一種蒽醌法生產雙氧水的氫化工藝的制作方法
一種蒽醌法生產雙氧水的氫化工藝的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種蒽醌法生產雙氧水的氫化工藝，包括如下內容：蒽醌法生產雙氧水氫化工藝的工作液和含氫氣體，沿反應器內物料流動方向分股引入反應器，在催化劑床層進行加氫反應，每股工作液對應一股含氫氣體，其中含氫氣體分為2~10股，工作液的股數少于含氫氣體股數，沿物料流動方向上最末股物料為含氫氣體。本發明工藝可以有效避免過度氫化、提高氫效和延長催化劑使用壽命。
【專利說明】 一種蒽醌法生產雙氧水的氫化工藝
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種雙氧水生產工藝，特別涉及一種蒽醌法生產雙氧水的氫化工藝。
【背景技術】
[0002]目前雙氧水的工業化生產主要采用蒽醌法，蒽醌法生產雙氧水工藝一般是以2-乙基蒽醌(EAQ)為工作載體，以重芳烴(Ar)和磷酸三辛酯(TOP)為溶劑配成工作液，經過氫化、氧化、萃取和工作液后處理等工序，得到雙氧水產品。其中氫化過程是指工作液中的EAQ在鈀催化劑的存在下，與氫氣發生加氫反應生成2-乙基氫蒽醌(HEAQ)。
[0003]氫化反應過程不均勻會使蒽醌發生過度加氫，產生降解物，降解物的積聚會使工作液的粘度、密度和表面張力發生變化，從而影響后續的萃取過程、產品質量、催化劑使用壽命以及裝置的穩定運行，同時會增大蒽醌消耗，增加了生產成本。為了減少過度加氫，一般蒽醌加氫過程中允許的氫化度要低于50%，國產鈀催化劑要控制在40%以下，這樣就影響了裝置的產能。
[0004]因此蒽醌法生產雙氧水的氫化過程中的副反應控制就顯得更加重要，理想的情況下是既能提高氫化度，提高裝置產能，又不會使蒽醌因過度加氫而發生較大程度的降解，保持良好的工作液質量水平和催化劑使用壽命。目前在現有技術中主要是通過控制反應條件，如反應溫度、反應壓力和氫氣流量，以及使用性能好的液體分布器，但盡管如此雙氧水生產中的過度加氫現象仍未得到有效的控制。
[0005]CN101229915A提出了一種蒽醌法生產過氧化氫的工藝方法，該方法是將工作液和氫氣通入裝有鈀催化劑的固定床反應器中，工作液為連續相，利用氣體分布器將氫氣分散成小氣泡分布在工作液中，以達到控制副反應、減少過度氫化現象、提高氫效的目的。但是隨著反應的進行及氣體的擴散運動，大氣泡會逐漸長大而成為連續相，同樣沒有從根本上解決局部過度氫化現象。
【發明內容】
[0006]針對目前現有技術的不足，本發明提供一種可以有效避免過度氫化、提高氫效、延長催化劑使用壽命的蒽醌法生產雙氧水的氫化工藝。
[0007]本發明蒽醌法生產雙氧水的氫化工藝，包括如下內容:蒽醌法生產雙氧水氫化工藝的工作液和含氫氣體，沿反應器內物料流動方向分股引入反應器，在催化劑床層進行加氫反應，每股工作液對應一股含氫氣體，其中含氫氣體分為2?10股，工作液的股數少于含氫氣體股數，沿物料流動方向最末股物料為含氫氣體。
[0008]本發明工藝中，含氫氣體為純氫氣、氫氣與氮氣的混合物或氫氣與惰性氣體的混合物中的一種，氫氣在氣相中的體積分數為ιο°/Γιοο%。
[0009]本發明工藝中，每股含氫氣體與總含氫氣體的體積流量(Nm3/h)比為1:2?1:10。
[0010]本發明工藝中，每股工作液與總工作液的體積流量(Nm3/h)比為1:1?1:9。
[0011]本發明工藝中，每股工作液與每股含氫氣體的體積流量(NmVh)比為1:1.5?1:
15。
[0012]本發明工藝中，反應器中催化劑床層的數量為210個，且不小于含氫氣體的股數。
[0013]本發明工藝中，物料的流動方向為沿反應器自上而下或自下而上。
[0014]本發明工藝中，反應物料在每個催化劑床層的停留時間為I?3.5分鐘。
