一種蒽醌法生產(chǎn)雙氧水多段氫化工藝的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種蒽醌法生產(chǎn)雙氧水多段氫化工藝，包括如下內容：蒽醌法生產(chǎn)雙氧水氫化工藝的工作液和氫氣，沿反應器內物料流動方向依次經(jīng)過至少兩個串聯(lián)的氫化反應器進行氫化反應，其中每個氫化反應器內的床層間或床層內交替裝填加氫催化劑和再生劑。本發(fā)明工藝可以改善工作液質量水平，延長催化劑使用壽命，提高雙氧水產(chǎn)品質量，在蒽醌法雙氧水生產(chǎn)工藝中具有良好的應用前景。
【專利說明】 一種蒽醌法生產(chǎn)雙氧水多段氫化工藝

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種雙氧水生產(chǎn)工藝，特別涉及一種蒽醌法生產(chǎn)雙氧水的氫化工藝。

【背景技術】
[0002]在蒽醌法生產(chǎn)雙氧水的氫化工藝中，加氫反應是非常重要的生產(chǎn)單元，因為加氫反應是有催化劑存在的氣-液-固三相反應過程，其反應迅速，并隨著工作液的加氫反應進行，也會發(fā)生一系列副反應，產(chǎn)生降解產(chǎn)物的粘度大，降低了工作液質量，不利于加氫過程中氫氣、工作液和催化劑三相的擴散接觸，嚴重影響了加氫反應效率，同時也會造成昂貴的蒽醌消耗。而在實際的操作過程中，由于氫化塔內操作復雜，副反應多，降解產(chǎn)物多，通過簡單的控制工藝條件很難取得良好的效果。這也是蒽醌法生產(chǎn)雙氧水技術多年來難以突破的原因之一。
[0003]現(xiàn)有的蒽醌法生產(chǎn)雙氧水氫化工藝一般采用固定床下流式反應器，內部填裝催化齊U，反應壓力一般為0.15?0.3MPa，反應溫度為40?70°C。氫氣和工作液從反應器頂部進料，其中氣相是連續(xù)相，液相是分散相。在加氫反應過程中，下流式氫化反應器內由于物料的重力作用，會逐漸壓緊催化劑床層，如果催化劑上有少許的結塊現(xiàn)象，那么隨著時間的延長，結塊體積會越來越大，最終因床層壓降過大而無法操作，這也是固定床下流式反應器操作上的弊端。
[0004]CN1673069A中公開了一種過氧化氫生產(chǎn)中蒽醌工作液氫化反應的操作方法，該方法采用固定床反應器，反應器內裝填PdAl2O3催化劑，蒽醌工作液和氫氣從反應器頂部加入，其中氫氣連續(xù)加氫，蒽醌工作液周期加入。該專利與連續(xù)進料操作方法相比，提高蒽醌工作液轉化率，有效降低了蒽醌降解率。但是由于工作液為周期進料，工業(yè)上要保證長周期運轉很困難，并且與后續(xù)的氧化、萃取、后處理等連續(xù)化生產(chǎn)過程聯(lián)合起來也很難結合，降低了裝置的總生產(chǎn)能力。
[0005]CN202201708U中公開了一種蒽醌法生產(chǎn)H2O2的固定床氫化裝置，包括2個或2個以上氫化塔串聯(lián)而成，其中氫化塔內由三個小節(jié)組成，節(jié)與節(jié)之間用不銹鋼隔板分開，氫化塔的最底下為0 3?1mm惰性氧化鋁球，上面放置20目的不銹鋼絲網(wǎng)，絲網(wǎng)上面放置CI?3mm的催化劑,催化劑上部為C 3?5mm的氧化招瓷球,第二節(jié)與第三節(jié)物料的堆放均是在不銹鋼隔板上重復第一節(jié)的順序放置材料，其中第一節(jié)最上面還裝有氣液分布器。該氫化裝置能夠使H2和工作液充分混合均勻，從而提高了氫化效率，但是仍未解決氫化過程中降解產(chǎn)物對工作液質量的影響。
[0006]隨著工業(yè)生產(chǎn)中對雙氧水的需求量與日俱增，通過改進固定床加氫反應工藝來提高雙氧水裝置的生產(chǎn)效率、改進工作液質量水平、優(yōu)化固定床反應器的操作過程以及延長催化劑的使用周期具有重要意義。


