一种双氧水生产中的高效氢化工艺的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种双氧水生产中的高效氢化工艺，特别涉及一种蒽醌法生产双氧水 的高效氢化工艺。
【背景技术】
[0002] 过氧化氢的工业生产方法主要为蒽醌法，是以2-乙基蒽醌（EAQ)为工作载体，以 重芳烃（Ar)、磷酸三辛酯（TOP)或其它组分为工作溶剂配成工作液，经过蒽醌氢化、氢蒽醌 氧化、纯水萃取和工作液后处理等工序，得到一定浓度的过氧化氢产品。
[0003] 在蒽醌法生产双氧水的氢化过程中，氢化过程是非常重要的生产单元，直接影响 氢化效率、工作液的质量水平及产品质量。氢化反应是在填装有催化剂的固定床反应器 内进行的气-液-固三相反应过程，反应温度一般为45~75°C，反应压力一般为0. 2~ 0. 4MPa〇
[0004] 在实际的反应操作过程中，随着催化剂使用时间的延长，其活性降低，导致反应速 率降低，为了提高反应速率、提高氢效，需要逐渐提高反应温度，由于氢化反应过程中温度 对氢化副反应的影响较大，尤其是催化剂运行末期，反应温度达到75°c左右时副反应较多， 产生大量的降解产物，这些降解产物不但不能反应生成双氧水产品、粘度及密度大大、降低 工作液质量水平，不利于加氢过程中氢气、工作液和催化剂三相的扩散接触，降低氢效，而 且造成昂贵的蒽醌消耗，对萃取过程及产品质量有着不良影响。
[0005] CN1673069A中公开了一种过氧化氢生产中蒽醌工作液氢化反应的操作方法，该方 法采用固定床反应器，蒽醌工作液和氢气从反应器顶部加入，其中氢气连续加氢，蒽醌工作 液周期加入。该专利与连续进料操作方法相比，提高蒽醌工作液转化率，有效降低了蒽醌降 解率。但是由于工作液为周期进料，导致与后续的氧化、萃取、后处理等连续化生产过程联 合起来很难，另外也降低了装置的总生产能力。
[0006] CN101229915A中公开了一种蒽醌法生产过氧化氢的方法，氢化反应是在固定床 反应器中进行，其中将含有蒽醌的工作液与氢气通过固定床反应器时，使工作液为连续相， 而氢气以气泡形式分布在工作液中。该方法中将氢气以气泡形式分布目的是提高催化剂利 用效率，提高反应器生产能力，但该方法只是使氢气与工作液混合更加均匀，在副反应方面 与常规氢化反应过程无较大改善。
[0007] 随着工业生产中对双氧水的需求量与日俱增，传统双氧水生产工艺需要不断进 步，其中通过改进固定床加氢反应工艺来提高双氧水装置的生产效率、降低物耗、提高产品 质量等具有重要意义。
【发明内容】
[0008] 针对现有技术的不足，本发明提供一种双氧水生产中的高效氢化工艺，该工艺在 达到较高的蒽醌氢化度和极少的蒽醌降解产物，可以提高氢化反应转化率和选择性，提高 产品质量，降低催化剂及蒽醌的消耗。
[0009] 本发明的双氧水生产中的高效氢化工艺，包括如下内容： (1) 蒽醌法生产双氧水的氢化工艺中设置两个串联的氢化反应器I和氢化反应器II， 总氢气进料分为两路，氢气I和氢气II ; (2) 工作液进料和氢气I混合后进入氢化反应器I进行一级氢化反应； (3) -级氢化反应流出物和氢气II混合后进入氢化反应器II进行二级氢化反应； (4) 二级氢化反应流出物进入气液分离器进行气液分离，分离出的液相(氢化液）分为 两路，一路氢化液进入再生床进行降解物再生，再生后循环回氢化反应器II，另一路氢化液 进入下一生产工序。
[0010] 本发明方法中，所述的氢化反应器采用固定床氢化反应器，氢化反应器中填装以 钯或钼为活性组分的蒽醌加氢催化剂。
[0011] 本发明方法中，一级氢化反应条件为：反应温度为45~55°C，反应压力为0· 3~ 0. 4MPa，物料体积空速为4~IOh \
[0012] 本发明方法中，二级氢化反应条件为：反应温度为55~70°C，反应压力为0. 2~ 0. 3MPa，物料体积空速11~25h \
[0013] 本发明方法中，氢化反应器I的入口的工作液与氢气I的流量比为 1 :50~1 :80,氢化反应器II的入口的工作液(一级氢化反应流出物）与氢气 JI的流量比为1 :20~1 :50,其中工作液流量单位m3/h，氢气流量单位Nm3/h。
[0014] 本发明方法中，总氢气进料中按体积百分比计，氢气I为51%~80%，氢气II为 20% ~49%。
[0015] 本发明方法中，循环回氢化反应器II的氢化液循环量为气液分离后的氢化液总 量的10%~80%。
[0016] 本发明方法中，再生床中装填的再生剂为活性氧化铝、氧化钙、二氧化硅、氧化镁 或氧化钡中的一种或多种。
[0017] 常规蒽醌法氢化工艺中，一般反应温度为45~75°C，反应压力为0· 2~0· 4MPa， 随着催化剂使用时间的延长，活性逐渐降低，从而使反应速率降低，为了提高反应速率、提 高氢效，达到一定的产能，需要逐渐提高反应温度来补偿催化剂的活性降低。由于蒽醌氢化 反应是在绝热条件下的放热反应，温度随着转化率升高而逐渐升高，随着温度升高，加氢正 副反应都会加速，正反应是对过氧化氢的生成有利，而副反应又称为降解反应，会导致工作 液中有效蒽醌含量的降低，而且引起工作液物性的改变，如密度增加、黏度增大、工作液 中水分含量升高，严重时还将造成催化剂过早失活，影响工艺过程正常进行，并导致过氧 化氢产品质量下降，因此在蒽醌氢化反应过程中需要控制一定的氢化度，防止蒽醌深度氢 化反应物的生成，而氢化度的降低虽然可以从某种程度上减少降解物的生成，但也降低了 氢化效率，从而降低装置的生产效率。
[0018] 本发明方法利用氢化过程中低温反应速率慢但不易降解、而高温反应速率快易降 解、及降解反应集中在高温区的反应特点，设置两级氢化反应、部分循环工作液再生的流 程，通过控制一级氢化反应氢气量高于二级氢化反应氢气量，实现较高的蒽醌氢化度和极 少的蒽醌降解产物的目的，提高氢化反应转化率和选择性，提高装置产能的同时降低蒽醌 消耗。
【附图说明】
[0019] 图1是本发明工艺方法流程不意图。
[0020] 其中，1为氢气总管,2为氢气1,3为氢气11,4为工作液进料,5为一级氢化反应 器，6为二级氢化反应器，7-氢化再生床，8为气液分离器，9为氢化液循环泵，10为循环氢 化液，11为二级氢化反应流出物，12为进入下一工段氢化液。
【具体实施方式】
[0021] 下面结合【附图说明】和实施例对本发明进行详细说明，但不因此限制本发明。
[0022] 本发明工艺是通过这样的方式实现的：总工作