[0015]本發明工藝中，氫化過程的反應溫度為40?60°C，反應壓力為0.2?0.3MPa。
[0016]本發明工藝中，催化劑床層中采用以鈀或鉬為活性組分的貴金屬催化劑。
[0017]本發明工藝中，優選工作液分為兩股，分別為工作液I和II，含氫氣體分為三股，分別為含氫氣體1、II和III，催化劑床層為3個，其中加氫過程分為以下兩種情況:
(1)催化劑床層由上至下分別為催化劑床層1、II和III，工作液I和含氫氣體I的從反應器的頂部進入，在催化床層I進行加氫反應，反應后的物料進入第二催化劑床層；工作液II和含氫氣體II從催化劑床層I和催化劑床層II之間進入反應器，與催化劑層I反應后的物料混合在催化劑床層II進行加氫反應，反應后的物料進入催化劑床層III;含氫氣體III從催化劑床層II和催化劑床層III之間進入反應器，與催化劑床層II反應后的物料混合在催化劑層III進行加氫反應，最終氫化產物從反應器流出，進入下一工序；
(2)催化劑床層由下至上分別為催化劑床層1、II和III，工作液I和含氫氣體I的從反應器的底部進入，在催化床層I進行加氫反應，反應后的物料進入第二催化劑床層；工作液II和含氫氣體II從催化劑床層I和催化劑床層II之間進入反應器，與催化劑層I反應后的物料混合在催化劑床層II進行加氫反應，反應后的物料進入催化劑床層III;含氫氣體III從催化劑床層II和催化劑床層III之間進入反應器，與催化劑床層II反應后的物料混合在催化劑層III進行加氫反應，最終氫化產物從反應器頂部流出，進入下一工序。
[0018]其中，工作液I與含氫氣體I的體積流量(Nm3/h)比為1:1.6?1:2.5 ;工作液II與含氫氣體II的體積流量(NmVh)比為1:3.5?1:10 ;含氫氣體III與總的含氫氣體的體積流量(Nm3/h)比為1:2?1:5。
[0019]本發明工藝中，含氫氣體分股進入反應器，將原本一步完成的加氫過程分成幾步進行，使得加氫反應開始處于一種多液少氣的狀態，避免工作液中蒽醌在進入反應器的活性最高時過度加氫，發生降解，隨著反應的進行，繼續補充氫氣和新鮮工作液，使工作液中的蒽醌能夠發生充分加氫，反應最后引入一股氫氣，保證工作液加氫完全，提高生產效率，而且不會發生過度加氫，提高加氫反應的選擇性，有效了抑制副反應的發生，提高工作液的質量水平，減少昂貴的蒽醌消耗，降低生產成本，有利于后續的氧化和萃取過程。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]圖1是本發明的工藝流程示意圖(工作液為兩股，含氫氣體為三股，由反應器頂部進料)。
[0021]圖2是本發明的工藝流程示意圖(工作液為兩股，含氫氣體為三股，由反應器底部進料)。
[0022]其中，I為固定床氫化反應器，2為工作液I和含氫氣體I，3為工作液II和含氫氣體II，4為含氫氣體III，5為氫化液。
【具體實施方式】
[0023]下面結合【專利附圖】
【附圖說明】和實施例對本技術發明方案進行詳細說明，但不因此限制本發明。
[0024]本發明工藝是通過這樣的方式實現的:工作液I和含氫氣體I 2從固定床氫化反應器I的頂部或底部進入，在催化床層I進行加氫反應，反應后的物料進入第二催化劑床層；工作液II和含氫氣體II 3從催化劑床層I和催化劑床層II之間進入反應器，與催化劑層I反應后的物料混合在催化劑床層II進行加氫反應，反應后的物料進入催化劑床層III ;含氫氣體III從催化劑床層II和催化劑床層III之間進入反應器，與催化劑床層II反應后的物料混合在催化劑層III進行加氫反應，氫化液5從反應器底部或頂部流出，進入下一工序。
[0025]本發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作為蒽醌加氫催化劑，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:彡3.3。工作液中蒽醌含量為72g/L，四氫蒽醌含量為41g/L。
