续补充氢气和新鲜工作液，使工作液中的蒽醌能够发生充分加氢，反应最后引入一股氢气，保证工作液加氢完全，提高生产效率，而且不会发生过度加氢，提高加氢反应的选择性，有效了抑制副反应的发生，提高工作液的质量水平，减少昂贵的蒽醌消耗，降低生产成本，有利于后续的氧化和萃取过程。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1是本发明的工艺流程示意图(工作液为两股，含氢气体为三股，由反应器顶部进料)。
[0021]图2是本发明的工艺流程示意图(工作液为两股，含氢气体为三股，由反应器底部进料)。
[0022]其中，I为固定床氢化反应器，2为工作液I和含氢气体I，3为工作液II和含氢气体II，4为含氢气体III，5为氢化液。
【具体实施方式】
[0023]下面结合【专利附图】
【附图说明】和实施例对本技术发明方案进行详细说明，但不因此限制本发明。
[0024]本发明工艺是通过这样的方式实现的:工作液I和含氢气体I 2从固定床氢化反应器I的顶部或底部进入，在催化床层I进行加氢反应，反应后的物料进入第二催化剂床层；工作液II和含氢气体II 3从催化剂床层I和催化剂床层II之间进入反应器，与催化剂层I反应后的物料混合在催化剂床层II进行加氢反应，反应后的物料进入催化剂床层III ;含氢气体III从催化剂床层II和催化剂床层III之间进入反应器，与催化剂床层II反应后的物料混合在催化剂层III进行加氢反应，氢化液5从反应器底部或顶部流出，进入下一工序。
[0025]本发明实施例采用蒽醌作为工作载体，重芳烃和磷酸三辛酯作为溶剂组成工作液，采用Pd/Al203作为蒽醌加氢催化剂，催化剂的性质如下:Φ3?4mm的球形，堆密度为
0.58±0.02g/ml ;抗压碎力彡 40N/cm ;钯含量为 0.3±0.02wt% ;活性 kg(H2O2 100%)/kg 触媒?天:彡3.3。工作液中蒽醌含量为72g/L，四氢蒽醌含量为41g/L。
[0026]实施例1
氢化反应器内填装三段催化剂，由上自下依次为催化剂床层1、II和III，氢气分为氢气1、II和III三股分别引入反应器，氢化温度为42°C，氢化压力为0.23Mpa。首先全部工作液和氢气I自反应器顶部并流进入反应器，催化剂床层I发生加氢反应，氢气I与总氢气的体积流量(NmVh)比为1:3.78，物料在催化剂床层I内的停留时间为3.05分钟；氢气II与总氢气的体积流量(Nm3/h)比为1:1.97，物料在催化剂床层II内的物料停留时间为
1.64分钟；催化剂床层III引入的氢气III与总氢气的体积比为1:4.96，催化剂床层III内的物料停留时间为1.5分钟。经此方法处理后氢蒽醌和四氢氢蒽醌含量分别为28.8g/L和16.3g/L，氢效达到6.12g/L，蒽醌的消耗量为0.38 kg/T27.5% H2O20
[0027]实施例2
氢化反应器内填装三段催化剂，由上自下依次为催化剂床层1、II和III，将工作液分为工作液I和II两股、氢气分为氢气1、11和III三股引入反应器，氢化温度为45°c，氢化压力为0.25Mpa，。工作液I与氢气I自反应器顶部并流进入反应器，于催化剂床层I发生加氢反应。工作液I与总工作液的体积流量(m3/h)比为1:1.24，氢气I与总氢气的体积流量(m3/h)比为1:2.8，催化剂床层I内的物料停留时间为2.25分钟；工作液II与总工作液的体积流量(m3/h)比为1:5.21，催化剂床层II中氢气与总氢气的体积流量(m3/h)比为1:2.69，催化剂床层II内的物料停留时间为1.85分钟；氢气III与总氢气的体积流量(m3/h)比为1:3.70，催化剂床层III的物料停留时间为1.5分钟。经此方法处理后氢蒽醌四氢氢蒽醌含量分别为30.24g/L和17.22g/L，氢效达到6.44g/L，蒽醌的消耗量为0.38 kg/T27.5% H2O2。
[0028]实施例3
氢化反应器内填装四段催化剂，由上自下依次为催化剂床层Ι、Π、ΙΙΙ和IV，将工作液分为工作液1、II和III三股、氢气分为氢气1、I1、III和IV四股引入反应器，氢化温度为43°C，氢化压力为0.2Mpa。工作液I与氢气I自反应顶部并流进入反应器，于催化剂床层I发生加氢反应。工作液I与总工作液的体积流量(m3/h)比为1:1.84，氢气I与总氢气的体积流量(Nm3/h)比为1:4.66，催化剂床层I内的物料停留时间为1.94分钟；工作液II与总工作液的体积流量(m3/h)比为1:4.38，氢气II与总氢气的体积流量(Nm3/h)比为1:5.7，第二床层内的物料停留时间为1.7分钟；工作液III与总工作液的体积流量(m3/h)比为1:
4.38，氢气III与总氢气的体积流量(NmVh)比为1:5.7，催化剂床层III内的物料停留时间为1.57分钟；氢气IV与总氢气的体积流量(NmVh)比为1:4.09 ;催化剂床层IV内的物料停留时间为1.5分钟。
[0029]经此方法处理后氢蒽醌、四氢氢蒽醌含量分别为33.7g/L和15.9g/L，氢效达到6.82g/L，蒽醌的消耗量为 0.36 kg/T27.5% H2O20
[0030]对比例I
