我国蒽醌法制双氧水技术概况 □ 唐慧敏
□ 唐慧敏 蒽醌法(AQ)几乎是我国当前生产H2O2的唯一方法,该方法是黎
蒽醌法(AQ)几乎是我国当前生产H2O2的唯一方法,该方法是黎明化工研究院成功开发的一项成熟技术,国内大多数生产厂是通过转让该项技术建立自己的生产装置。所谓蒽醌法工艺,是指以2 -乙基蒽醌(2-EAQ)为溶质,以重芳烃(Ar)、磷酸三辛酯(TOP )或氢化萜松醇(HT)等为溶剂配制工作液,通过催化加氢、氧化、萃取和净化过程,生产出符合国标GB1616—88 H2O2水溶液方法。 该方法理论上只消耗氢气、空气中的氧气和去离子水。 AQ法工艺根据采用触媒种类不同,分为镍触媒悬浮床氢化老工艺
AQ法工艺根据采用触媒种类不同,分为镍触媒悬浮床氢化老工艺和钯触媒固定床氢化新工艺,我国早期建立的AQ法装置皆采用前者。目前生产能力最大的是江门市化肥总厂双氧水分厂,为3万t/a。1990年以后建立的装置,尤其是2万t/a以上新装置皆采用后者,生产能力最大的是高密市保洁化工有限公司,为5.7万t/a。 黎明化工研究院在转让成套AQ技术的同时,也在不断优化设计,开发新技术、新设备,各企业在生产实践中不断完善技术,使我国H2O2生产呈现多方位发展的良好态势。 1.氢气来源由单一向并存转变
1.氢气来源由单一向并存转变 最初大部分生产厂用电解水作为氢源,企业规模多在0.2万~0.
最初大部分生产厂用电解水作为氢源,企业规模多在0.2万~0.5万t/a之间,电解水生产的氢气完全能满足生产需要,但是这种生产氢气方法需消耗大量电能,而产量有限,氢气成本高,无法满足企业扩大规模对氢源的需求。甲醇深度裂解制氢技术和水煤气制氢技术的发展应用,帮助氢源不足厂解决了发展生产中的瓶颈问题。除化肥行业H2O2生产厂采用合成氨弛放气经变压吸附或膜分离技术制氢,部分厂采用氯碱副产氢和氯酸钠副产氢作氢源外,目前共有十几家企业采用甲醇裂解变压吸附制氢,还有四五家企业采用水煤气变压吸附制氢。 部分专家认为,采用廉价氢气作原料是今后建立新厂和扩大生产
部分专家认为,采用廉价氢气作原料是今后建立新厂和扩大生产规模应考虑的一个重要因素,按氢源效益大小,合理的氢源选择顺序依次是氯碱工业副产氢、石油化工副产氢、合成氨弛放气回收氢及其他化工生产副产回收氢。 2.氢化工艺的改进
2.氢化工艺的改进 目前,全国约有30余套装置采用镍触媒悬浮床氢化老工艺,另外
目前,全国约有30余套装置采用镍触媒悬浮床氢化老工艺,另外30余套装置采用钯触媒固定床氢化新工艺。新工艺与老工艺比较,具有工艺流程短、氢化设备结构简单、装置生产能力大、触媒寿命长、生产安全性好、操作方便的优点,新工艺将在今后生产中普遍采用。现已有几家企业将老工艺改造成新工艺,还有数家企业也打算实施这样的改造。据介绍,用后者代替前者,并对氧化和后处理等工序施以适当的改造,生产能力可大幅度提高。 黎明化工研究院已开发出第二代钯触媒提供生产厂使用,可进一
黎明化工研究院已开发出第二代钯触媒提供生产厂使用,可进一步提高氢化的选择性,延长触媒使用寿命。 近年国外在生产中还使用一种钯触媒移动床,生产效率较高,国
近年国外在生产中还使用一种钯触媒移动床,生产效率较高,国内也开展了这方面的研究。 3.氧化工艺的改进
3.氧化工艺的改进 最初是采用纯氧氧化,目前已普遍用空气作为供氧源进行氧化,
最初是采用纯氧氧化,目前已普遍用空气作为供氧源进行氧化,现在部分厂打算用富氧空气进行氧化,以减少空气流通量和溶剂损失,提高氧化塔生产能力。 氧化塔分为填料塔和空塔两种,部分厂将填料塔改成填料与筛板
氧化塔分为填料塔和空塔两种,部分厂将填料塔改成填料与筛板相结合的形式,以降低压力降,提高流通能力。尽管空塔氧化收率不是特别理想,但空塔氧化流通量大,压力降小,传热效果好是新建厂采用的塔型。 4.三类组合溶剂并存
4.三类组合溶剂并存 我国H2O2厂使用的溶剂组分不完全相同,大致可分为3 类:其一
我国H2O2厂使用的溶剂组分不完全相同,大致可分为3 类:其一是重芳烃和氢化萜松醇两组分;其二是重芳烃、磷酸三辛酯和氢化萜松醇3组分;其三是重芳烃与磷酸三辛酯两组分。 此外,还在其他许多方面对H2O2生产技术进行了研究、探讨,而
此外,还在其他许多方面对H2O2生产技术进行了研究、探讨,而技术的不断进步是第一类组分向第三类组分转化、过渡的产物。1990年后新建厂皆采用第三类组分配制工作液。 各生产企业和科研单位还在积极寻找新的、更有效的溶剂,以提
各生产企业和科研单位还在积极寻找新的、更有效的溶剂,以提高分配系数、减少溶剂挥发、提高设备效率、提高产品浓度,大家特别关注如四丁基脲等溶剂的生产、研究。 福建富文化工有限公司在其工作液中用不易挥发的C10 芳烃代替
福建富文化工有限公司在其工作液中用不易挥发的C10 芳烃代替传统使用的C9芳烃,取得宝贵经验。 5.尾气处理技术
5.尾气处理技术 一般生产厂普遍采用低温水封塔拦截氧化尾气中的溶剂,但效果
一般生产厂普遍采用低温水封塔拦截氧化尾气中的溶剂,但效果不理想,溶剂消耗高。太仓化肥厂采用不锈钢焊接板式氨冷器处理尾气,使重芳烃消耗从18kg/t产品降低到9kg/t产品。 广州金珠江化学有限公司利用透平膨胀制冷和活性炭吸附相结合的技术处理尾气,大大降低了溶剂的消耗,目前该公司重芳烃消耗已降到5kg/t产品, 甚至更低。近来福建泉州市奥索环保工程有限公司研究出涡轮制冷——活性碳纤维净化回收技术,用于重芳烃的回收。据介绍该技术可极大地提高有机溶剂回收率,对环境的污染降到极低状态。 此外,还在其他许多方面对H2O2生产技术进行了研究、探讨。经
此外,还在其他许多方面对H2O2生产技术进行了研究、探讨。经济的发展、市场的需求刺激了H2O2的快速发展,而技术的不断进步,为这种发展提供了有力的保证。