[0026]實施例1
氫化反應器內填裝三段催化劑，由上自下依次為催化劑床層1、II和III，氫氣分為氫氣1、II和III三股分別引入反應器，氫化溫度為42°C，氫化壓力為0.23Mpa。首先全部工作液和氫氣I自反應器頂部并流進入反應器，催化劑床層I發生加氫反應，氫氣I與總氫氣的體積流量(NmVh)比為1:3.78，物料在催化劑床層I內的停留時間為3.05分鐘；氫氣II與總氫氣的體積流量(Nm3/h)比為1:1.97，物料在催化劑床層II內的物料停留時間為
1.64分鐘；催化劑床層III引入的氫氣III與總氫氣的體積比為1:4.96，催化劑床層III內的物料停留時間為1.5分鐘。經此方法處理后氫蒽醌和四氫氫蒽醌含量分別為28.8g/L和16.3g/L，氫效達到6.12g/L，蒽醌的消耗量為0.38 kg/T27.5% H2O20
[0027]實施例2
氫化反應器內填裝三段催化劑，由上自下依次為催化劑床層1、II和III，將工作液分為工作液I和II兩股、氫氣分為氫氣1、11和III三股引入反應器，氫化溫度為45°c，氫化壓力為0.25Mpa，。工作液I與氫氣I自反應器頂部并流進入反應器，于催化劑床層I發生加氫反應。工作液I與總工作液的體積流量(m3/h)比為1:1.24，氫氣I與總氫氣的體積流量(m3/h)比為1:2.8，催化劑床層I內的物料停留時間為2.25分鐘；工作液II與總工作液的體積流量(m3/h)比為1:5.21，催化劑床層II中氫氣與總氫氣的體積流量(m3/h)比為1:2.69，催化劑床層II內的物料停留時間為1.85分鐘；氫氣III與總氫氣的體積流量(m3/h)比為1:3.70，催化劑床層III的物料停留時間為1.5分鐘。經此方法處理后氫蒽醌四氫氫蒽醌含量分別為30.24g/L和17.22g/L，氫效達到6.44g/L，蒽醌的消耗量為0.38 kg/T27.5% H2O2。
[0028]實施例3
氫化反應器內填裝四段催化劑，由上自下依次為催化劑床層Ι、Π、ΙΙΙ和IV，將工作液分為工作液1、II和III三股、氫氣分為氫氣1、I1、III和IV四股引入反應器，氫化溫度為43°C，氫化壓力為0.2Mpa。工作液I與氫氣I自反應頂部并流進入反應器，于催化劑床層I發生加氫反應。工作液I與總工作液的體積流量(m3/h)比為1:1.84，氫氣I與總氫氣的體積流量(Nm3/h)比為1:4.66，催化劑床層I內的物料停留時間為1.94分鐘；工作液II與總工作液的體積流量(m3/h)比為1:4.38，氫氣II與總氫氣的體積流量(Nm3/h)比為1:5.7，第二床層內的物料停留時間為1.7分鐘；工作液III與總工作液的體積流量(m3/h)比為1:
4.38，氫氣III與總氫氣的體積流量(NmVh)比為1:5.7，催化劑床層III內的物料停留時間為1.57分鐘；氫氣IV與總氫氣的體積流量(NmVh)比為1:4.09 ;催化劑床層IV內的物料停留時間為1.5分鐘。
[0029]經此方法處理后氫蒽醌、四氫氫蒽醌含量分別為33.7g/L和15.9g/L，氫效達到6.82g/L，蒽醌的消耗量為 0.36 kg/T27.5% H2O20
[0030]對比例I
氫化反應器內填裝三段催化劑，氫化溫度為48°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，依次經過第一、第二和第三床層發生加氫反應，物料停留時間為5.6分鐘。經此方法處理后，氫蒽醌和四氫氫蒽醌含量分別為26.7g/L和15g/L，氫效為5.66g/L，蒽醌的消耗量為0.47kg/T27.5% H202。
【權利要求】
