CN115924853B - 一种蒽醌法生产过氧化氢的高产能工作液体系 - Google Patents
一种蒽醌法生产过氧化氢的高产能工作液体系 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115924853B CN115924853B CN202211420151.3A CN202211420151A CN115924853B CN 115924853 B CN115924853 B CN 115924853B CN 202211420151 A CN202211420151 A CN 202211420151A CN 115924853 B CN115924853 B CN 115924853B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- working
- alkyl
- vol
- working fluid
- fluid system
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 52
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 27
- PYKYMHQGRFAEBM-UHFFFAOYSA-N anthraquinone Natural products CCC(=O)c1c(O)c2C(=O)C3C(C=CC=C3O)C(=O)c2cc1CC(=O)OC PYKYMHQGRFAEBM-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 16
- 150000004056 anthraquinones Chemical class 0.000 title claims abstract description 13
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title abstract description 59
- 230000008569 process Effects 0.000 title abstract description 13
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 68
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims abstract description 66
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 37
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims abstract description 31
- 239000012224 working solution Substances 0.000 claims abstract description 28
- -1 monocyclic aromatic compound Chemical class 0.000 claims abstract description 16
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 claims abstract description 13
- 150000003672 ureas Chemical class 0.000 claims abstract description 11
- 150000002191 fatty alcohols Chemical class 0.000 claims abstract description 9
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims abstract description 8
- HXQPUEQDBSPXTE-UHFFFAOYSA-N Diisobutylcarbinol Chemical compound CC(C)CC(O)CC(C)C HXQPUEQDBSPXTE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 21
- SJEBAWHUJDUKQK-UHFFFAOYSA-N 2-ethylanthraquinone Chemical compound C1=CC=C2C(=O)C3=CC(CC)=CC=C3C(=O)C2=C1 SJEBAWHUJDUKQK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- UMWZLYTVXQBTTE-UHFFFAOYSA-N 2-pentylanthracene-9,10-dione Chemical compound C1=CC=C2C(=O)C3=CC(CCCCC)=CC=C3C(=O)C2=C1 UMWZLYTVXQBTTE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 17