【發(fā)明內容】

[0007]針對目前現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提供一種改善工作液質量水平，延長催化劑使用壽命，提高雙氧水產(chǎn)品質量的蒽醌法生產(chǎn)雙氧水多段氫化工藝。
[0008]本發(fā)明蒽醌法生產(chǎn)雙氧水多段氫化工藝，包括如下內容:蒽醌法生產(chǎn)雙氧水氫化工藝的工作液和氫氣，沿反應器內物料流動方向依次經(jīng)過至少兩個串聯(lián)的固定床氫化反應器進行氫化反應，其中每個氫化反應器內的床層間或床層內交替裝填加氫催化劑和再生劑。
[0009]本發(fā)明工藝中，所述的物料的流動方向為沿氫化反應器自上而下或自下而上，優(yōu)選相鄰氫化反應器的物料流動方向相反，更優(yōu)選每隔Γ5小時改變物料流動方向，氫化反應器可以通過自動或手動進行切換操作。
[0010]本發(fā)明工藝中，氫化反應器內加氫催化劑與再生劑交替填裝形式采用“ABAB”式或“ΑΒΑ”式，其中Α、Β分別代表加氫催化劑和再生劑，氫化反應器內的再生劑和催化劑的體積比為1:20?1:5。
[0011]本發(fā)明工藝中，每個氫化反應器內設置廣8個床層。
[0012]本發(fā)明工藝中，反應物料在每個氫化反應器內的停留時間為2?10分鐘。
[0013]本發(fā)明工藝中，加氫催化劑為蒽醌法生產(chǎn)雙氧水氫化工藝工作液加氫的常規(guī)催化齊U，一般以鈀或鉬為活性組分的貴金屬催化劑。
[0014]本發(fā)明工藝中，再生劑為蒽醌法生產(chǎn)雙氧水氫化工藝加氫后工作液的常規(guī)再生劑，一般為活性氧化鋁、氧化鈣、二氧化硅、氧化鎂或氧化鋇中的一種或多種。
[0015]本發(fā)明工藝中，氫化過程的反應溫度為30?80°C，反應壓力為0.1?0.5MPa。
[0016]本發(fā)明蒽醌法生產(chǎn)雙氧水多段氫化工藝，將蒽醌加氫催化劑和再生劑交替填裝，可以在加氫過程發(fā)生副反應的同時，利用再生劑將副反應產(chǎn)物進行及時有效的再生。一方面能夠避免這些大分子副產(chǎn)物堵塞催化劑孔道，造成催化劑失活或催化劑結塊現(xiàn)象，從而延長催化劑的再生周期；另一方面可以降低工作液的粘度，有利于氣-液-固三相的擴散接觸，提聞反應效率。
[0017]優(yōu)選地，通過氫化反應器的切換操作改變物料流動方向，可以將催化劑顆粒之間的大分子降解物進行有效清理，并沿物料流動方向帶走。本發(fā)明工藝可以改善工作液質量水平，避免催化劑結塊，延長催化劑使用壽命，避免催化劑頻繁再生，提高雙氧水產(chǎn)品質量。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是本發(fā)明工藝方法流程示意圖。
[0019]其中，I為工作液和氫氣進料，2為氫化反應器I進料，3為氫化反應器II進料，4為氫化反應器I，5為氫化反應器II，6為氫化反應器I底部出料，7-氫化反應器II底部出料，8-氫化反應器I頂部出料，9-氫化反應器II頂部出料。