1.一種蒽醌法生產雙氧水的氫化工藝，其特征在于包括如下內容:蒽醌法生產雙氧水氫化工藝的工作液和含氫氣體，沿反應器內物料流動方向分股引入反應器，在催化劑床層進行加氫反應，每股工作液對應一股含氫氣體，其中含氫氣體分為2?10股，工作液的股數少于含氫氣體股數，沿物料流動方向上最末股物料為含氫氣體。
2.根據權利要求1所述的工藝，其特征在于:含氫氣體為純氫氣、氫氣與氮氣的混合物或氫氣與惰性氣體的混合物中的一種，氫氣在氣相中的體積分數為ιο°/Γιοο%。
3.根據權利要求1所述的工藝，其特征在于:每股含氫氣體與總含氫氣體的體積流量(NmVh)比為 1:2 ?1:10。
4.根據權利要求1所述的工藝，其特征在于:每股工作液與總工作液的體積流量(m3/h)比為1:1?1:9。
5.根據權利要求1所述的工藝，其特征在于:每股工作液與對應的每股含氫氣體的體積流量(Nm3/h)比為1:1.5?I:15o
6.根據權利要求1所述的工藝，其特征在于:反應器中催化劑床層的數量為2?10個，且不少于含氫氣體的股數。
7.根據權利要求1所述的工藝，其特征在于:物料的流動方向為沿反應器自上而下或自下而上。
8.根據權利要求1或6所述的工藝，其特征在于:反應物料在每個催化劑床層的停留時間為I?3.5分鐘。
9.根據權利要求1所述的工藝，其特征在于:氫化過程的反應溫度為40?60°C，反應壓力為0.2?0.3MPa。
10.根據權利要求1所述的工藝，其特征在于:催化劑床層中采用以鈀或鉬為活性組分的貴金屬催化劑。
11.根據權利要求1所述的工藝，其特征在于:工作液分為兩股，分別為工作液I和II，含氫氣體分為三股，分別為含氫氣體1、II和III,催化劑床層為3個，由上至下分別為催化劑床層Ι、π和III ;其中加氫過程如下:工作液I和含氫氣體I的從反應器的頂部進入，在催化床層I進行加氫反應，反應后的物料進入第二催化劑床層；工作液II和含氫氣體II從催化劑床層I和催化劑床層II之間進入反應器，與催化劑層I反應后的物料混合在催化劑床層II進行加氫反應，反應后的物料進入催化劑床層III ;含氫氣體III從催化劑床層II和催化劑床層III之間進入反應器，與催化劑床層II反應后的物料混合在催化劑層III進行加氫反應，最終氫化產物從反應器底部流出，進入下一工序。
12.根據權利要求1所述的工藝，其特征在于:工作液分為兩股，分別為工作液I和II，含氫氣體分為三股，分別為含氫氣體1、II和III，催化劑床層為3個，由下至上分別為催化劑床層Ι、π和III ;其中加氫過程如下:工作液I和含氫氣體I的從反應器的底部進入，在催化床層I進行加氫反應，反應后的物料進入第二催化劑床層；工作液II和含氫氣體II從催化劑床層I和催化劑床層II之間進入反應器，與催化劑層I反應后的物料混合在催化劑床層II進行加氫反應，反應后的物料進入催化劑床層III ;含氫氣體III從催化劑床層II和催化劑床層III之間進入反應器，與催化劑床層II反應后的物料混合在催化劑層III進行加氫反應，最終氫化產物從反應器頂部流出，進入下一工序。
13.根據權利要求11或12所述的工藝，其特征在于:工作液I與含氫氣體I的體積流量(NmVh)比為 1:1.6 ?1:2.5。
14.根據權利要求11或12所述的工藝，其特征在于:工作液II與含氫氣體II的體積流量(Nm3/h)比為 1:3.5 ?1:10。
15.根據權利要求11或12所述的工藝，其特征在于:含氫氣體III與總的含氫氣體的體積流量(Nm3/h)比為1:2?1:5。
【文檔編號】C01B15/023GK104418308SQ201310366752
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2013年8月22日 優先權日:2013年8月22日
【發明者】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