- CCFHWXYYKVEZQD-UHFFFAOYSA-N 2-pentyl-1,2,3,4-tetrahydroanthracene-9,10-dione Chemical compound O=C1C2=CC=CC=C2C(=O)C2=C1CC(CCCCC)CC2 CCFHWXYYKVEZQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- YQZBFMJOASEONC-UHFFFAOYSA-N 1-Methyl-2-propylbenzene Chemical compound CCCC1=CC=CC=C1C YQZBFMJOASEONC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- QUEBYVKXYIKVSO-UHFFFAOYSA-N m-propyltoluene Chemical compound CCCC1=CC=CC(C)=C1 QUEBYVKXYIKVSO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- WUKWGUZTPMOXOW-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methylbutan-2-yl)anthracene-9,10-dione Chemical compound C1=CC=C2C(=O)C3=CC(C(C)(C)CC)=CC=C3C(=O)C2=C1 WUKWGUZTPMOXOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 11
- SNDGLCYYBKJSOT-UHFFFAOYSA-N 1,1,3,3-tetrabutylurea Chemical compound CCCCN(CCCC)C(=O)N(CCCC)CCCC SNDGLCYYBKJSOT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- FCOUHTHQYOMLJT-UHFFFAOYSA-N 6-methylheptan-2-ol Chemical compound CC(C)CCCC(C)O FCOUHTHQYOMLJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 claims description 10
- JORLUGVBYJSSAW-UHFFFAOYSA-N 2-ethyl-1,2,3,4-tetrahydroanthracene-9,10-dione Chemical group O=C1C2=CC=CC=C2C(=O)C2=C1CC(CC)CC2 JORLUGVBYJSSAW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- IFHQWLHVCATXGU-UHFFFAOYSA-N 2-pentan-2-ylanthracene-9,10-dione Chemical compound C1=CC=C2C(=O)C3=CC(C(C)CCC)=CC=C3C(=O)C2=C1 IFHQWLHVCATXGU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- JXFVMNFKABWTHD-UHFFFAOYSA-N 1-methyl-4-propylbenzene Chemical compound CCCC1=CC=C(C)C=C1 JXFVMNFKABWTHD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- KRIMXCDMVRMCTC-UHFFFAOYSA-N 2-methylhexan-2-ol Chemical compound CCCCC(C)(C)O KRIMXCDMVRMCTC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 150000004996 alkyl benzenes Chemical group 0.000 claims description 5
- AVQQQNCBBIEMEU-UHFFFAOYSA-N 1,1,3,3-tetramethylurea Chemical compound CN(C)C(=O)N(C)C AVQQQNCBBIEMEU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- IVSZLXZYQVIEFR-UHFFFAOYSA-N 1,3-Dimethylbenzene Natural products CC1=CC=CC(C)=C1 IVSZLXZYQVIEFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- SBUYFICWQNHBCM-UHFFFAOYSA-N 4-Ethyl-o-xylene Chemical group CCC1=CC=C(C)C(C)=C1 SBUYFICWQNHBCM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims description 4
