蒽醌法过氧化氢生产新工艺与新技术的研究与应用.docx

中国无机盐协会过氧化物分会2013年会论文集·69·蒽醌法过氧化氢生产新工艺与新技术 的研究与应用卿光宗 (湖南兴鹏化工科技有限公司)自20世纪80年代初期，我国过氧化氢行业开发出蒽醌法生产工艺，并投人工业化生产以来， 在短短的二十多年时间里，国内的过氧化氢生产能力得到了迅猛发展。特别是在蒽醌法生产新工艺与新技术开发方面的不断创新、优化与改进，促使我国过氧化氢行业综合工艺技术水平与整体装备有了突飞猛进的进步[1～一。纵观我国过氧化氢行业这些年来所经历的主要技术进步，大致包括以下几个方面：①加氢催化剂和加氢反应器的开发进行了大量Pd／AlzO。催化剂的制备和应用研究，逐步淘汰了单套设备生产能力小，需要建有 配套的催化剂配置工序，生产工艺流程复杂，且操作性和安全性能不强的兰尼镍加氢催化剂体系， 使得大规模过氧化氢生产装置的建设和发展成为可能。②工作液溶剂的优化开发出综合性能较好的重芳烃／磷酸三辛酯溶剂体系，取代了早期的苯／氢化萜松醇和重芳烃／ 氢化萜松醇溶剂体系。增加了有效蒽醌的溶解度，提高了工作液的稳定性以及工作液的萃取分配系数。③氧化塔、萃取塔等设备的开发和工程放大随着过氧化氢生产规模的不断扩大，先后开发了三节并流一逆流填料空气为氧源的氧化塔、空塔氧化塔；筛板萃取塔的孔径和开孔面积不断改进和优化。④综合生产工艺技术和管理水平的提升在过氧化氢生产过程中的自动化控制系统、安全控制系统、环境保护与废水治理，以及生产管 理和产品质量控制等诸多方面，不断引入新理念、新技术，从整体上大大提高了我国过氧化氢生产 与管理水平。然而，与20世纪90年代初至21世纪初期这十年间，国内过氧化氢行业不断涌现出重大工业 技术革新与改进所不同，近些年来，国内过氧化氢行业的工艺技术更新与发展几近遇到了瓶颈。虽然新建设的过氧化氢装置生产规模不断扩大，但在整体工艺技术上鲜有更新与突破，特别是在加氢 催化剂的研发，新型工作液组成的探索，工作液后处理工艺技术的改进等方面，其技术开发工作相 对落后；与国外同行业先进水平相比，存在较大差距。1广西田东年产3万吨过氧化氢(27．5％Hz02)新技术工业化实验装置的建立为了突破国内过氧化氢行业在工艺技术发展中的瓶颈，适应国内过氧化氢行业进一步发展需 要，湖南兴鹏化工科技有限公司集多年来从事过氧化氢生产装置的研发、设计与生产实践经验，与 中石化抚顺研究院、上海宸鹏化工科技有限公司协作，针对国内过氧化氢工艺当前普遍存在的技术 难点与关键点，展开了深人的和卓有成效的研发工作，取得了众多研究成果。为了论证这些研发成果在工业化装置上的放大效应和适用性，并考虑到这些新技术在后续推广工作中所需要的工业化设计参数的采集，由兴鹏公司提供基础设计，使用上海宸鹏公司提供的高活·70·中国无机盐协会过氧化物分会2013年会论文集性新型钯催化剂(SC—A06)，以及由湖南兴鹏公司与中石化抚顺研究院共同开发的高效塔内件专利技 术相结合，兴鹏公司作为主投资方在广西田东合资建设了一套设计年产3万吨27．5％过氧化氢的新技术工业化实验装置，并于2013年3月28日一次投产试车成功[引。兴鹏公司在广西田东合资建设的3万吨27．5％过氧化氢工业化实验装置，主要采用了兴鹏公司自主研发的核心工艺与技术如下：①取消了传统过氧化氢生产过程中的碱洗和酸碱性工作液交替使用工艺，采用了全酸性工作液体系；②引入高活性，高选择性的新型催化剂体系；③开发和应用具有较高的有效蒽醌溶解度和萃取分配系数，以及低粘度等特性的新型三元工作液体系；④新型、高效氢化塔、氧化塔和萃取塔以及新型塔内构件体系的设计、制造与应用。 由于上述新工艺、新技术的应用，该工业化实验装置在2013年3月份投产试车成功后，就体现出较目前国内普通过氧化氢装置极大的优势。例如：因采用了活性高、选择性好的新型钯催化 剂，在催化剂用量下降2／3，且保持过氧化氢总产量不变的前提下，氢化效率提高了30％～35％； 产品过氧化氢浓度稳定在35％～40％之间；此外，全酸性的工作液环境使得装置安全性能得以显著 提高。所有这些成果的取得，为国内过氧化氢行业的技术更新和快速发展探索出了一条新路。2过氧化氢生产新工艺、新技术的重点研究与讨论以我公司为主投资方合资组建的广西田东达盛过氧化氢工业化实验装置，在2013年3月28日投产试车成功后，予2013年5月27～29日进行了72h的100％负荷标定。 其主要考核指标，以及与国内目前双氧水装置平均水平的对比如表1所示。表l达盛公司工业化实验装置标定值。以及与国内平均水平比较压：提升率以国内目前双氧水装置平均水平为100％进行比较。从表1的标定数据，以及相应关键数据的比较可以看出，该工业实验装置的几个重要技术指标 (如氢化效率，氧化效率，萃取液双氧水的含量和工作液中有效蒽醌溶解度等)，较目前