【專利摘要】本發明公開了一種蒽醌法生產雙氧水的氫化工藝，包括如下內容：蒽醌法生產雙氧水氫化工藝的工作液和含氫氣體，沿反應器內物料流動方向分股引入反應器，在催化劑床層進行加氫反應，每股工作液對應一股含氫氣體，其中含氫氣體分為2~10股，工作液的股數少于含氫氣體股數，沿物料流動方向上最末股物料為含氫氣體。本發明工藝可以有效避免過度氫化、提高氫效和延長催化劑使用壽命。
【專利說明】 一種蒽醌法生產雙氧水的氫化工藝
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種雙氧水生產工藝，特別涉及一種蒽醌法生產雙氧水的氫化工藝。
【背景技術】
[0002]目前雙氧水的工業化生產主要采用蒽醌法，蒽醌法生產雙氧水工藝一般是以2-乙基蒽醌(EAQ)為工作載體，以重芳烴(Ar)和磷酸三辛酯(TOP)為溶劑配成工作液，經過氫化、氧化、萃取和工作液后處理等工序，得到雙氧水產品。其中氫化過程是指工作液中的EAQ在鈀催化劑的存在下，與氫氣發生加氫反應生成2-乙基氫蒽醌(HEAQ)。
[0003]氫化反應過程不均勻會使蒽醌發生過度加氫，產生降解物，降解物的積聚會使工作液的粘度、密度和表面張力發生變化，從而影響后續的萃取過程、產品質量、催化劑使用壽命以及裝置的穩定運行，同時會增大蒽醌消耗，增加了生產成本。為了減少過度加氫，一般蒽醌加氫過程中允許的氫化度要低于50%，國產鈀催化劑要控制在40%以下，這樣就影響了裝置的產能。
[0004]因此蒽醌法生產雙氧水的氫化過程中的副反應控制就顯得更加重要，理想的情況下是既能提高氫化度，提高裝置產能，又不會使蒽醌因過度加氫而發生較大程度的降解，保持良好的工作液質量水平和催化劑使用壽命。目前在現有技術中主要是通過控制反應條件，如反應溫度、反應壓力和氫氣流量，以及使用性能好的液體分布器，但盡管如此雙氧水生產中的過度加氫現象仍未得到有效的控制。
[0005]CN101229915A提出了一種蒽醌法生產過氧化氫的工藝方法，該方法是將工作液和氫氣通入裝有鈀催化劑的固定床反應器中，工作液為連續相，利用氣體分布器將氫氣分散成小氣泡分布在工作液中，以達到控制副反應、減少過度氫化現象、提高氫效的目的。但是隨著反應的進行及氣體的擴散運動，大氣泡會逐漸長大而成為連續相，同樣沒有從根本上解決局部過度氫化現象。
【發明內容】
[0006]針對目前現有技術的不足，本發明提供一種可以有效避免過度氫化、提高氫效、延長催化劑使用壽命的蒽醌法生產雙氧水的氫化工藝。
[0007]本發明蒽醌法生產雙氧水的氫化工藝，包括如下內容:蒽醌法生產雙氧水氫化工藝的工作液和含氫氣體，沿反應器內物料流動方向分股引入反應器，在催化劑床層進行加氫反應，每股工作液對應一股含氫氣體，其中含氫氣體分為2?10股，工作液的股數少于含氫氣體股數，沿物料流動方向最末股物料為含氫氣體。
[0008]本發明工藝中，含氫氣體為純氫氣、氫氣與氮氣的混合物或氫氣與惰性氣體的混合物中的一種，氫氣在氣相中的體積分數為ιο°/Γιοο%。
[0009]本發明工藝中，每股含氫氣體與總含氫氣體的體積流量(Nm3/h)比為1:2?1:10。
[0010]本發明工藝中，每股工作液與總工作液的體積流量(Nm3/h)比為1:1?1:9。
[0011]本發明工藝中，每股工作液與每股含氫氣體的體積流量(NmVh)比為1:1.5?1:
15。
[0012]本發明工藝中，反應器中催化劑床層的數量為210個，且不小于含氫氣體的股數。
[0013]本發明工藝中，物料的流動方向為沿反應器自上而下或自下而上。
[0014]本發明工藝中，反應物料在每個催化劑床層的停留時間為I?3.5分鐘。
[0015]本發明工藝中，氫化過程的反應溫度為40?60°C，反應壓力為0.2?0.3MPa。
[0016]本發明工藝中，催化劑床層中采用以鈀或鉬為活性組分的貴金屬催化劑。