氢化反应器内填装三段催化剂，氢化温度为48°C，氢化压力为0.25Mpa，全部工作液和氢气自反应器顶部并流进入反应器，依次经过第一、第二和第三床层发生加氢反应，物料停留时间为5.6分钟。经此方法处理后，氢蒽醌和四氢氢蒽醌含量分别为26.7g/L和15g/L，氢效为5.66g/L，蒽醌的消耗量为0.47kg/T27.5% H202。
【权利要求】
1.一种蒽醌法生产双氧水的氢化工艺，其特征在于包括如下内容:蒽醌法生产双氧水氢化工艺的工作液和含氢气体，沿反应器内物料流动方向分股引入反应器，在催化剂床层进行加氢反应，每股工作液对应一股含氢气体，其中含氢气体分为2?10股，工作液的股数少于含氢气体股数，沿物料流动方向上最末股物料为含氢气体。
2.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于:含氢气体为纯氢气、氢气与氮气的混合物或氢气与惰性气体的混合物中的一种，氢气在气相中的体积分数为ιο°/Γιοο%。
3.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于:每股含氢气体与总含氢气体的体积流量(NmVh)比为 1:2 ?1:10。
4.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于:每股工作液与总工作液的体积流量(m3/h)比为1:1?1:9。
5.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于:每股工作液与对应的每股含氢气体的体积流量(Nm3/h)比为1:1.5?I:15o
6.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于:反应器中催化剂床层的数量为2?10个，且不少于含氢气体的股数。
7.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于:物料的流动方向为沿反应器自上而下或自下而上。
8.根据权利要求1或6所述的工艺，其特征在于:反应物料在每个催化剂床层的停留时间为I?3.5分钟。
9.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于:氢化过程的反应温度为40?60°C，反应压力为0.2?0.3MPa。
10.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于:催化剂床层中采用以钯或钼为活性组分的贵金属催化剂。
11.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于:工作液分为两股，分别为工作液I和II，含氢气体分为三股，分别为含氢气体1、II和III,催化剂床层为3个，由上至下分别为催化剂床层Ι、π和III ;其中加氢过程如下:工作液I和含氢气体I的从反应器的顶部进入，在催化床层I进行加氢反应，反应后的物料进入第二催化剂床层；工作液II和含氢气体II从催化剂床层I和催化剂床层II之间进入反应器，与催化剂层I反应后的物料混合在催化剂床层II进行加氢反应，反应后的物料进入催化剂床层III ;含氢气体III从催化剂床层II和催化剂床层III之间进入反应器，与催化剂床层II反应后的物料混合在催化剂层III进行加氢反应，最终氢化产物从反应器底部流出，进入下一工序。
12.根据权利要求1所述的工艺，其特征在于:工作液分为两股，分别为工作液I和II，含氢气体分为三股，分别为含氢气体1、II和III，催化剂床层为3个，由下至上分别为催化剂床层Ι、π和III ;其中加氢过程如下:工作液I和含氢气体I的从反应器的底部进入，在催化床层I进行加氢反应，反应后的物料进入第二催化剂床层；工作液II和含氢气体II从催化剂床层I和催化剂床层II之间进入反应器，与催化剂层I反应后的物料混合在催化剂床层II进行加氢反应，反应后的物料进入催化剂床层III ;含氢气体III从催化剂床层II和催化剂床层III之间进入反应器，与催化剂床层II反应后的物料混合在催化剂层III进行加氢反应，最终氢化产物从反应器顶部流出，进入下一工序。
13.根据权利要求11或12所述的工艺，其特征在于:工作液I与含氢气体I的体积流量(NmVh)比为 1:1.6 ?1:2.5。
14.根据权利要求11或12所述的工艺，其特征在于:工作液II与含氢气体II的体积流量(Nm3/h)比为 1:3.5 ?1:10。
15.根据权利要求11或12所述的工艺，其特征在于:含氢气体III与总的含氢气体的体积流量(Nm3/h)比为1:2?1:5。
【文档编号】C01B15/023GK104418308SQ201310366752
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2013年8月22日 优先权日:2013年8月22日
【发明者】杨秀娜, 齐慧敏, 高景山, 张英 申请人:中国石油化工股份有限公司, 中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院
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