【具體實施方式】
[0020]下面結合【專利附圖】

【附圖說明】和實施例對本發(fā)明進行詳細說明，但不因此限制本發(fā)明。
[0021]本發(fā)明工藝是通過這樣的方式實現(xiàn)的:工作液和氫氣進料I作為氫化反應器I的進料2自氫化反應器I 4的頂部進入，在催化床層內進行加氫反應后，由氫化反應器I的底部流出，出料6由氫化反應器II 5的底部進入，在催化床層內進行加氫反應后，出料9由氫化反應器II的頂部流出；每隔Γ5小時自動或手動切換操作改變物料流動方向，工作液和氫氣進料I作為氫化反應器II的進料3自氫化反應器II 5的頂部進入，在催化床層內進行加氫反應后，由氫化反應器II 5的底部流出，出料7由氫化反應器I 4的底部進入，在催化床層內進行加氫反應后，出料8由氫化反應器I的頂部流出，進入下一工序。
[0022]本發(fā)明實施例采用蒽醌作為工作載體，重芳烴和磷酸三辛酯作為溶劑組成工作液，采用Pd/Al203作為工作液加氫催化劑，催化劑的性質如下:Φ3?4mm的球形，堆密度為
0.58±0.02g/ml ;抗壓碎力彡 40N/cm ;鈀含量為 0.3±0.02wt% ;活性 kg(H2O2 100%)/kg 觸媒?天3.3。工作液中蒽醌含量為72g/L，四氫蒽醌含量為38g/L。
[0023]本發(fā)明實施例采用Y-氧化鋁和二氧化硅兩種再生劑，其中Y-氧化鋁性質如下:外觀為Φ3?5mm的白色球形顆粒，堆密度為0.6?0.8g/ml，孔容彡0.45 ml/g,比表面彡200m2/g ;二氧化硅性質如下:為Φ4?8mm的顆粒，堆密度為1.5?2.0g/ml，孔容0.8?
1.2ml/g,比表面> 220m2/g。
[0024]對比例I
一個氫化反應器，內部填裝三段催化劑，共計0.45m3，氫化溫度為45°C，氫化壓力為
0.25MPa，全部工作液和氫氣自反應器頂部并流進入反應器，依次經(jīng)過第一、第二和第三床層發(fā)生加氫反應。后處理過程設置一個再生床，加入Y-氧化鋁再生劑0.157m3。經(jīng)此方法處理后，氫化液中氫蒽醌和四氫氫蒽醌含量分別為26.7g/L和13.6g/L，經(jīng)后處理后的總有效蒽醌含量為88g/L，氫效為5.41g/L，氫效在70?75天左右開始降至低于5g/L。
[0025]實施例1
共有兩個固定床氫化反應器I和II，二者串聯(lián)，每個反應器設置三個床層，按照“ABAB”的方式分別裝填加氫催化劑和二氧化硅再生劑，兩個反應器內共填裝催化劑0.45m3，共填裝再生劑0.157m3。氫化溫度為45°C，氫化壓力為0.25MPa。工作液和氫氣自反應器I的頂部進入，在床層內由上而下發(fā)生加氫反應和再生后，經(jīng)反應器I的底部流出，然后進入反應器II的底部，在床層內由下而上發(fā)生加氫反應和再生后從反應器II的頂部流出；然后每隔一小時手動切換物料流動方向。經(jīng)此方法處理后，氫化液中氫蒽醌和四氫氫蒽醌含量分別為28.5g/L和16.2g/L,經(jīng)后處理后的總有效蒽醌含量為97g/L,氫效為6.00g/L,氫效在120?130天左右開始降至低于5g/L。
[0026]實施例2
共有三個固定床氫化反應器1、II和III，三者串聯(lián)，每個反應器內設置一個床層，床層內按照“ΑΒΑ”方式分別填裝兩段蒽醌加氫催化劑，一段氧化鋁再生劑，兩個反應器內共填裝催化劑0.45m3，共填裝再生劑0.157m3。氫化溫度為45°C，氫化壓力為0.25MPa。工作液和氫氣自反應器I的頂部進入，在床層內由上而下發(fā)生加氫反應，經(jīng)反應器I的底部流出，然后進入反應器II的底部，在床層內由下而上發(fā)生加氫反應后從反應器II的頂部流出；然后進入反應器III頂部，在床層內由上而下發(fā)生加氫反應后從反應器III的底部流出。經(jīng)此方法處理后，氫化液中氫蒽醌和四氫氫蒽醌含量分別為27.8g/L和15.9g/L，經(jīng)后處理后，總有效蒽醌含量為95g/L，氫效為5.87g/L，氫效在105?110天左右開始降至低于5g/L。
【權利要求】
1.一種蒽醌法生產(chǎn)雙氧水多段氫化工藝，其特征在于包括如下內容:蒽醌法生產(chǎn)雙氧水氫化工藝的工作液和氫氣，沿反應器內物料流動方向依次經(jīng)過至少兩個串聯(lián)的氫化反應器進行氫化反應，其中每個氫化反應器內的床層間或床層內交替裝填加氫催化劑和再生劑。
2.按照權利要求1所述的工藝，其特征在于:所述的物料的流動方向為沿氫化反應器自上而下或自下而上。
3.按照權利要求1或2所述的工藝，其特征在于:相鄰氫化反應器的物料流動方向相反。
4.按照權利要求1或2所述的工藝，其特征在于:每隔f5小時改變物料流動方向，氫化反應器通過自動或手動進行切換操作。
5.按照權利要求1所述的工藝，其特征在于:氫化反應器內加氫催化劑與再生劑的交替填裝形式采用“ABAB”式或“ΑΒΑ”式，其中Α、B分別代表加氫催化劑和再生劑。
6.按照權利要求1所述的工藝，其特征在于:每個氫化反應器內的再生劑和加氫催化劑的體積比為1:20?1:5。
7.按照權利要求1所述的工藝，其特征在于:每個氫化反應器內設置f8個床層。
8.按照權利要求1所述的工藝，其特征在于:反應物料在每個氫化反應器內的停留時間為2?10分鐘。
9.按照權利要求1所述的工藝，其特征在于:加氫催化劑為以鈀或鉬為活性組分的貴金屬催化劑。
10.按照權利要求1所述的工藝，其特征在于:再生劑為活性氧化鋁、氧化鈣、二氧化硅、氧化鎂或氧化鋇中的一種或多種。
11.按照權利要求1所述的工藝，其特征在于:氫化過程的反應溫度為30?80°C，反應壓力為0.1?0.5MPa。
【文檔編號】C01B15/023GK104418307SQ201310366749
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2013年8月22日 優(yōu)先權日:2013年8月22日
【發(fā)明者】楊秀娜, 齊慧敏, 高景山, 張英 申請人:中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院