[0017]本發明工藝中，優選工作液分為兩股，分別為工作液I和II，含氫氣體分為三股，分別為含氫氣體1、II和III，催化劑床層為3個，其中加氫過程分為以下兩種情況:
(1)催化劑床層由上至下分別為催化劑床層1、II和III，工作液I和含氫氣體I的從反應器的頂部進入，在催化床層I進行加氫反應，反應后的物料進入第二催化劑床層；工作液II和含氫氣體II從催化劑床層I和催化劑床層II之間進入反應器，與催化劑層I反應后的物料混合在催化劑床層II進行加氫反應，反應后的物料進入催化劑床層III;含氫氣體III從催化劑床層II和催化劑床層III之間進入反應器，與催化劑床層II反應后的物料混合在催化劑層III進行加氫反應，最終氫化產物從反應器流出，進入下一工序；
(2)催化劑床層由下至上分別為催化劑床層1、II和III，工作液I和含氫氣體I的從反應器的底部進入，在催化床層I進行加氫反應，反應后的物料進入第二催化劑床層；工作液II和含氫氣體II從催化劑床層I和催化劑床層II之間進入反應器，與催化劑層I反應后的物料混合在催化劑床層II進行加氫反應，反應后的物料進入催化劑床層III;含氫氣體III從催化劑床層II和催化劑床層III之間進入反應器，與催化劑床層II反應后的物料混合在催化劑層III進行加氫反應，最終氫化產物從反應器頂部流出，進入下一工序。
[0018]其中，工作液I與含氫氣體I的體積流量(Nm3/h)比為1:1.6?1:2.5 ;工作液II與含氫氣體II的體積流量(NmVh)比為1:3.5?1:10 ;含氫氣體III與總的含氫氣體的體積流量(Nm3/h)比為1:2?1:5。
[0019]本發明工藝中，含氫氣體分股進入反應器，將原本一步完成的加氫過程分成幾步進行，使得加氫反應開始處于一種多液少氣的狀態，避免工作液中蒽醌在進入反應器的活性最高時過度加氫，發生降解，隨著反應的進行，繼續補充氫氣和新鮮工作液，使工作液中的蒽醌能夠發生充分加氫，反應最后引入一股氫氣，保證工作液加氫完全，提高生產效率，而且不會發生過度加氫，提高加氫反應的選擇性，有效了抑制副反應的發生，提高工作液的質量水平，減少昂貴的蒽醌消耗，降低生產成本，有利于后續的氧化和萃取過程。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]圖1是本發明的工藝流程示意圖(工作液為兩股，含氫氣體為三股，由反應器頂部進料)。
[0021]圖2是本發明的工藝流程示意圖(工作液為兩股，含氫氣體為三股，由反應器底部進料)。
[0022]其中，I為固定床氫化反應器，2為工作液I和含氫氣體I，3為工作液II和含氫氣體II，4為含氫氣體III，5為氫化液。
【具體實施方式】
[0023]下面結合【專利附圖】
【附圖說明】和實施例對本技術發明方案進行詳細說明，但不因此限制本發明。
[0024]本發明工藝是通過這樣的方式實現的:工作液I和含氫氣體I 2從固定床氫化反應器I的頂部或底部進入，在催化床層I進行加氫反應，反應后的物料進入第二催化劑床層；工作液II和含氫氣體II 3從催化劑床層I和催化劑床層II之間進入反應器，與催化劑層I反應后的物料混合在催化劑床層II進行加氫反應，反應后的物料進入催化劑床層III ;含氫氣體III從催化劑床層II和催化劑床層III之間進入反應器，與催化劑床層II反應后的物料混合在催化劑層III進行加氫反應，氫化液5從反應器底部或頂部流出，進入下一工序。
[0025]本發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作為蒽醌加氫催化劑，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:彡3.3。工作液中蒽醌含量為72g/L，四氫蒽醌含量為41g/L。