- QUBBAXISAHIDNM-UHFFFAOYSA-N 1-ethyl-2,3-dimethylbenzene Chemical group CCC1=CC=CC(C)=C1C QUBBAXISAHIDNM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 claims description 2
- URLKBWYHVLBVBO-UHFFFAOYSA-N p-dimethylbenzene Natural products CC1=CC=C(C)C=C1 URLKBWYHVLBVBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 abstract description 54
- 238000009826 distribution Methods 0.000 abstract description 10
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 22
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 21
- 238000004128 high performance liquid chromatography Methods 0.000 description 21
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 20
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 15
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 8
- YEVQZPWSVWZAOB-UHFFFAOYSA-N 2-(bromomethyl)-1-iodo-4-(trifluoromethyl)benzene Chemical compound FC(F)(F)C1=CC=C(I)C(CBr)=C1 YEVQZPWSVWZAOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- SQNZJJAZBFDUTD-UHFFFAOYSA-N durene Chemical compound CC1=CC(C)=C(C)C=C1C SQNZJJAZBFDUTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- UOHMMEJUHBCKEE-UHFFFAOYSA-N prehnitene Chemical compound CC1=CC=C(C)C(C)=C1C UOHMMEJUHBCKEE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 5
- GWHJZXXIDMPWGX-UHFFFAOYSA-N 1,2,4-trimethylbenzene Chemical compound CC1=CC=C(C)C(C)=C1 GWHJZXXIDMPWGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- AUHZEENZYGFFBQ-UHFFFAOYSA-N 1,3,5-trimethylbenzene Chemical compound CC1=CC(C)=CC(C)=C1 AUHZEENZYGFFBQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 description 4
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical group [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- IMXBRVLCKXGWSS-UHFFFAOYSA-N methyl 2-cyclohexylacetate Chemical compound COC(=O)CC1CCCCC1 IMXBRVLCKXGWSS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- FYGHSUNMUKGBRK-UHFFFAOYSA-N 1,2,3-trimethylbenzene Chemical compound CC1=CC=CC(C)=C1C FYGHSUNMUKGBRK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MEMBJMDZWKVOTB-UHFFFAOYSA-N 1-ethyl-2,4-dimethylbenzene Chemical group CCC1=CC=C(C)C=C1C