[0026]實施例1
氫化反應器內填裝三段催化劑，由上自下依次為催化劑床層1、II和III，氫氣分為氫氣1、II和III三股分別引入反應器，氫化溫度為42°C，氫化壓力為0.23Mpa。首先全部工作液和氫氣I自反應器頂部并流進入反應器，催化劑床層I發生加氫反應，氫氣I與總氫氣的體積流量(NmVh)比為1:3.78，物料在催化劑床層I內的停留時間為3.05分鐘；氫氣II與總氫氣的體積流量(Nm3/h)比為1:1.97，物料在催化劑床層II內的物料停留時間為
1.64分鐘；催化劑床層III引入的氫氣III與總氫氣的體積比為1:4.96，催化劑床層III內的物料停留時間為1.5分鐘。經此方法處理后氫蒽醌和四氫氫蒽醌含量分別為28.8g/L和16.3g/L，氫效達到6.12g/L，蒽醌的消耗量為0.38 kg/T27.5% H2O20
[0027]實施例2
氫化反應器內填裝三段催化劑，由上自下依次為催化劑床層1、II和III，將工作液分為工作液I和II兩股、氫氣分為氫氣1、11和III三股引入反應器，氫化溫度為45°c，氫化壓力為0.25Mpa，。工作液I與氫氣I自反應器頂部并流進入反應器，于催化劑床層I發生加氫反應。工作液I與總工作液的體積流量(m3/h)比為1:1.24，氫氣I與總氫氣的體積流量(m3/h)比為1:2.8，催化劑床層I內的物料停留時間為2.25分鐘；工作液II與總工作液的體積流量(m3/h)比為1:5.21，催化劑床層II中氫氣與總氫氣的體積流量(m3/h)比為1:2.69，催化劑床層II內的物料停留時間為1.85分鐘；氫氣III與總氫氣的體積流量(m3/h)比為1:3.70，催化劑床層III的物料停留時間為1.5分鐘。經此方法處理后氫蒽醌四氫氫蒽醌含量分別為30.24g/L和17.22g/L，氫效達到6.44g/L，蒽醌的消耗量為0.38 kg/T27.5% H2O2。
[0028]實施例3
氫化反應器內填裝四段催化劑，由上自下依次為催化劑床層Ι、Π、ΙΙΙ和IV，將工作液分為工作液1、II和III三股、氫氣分為氫氣1、I1、III和IV四股引入反應器，氫化溫度為43°C，氫化壓力為0.2Mpa。工作液I與氫氣I自反應頂部并流進入反應器，于催化劑床層I發生加氫反應。工作液I與總工作液的體積流量(m3/h)比為1:1.84，氫氣I與總氫氣的體積流量(Nm3/h)比為1:4.66，催化劑床層I內的物料停留時間為1.94分鐘；工作液II與總工作液的體積流量(m3/h)比為1:4.38，氫氣II與總氫氣的體積流量(Nm3/h)比為1:5.7，第二床層內的物料停留時間為1.7分鐘；工作液III與總工作液的體積流量(m3/h)比為1:
4.38，氫氣III與總氫氣的體積流量(NmVh)比為1:5.7，催化劑床層III內的物料停留時間為1.57分鐘；氫氣IV與總氫氣的體積流量(NmVh)比為1:4.09 ;催化劑床層IV內的物料停留時間為1.5分鐘。
[0029]經此方法處理后氫蒽醌、四氫氫蒽醌含量分別為33.7g/L和15.9g/L，氫效達到6.82g/L，蒽醌的消耗量為 0.36 kg/T27.5% H2O20
[0030]對比例I
氫化反應器內填裝三段催化劑，氫化溫度為48°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，依次經過第一、第二和第三床層發生加氫反應，物料停留時間為5.6分鐘。經此方法處理后，氫蒽醌和四氫氫蒽醌含量分別為26.7g/L和15g/L，氫效為5.66g/L，蒽醌的消耗量為0.47kg/T27.5% H202。
【權利要求】
1.一種蒽醌法生產雙氧水的氫化工藝，其特征在于包括如下內容:蒽醌法生產雙氧水氫化工藝的工作液和含氫氣體，沿反應器內物料流動方向分股引入反應器，在催化劑床層進行加氫反應，每股工作液對應一股含氫氣體，其中含氫氣體分為2?10股，工作液的股數少于含氫氣體股數，沿物料流動方向上最末股物料為含氫氣體。