MEMBJMDZWKVOTB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- LMAUULKNZLEMGN-UHFFFAOYSA-N 1-ethyl-3,5-dimethylbenzene Chemical group CCC1=CC(C)=CC(C)=C1 LMAUULKNZLEMGN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AXIUBBVSOWPLDA-UHFFFAOYSA-N 2-ethyl-p-xylene Chemical group CCC1=CC(C)=CC=C1C AXIUBBVSOWPLDA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PCFMUWBCZZUMRX-UHFFFAOYSA-N 9,10-Dihydroxyanthracene Chemical compound C1=CC=C2C(O)=C(C=CC=C3)C3=C(O)C2=C1 PCFMUWBCZZUMRX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WUOFAZKBVWWYER-UHFFFAOYSA-N anthracene-9,10-dione;hydrogen peroxide Chemical compound OO.C1=CC=C2C(=O)C3=CC=CC=C3C(=O)C2=C1 WUOFAZKBVWWYER-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 239000012286 potassium permanganate Substances 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 238000004448 titration Methods 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
Abstract
本发明公开一种蒽醌法生产过氧化氢的高产能工作液体系，包括工作溶剂和工作物质，所述工作溶剂包括60~80 vol.%碳原子数为10的烷基取代的单环芳香族化合物、20~40 vol.%烷基取代脂肪醇和0~15 vol.%烷基取代脲；所述工作物质包括2‑烷基蒽醌和2‑烷基四氢蒽醌，2‑烷基四氢蒽醌/2‑烷基蒽醌的质量比为0~2.33；20℃时工作物质在工作液体系中的含量为200~450 g/L。所述工作液体系对烷基蒽氢醌有较好的溶解能力，氢化效率不低于20.9 g/L，而且还具有与水密度差大和分配系数高的特点；所述工作液体系应用于蒽醌法过氧化氢工艺，相同规模过氧化氢装置的产能可以提高50%以上。
Description
技术领域
本发明涉及蒽醌法生产过氧化氢领域，具体为一种蒽醌法生产过氧化氢的高产能工作液体系。
背景技术
蒽醌法生产过氧化氢工艺中，工作液中溶质主要是烷基蒽醌，而溶剂主要采用含有重芳烃（AR）和磷酸三辛酯（TOP）的二元溶剂或含有AR、TOP和四丁基脲（TBU）/醋酸甲基环己酯（MCA）的三元溶剂。AR和TOP组成的二元溶剂体系对烷基蒽醌和烷基蒽氢醌的溶解能力较差，常温条件下2-乙基蒽醌在其中的溶解度为120 ~ 130 g/L，2-乙基蒽氢醌的溶解度为45 ~ 50 g/L。AR、TOP、MCA/TBU组成的三元溶剂体系对烷基蒽醌和烷基蒽氢醌的溶解能力略有提高，常温条件下2-乙基蒽醌在其中的溶解度为150 ~ 160 g/L，2-乙基蒽氢醌的溶解度为65 ~ 70 g/L，氢化效率可达9 ~ 10 g/L。工作液体系对烷基蒽醌的高溶解能力是实现蒽醌法过氧化氢工艺高产能的必要条件，而其对烷基蒽氢醌的溶解能力则决定了过氧化氢工艺氢化效率的阈值。对于上述工作液体系，当烷基蒽醌加氢深度超过50%时，所生成的烷基蒽氢醌便会大量析出，堵塞过滤器、冷却器等设备，与此同时，烷基蒽醌也更容易发生降解反应，产生大量的非工作物质，使工作液体系的物理化学性质发生变化，甚至会导致生产装置被迫停车。此外，上述两种工作液体系还存在与水密度差小和过氧化氢在水油两相中分配系数不高的问题，使得该类工作液体系参与的蒽醌法过氧化氢工艺的装置产能始终无法得到跨越式提升。
发明内容
为了解决现有技术存在的问题，本发明提供一种蒽醌法生产过氧化氢的高产能工作液体系，所述工作液体系对烷基蒽醌和烷基蒽氢醌均有较高的溶解能力，同时还具备与水密度差大和分配系数高的特点，所述工作液体系应用于蒽醌法过氧化氢工艺，可以显著提高装置产能。
本发明的技术方案如下：
一种蒽醌法生产过氧化氢的高产能工作液体系，包括工作溶剂和工作物质，所述工作溶剂包括60 ~ 80 vol.%碳原子数为10的烷基取代的单环芳香族化合物、20 ~ 40vol.%烷基取代脂肪醇和0 ~ 15 vol.%烷基取代脲；所述工作物质包括2-烷基蒽醌和2-烷基四氢蒽醌，2-烷基四氢蒽醌/2-烷基蒽醌的质量比为0 ~ 2.33；20℃时工作物质在工作液体系中的含量为200 ~ 450 g/L。
优选的，所述碳原子数为10的烷基取代单环芳香族化合物的取代方式为单取代或多取代，多取代位点为邻位、间位和对位，取代位数不大于4，烷基取代基的碳数不大于3。进一步优选，所述碳原子数为10的烷基取代单环芳香族化合物为1-甲基-4-丙基苯、1-甲基-2-丙基苯、1-甲基-3-丙基苯、2-乙基对二甲苯、3-乙基邻二甲苯、4-乙基间二甲苯、4-乙基邻二甲苯、5-乙基间二甲苯、1,2,4,5-四甲苯、1,2,3,5-四甲苯、1,2,3,4-四甲苯等中的至少一种。
优选的，所述烷基取代脂肪醇的取代方式为多取代，烷基取代基为碳数不大于6的正构烷基和/或异构烷基。进一步优选，所述烷基取代脂肪醇为二异丁基甲醇、2-甲基-2-己醇、6-甲基-2-庚醇中的至少一种。
优选的，所述烷基取代脲的取代方式为多取代，取代位点为脲中所有氢原子，所述烷基取代脲的烷基取代基为碳原子数不大于5的正构烷基。进一步优选，所述烷基取代脲为四丁基脲和/或四甲基脲。
优选的，所述2-烷基蒽醌的烷基取代基为碳二烷基、碳五烷基中的至少一种，碳五烷基包括碳五正构烷基和碳五异构烷基；优选为2-乙基蒽醌、2-戊基蒽醌、2-叔戊基蒽醌、2-仲戊基蒽醌中的一种以上。
优选的，所述2-烷基四氢蒽醌为2-烷基蒽醌的不完全还原产物，还原位点为非烷基取代的苯环；优选为2-乙基四氢蒽醌和/或2-戊基四氢蒽醌。
优选的，所述碳原子数为10的烷基取代单环芳香族化合物为65 ~ 75 vol.%，烷基取代脂肪醇为25 ~ 35 vol.%，烷基取代脲为0 ~ 10 vol.%，20℃时工作物质在工作液体系中的含量为250 ~ 350 g/L。
优选的，所述工作液体系在20 ~ 50℃范围内的密度收缩系数为0.024 ~ 0.028。50℃时工作液体系与纯水的密度比为0.850 ~ 0.950，粘度为1.23 ~ 1.43 mPa·s，50℃时其分配系数为85.0 ~ 150.0。
与现有工作液体系相比，本发明的工作液体系具有以下优势：（1）常温下2-烷基蒽醌含量高，2-烷基蒽氢醌溶解度高，氢化效率不低于20.9 g/L；（2）工作液体系与水密度差大，分配系数高。该工作液体系应用于蒽醌法过氧化氢工艺，相同规模过氧化氢装置的产能可以提高50%以上；（3）工作液体系在水中溶解度小，过氧化氢产品中总有机碳含量低。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明做进一步说明，本发明并不局限于实施例，所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
氢化效率测定方法：将工作液加入装有催化剂的固定床反应器内进行连续加氢常压反应，反应温度为50±0.5℃。当工作液由均相出现析出物的瞬间时，停止加氢反应，取氢化液分析。氢化液于常压、30℃条件下控制氧气流量氧化至直至氢化液的颜色由墨绿色变为透明的亮黄色或桔黄色（为保证蒽氢醌完全氧化，变色后持续通气反应5min），然后用100mL纯水多次萃取氧化液，直至工作液中过氧化氢被萃取完全，再用高锰酸钾滴定法测定萃取液中的过氧化氢浓度，即为氢化效率。用高效液相色谱分析反应后的工作液组成，以确定工作液组分的降解情况。所用催化剂为钯催化剂，型号LDHA-1，催化剂粒径为2.2 ~ 3.2mm，孔容为0.38 ~ 0.46 g/cm3，Pd含量为0.3 ± 0.01 w%。
分配系数测定方法：采用液液平衡法测定过氧化氢在水油两相中的分配系数。将等体积待测工作液和过氧化氢水溶液（35.8 wt.%）置于液液平衡釜中，温度控制为50 ±0.1℃，磁力搅拌使油水两相混合均匀，搅拌30min后停止，待体系达到平衡后静置20 min，分别取样分析油、水两相中的过氧化氢含量，根据水相和油相中过氧化氢的浓度计算分配系数，分配系数=水相过氧化氢中浓度/油相过氧化氢浓度。
密度收缩系数测定方法：分别测定工作液体系在20℃和50℃时的密度，然后按公式1进行计算，重复测定三次，最终结果取算数平均值。
密度收缩系数= (ρ 20℃工作液 – ρ 50℃工作液) /ρ 20℃工作液 (公式1)
实施例1
工作溶剂中烷基苯为80 vol.%，其中1-甲基-4-丙基苯:1-甲基-2-丙基苯:1-甲基-3-丙基苯:1,2,4,5-四甲苯:1,2,3,5-四甲苯:1,2,3,4-四甲苯=1:1:1:1:1:1，二异丁基甲醇为20 vol.%；以2-叔戊基蒽醌和2-仲戊基蒽醌为工作物质，2-叔戊基蒽醌：2-仲戊基蒽醌质量比=4:1，工作液体系中工作物质的质量浓度为200 g/L。该工作液体系的氢化效率为20.9 g/L，分配系数为148.0,，与纯水的密度比为0.899，密度收缩系数为0.0267，粘度为1.23 mPa·s。加氢过程中，氢化液没有明显降解，同时高效液相色谱分析工作液工作物质含量与配制浓度一致。
实施例2
工作溶剂中烷基苯为75 vol.%，其中1-甲基-4-丙基苯:1-甲基-3-丙基苯:1,2,3,5-四甲苯:1,2,3,4-四甲苯=1:1:1:1，二异丁基甲醇为10 vol.%，四丁基脲为15 vol.%；以2-乙基蒽醌、2-叔戊基蒽醌为工作物质，2-乙基蒽醌：2-叔戊基蒽醌质量比=3:2，工作液体系中工作物质的质量浓度为230 g/L。该工作液体系的氢化效率为24.3 g/L，分配系数为138.6，与纯水的密度比为0.925，密度收缩系数为0.024，粘度为1.27 mPa·s。加氢过程中，氢化液没有明显降解，同时高效液相色谱分析工作液工作物质含量与配制浓度一致。