2.根據權利要求1所述的工藝，其特征在于:含氫氣體為純氫氣、氫氣與氮氣的混合物或氫氣與惰性氣體的混合物中的一種，氫氣在氣相中的體積分數為ιο°/Γιοο%。
3.根據權利要求1所述的工藝，其特征在于:每股含氫氣體與總含氫氣體的體積流量(NmVh)比為 1:2 ?1:10。
4.根據權利要求1所述的工藝，其特征在于:每股工作液與總工作液的體積流量(m3/h)比為1:1?1:9。
5.根據權利要求1所述的工藝，其特征在于:每股工作液與對應的每股含氫氣體的體積流量(Nm3/h)比為1:1.5?I:15o
6.根據權利要求1所述的工藝，其特征在于:反應器中催化劑床層的數量為2?10個，且不少于含氫氣體的股數。
7.根據權利要求1所述的工藝，其特征在于:物料的流動方向為沿反應器自上而下或自下而上。
8.根據權利要求1或6所述的工藝，其特征在于:反應物料在每個催化劑床層的停留時間為I?3.5分鐘。
9.根據權利要求1所述的工藝，其特征在于:氫化過程的反應溫度為40?60°C，反應壓力為0.2?0.3MPa。
10.根據權利要求1所述的工藝，其特征在于:催化劑床層中采用以鈀或鉬為活性組分的貴金屬催化劑。
11.根據權利要求1所述的工藝，其特征在于:工作液分為兩股，分別為工作液I和II，含氫氣體分為三股，分別為含氫氣體1、II和III,催化劑床層為3個，由上至下分別為催化劑床層Ι、π和III ;其中加氫過程如下:工作液I和含氫氣體I的從反應器的頂部進入，在催化床層I進行加氫反應，反應后的物料進入第二催化劑床層；工作液II和含氫氣體II從催化劑床層I和催化劑床層II之間進入反應器，與催化劑層I反應后的物料混合在催化劑床層II進行加氫反應，反應后的物料進入催化劑床層III ;含氫氣體III從催化劑床層II和催化劑床層III之間進入反應器，與催化劑床層II反應后的物料混合在催化劑層III進行加氫反應，最終氫化產物從反應器底部流出，進入下一工序。
12.根據權利要求1所述的工藝，其特征在于:工作液分為兩股，分別為工作液I和II，含氫氣體分為三股，分別為含氫氣體1、II和III，催化劑床層為3個，由下至上分別為催化劑床層Ι、π和III ;其中加氫過程如下:工作液I和含氫氣體I的從反應器的底部進入，在催化床層I進行加氫反應，反應后的物料進入第二催化劑床層；工作液II和含氫氣體II從催化劑床層I和催化劑床層II之間進入反應器，與催化劑層I反應后的物料混合在催化劑床層II進行加氫反應，反應后的物料進入催化劑床層III ;含氫氣體III從催化劑床層II和催化劑床層III之間進入反應器，與催化劑床層II反應后的物料混合在催化劑層III進行加氫反應，最終氫化產物從反應器頂部流出，進入下一工序。
13.根據權利要求11或12所述的工藝，其特征在于:工作液I與含氫氣體I的體積流量(NmVh)比為 1:1.6 ?1:2.5。
14.根據權利要求11或12所述的工藝，其特征在于:工作液II與含氫氣體II的體積流量(Nm3/h)比為 1:3.5 ?1:10。
15.根據權利要求11或12所述的工藝，其特征在于:含氫氣體III與總的含氫氣體的體積流量(Nm3/h)比為1:2?1:5。
【文檔編號】C01B15/023GK104418308SQ201310366752
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2013年8月22日 優先權日:2013年8月22日
【發明者】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
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