实施例3
工作溶剂中1-甲基-4-丙基苯为70 vol.%，二异丁基甲醇为30 vol.%；以2-戊基蒽醌为工作物质，工作液体系中2-叔戊基蒽醌质量浓度为250 g/L。该工作液体系的氢化效率为20.2 g/L，分配系数为127.5，与纯水的密度比为0.880，密度收缩系数为0.0269，粘度为1.29 mPa·s。加氢过程中，氢化液没有明显降解，同时高效液相色谱分析工作液工作物质含量与配制浓度一致。
实施例4
工作溶剂中1-甲基-4-丙基苯为23.5 vol.%，1-甲基-2-丙基苯为23.4 vol.%，1-甲基-3-丙基苯为23.1 vol.%，二异丁基甲醇为30 vol.%；以2-戊基蒽醌和2-戊基四氢蒽醌为工作物质，2-戊基四氢蒽醌：2-戊基蒽醌=2.33：1，工作液体系中工作物质的质量浓度为250 g/L。该工 作液体系的氢化效率为24.2g/L，分配系数为128.3，与纯水的密度比0.923，密度收缩系数为0.0272，粘度为1.28 mPa·s。加氢过程中，氢化液没有明显降解，同时高效液相色谱分析工作液工作物质含量与配制浓度一致。
实施例5
工作溶剂中烷基苯为70 vol.%，其中2-乙基对二甲苯为:3-乙基邻二甲苯为:4-乙基间二甲苯:4-乙基邻二甲苯:5-乙基间二甲苯=1:1:1:1:1:1，二异丁基甲醇为30 vol.%；以2-戊基蒽醌和2-戊基四氢蒽醌为工作物质，2-戊基四氢蒽醌：2-戊基蒽醌=2.33：1，工作液体系中工作物质的质量浓度为280 g/L。该工作液体系的氢化效率为25.2g/L，分配系数为125.3，与纯水的密度比0.925，密度收缩系数为0.0270，粘度为1.29 mPa•s。加氢过程中，氢化液没有明显降解，同时高效液相色谱分析工作液工作物质含量与配制浓度一致。
实施例6
工作溶剂中4-乙基邻二甲苯为30%，二异丁基甲醇为30 vol.%；以2-戊基蒽醌和2-戊基四氢蒽醌为工作物质，2-戊基四氢蒽醌：2-戊基蒽醌=2:1，工作液体系中工作物质的质量浓度为300 g/L。该工作液体系的氢化效率为26.2g/L，分配系数为122.7，与纯水的密度比0.927，密度收缩系数为0.0268，粘度为1.30 mPa•s。加氢过程中，氢化液没有明显降解，同时高效液相色谱分析工作液工作物质含量与配制浓度一致。
实施例7
工作溶剂中1,2,3,5-四甲苯为70 vol.%，二异丁基甲醇为10 vol.%，2-甲基-2己醇为20 vol.%；以2-戊基蒽醌、2-乙基蒽醌、2-戊基四氢蒽醌和2-乙基四氢蒽醌的混合物为工作物质，四者质量比为1 : 1 : 1:1，工作液体系中工作物质的质量浓度为250 g/L。该工作液的氢化效率为26.3g/L，分配系数为94.5，与纯水的密度比为0.925，密度收缩系数为0.0259，粘度为1.27 mPa·s。加氢过程中，氢化液没有明显降解，同时高效液相色谱分析工作液工作物质含量与配制浓度一致。
实施例8
工作溶剂中1,2,4,5-四甲苯为70 vol.%，2-甲基-2己醇为15 vol.%，6-甲基-2-庚醇为15 vol.%；以2-戊基蒽醌、2-乙基蒽醌、2-戊基四氢蒽醌的混合物为工作溶质，三者质量比为1 : 2 : 4.5，工作液体系中工作物质的质量浓度为250 g/L。该工作液的氢化效率为28.2 g/L，分配系数为95.6，与纯水的密度比为0.912，密度收缩系数为0.0255，粘度为1.30 mPa·s。加氢过程中，氢化液没有明显降解，同时高效液相色谱分析工作液工作物质含量与配制浓度一致。
实施例9
工作溶剂中1,2,4,5-四甲苯为23.4 vol.%，1,2,3,5-四甲苯为23.5 vol.%，1,2,3,4-四甲苯为23.1 vol.%，二异丁基甲醇为20 vol.%，6-甲基-2-庚醇为10 vol.%；以2-叔戊基蒽醌、2-仲戊基蒽醌和2-乙基蒽醌的混合物为工作溶质，三者质量比为1.9:0.1:1为工作液载体，工作液体系中工作物质的质量浓度为250 g/L。该工作液的氢化效率为22.9 g/L，分配系数为126.9，与纯水的密度比为0.908，密度收缩系数为0.0263，粘度为1.29 mPa·s。加氢过程中，氢化液没有明显降解，同时高效液相色谱分析工作液工作物质含量与配制浓度一致。
实施例10
工作溶剂中1,2,4,5-四甲苯为65 vol.%，二异丁基甲醇为35 vol.%；以2-戊基蒽醌和2-戊基四氢蒽醌混合物为工作物质，二者质量比为7:3，工作液体系中工作物质的质量浓度为350 g/L。该工作液的氢化效率为28.6 g/L，分配系数为89.7，与纯水的密度比为0.897，密度收缩系数为0.0259，粘度为1.32 mPa·s。加氢过程中，氢化液没有明显降解，同时高效液相色谱分析工作液工作物质含量与配制浓度一致。
实施例11
工作溶剂中1,2,4,5-四甲苯为65 vol.%，二异丁基甲醇为35 vol.%；以2-戊基蒽醌和2-戊基四氢蒽醌混合物为工作物质，二者质量比为3:7，工作液体系中工作物质的质量浓度为350 g/L。该工作液的氢化效率为31.5 g/L，分配系数为90.2，与纯水的密度比为0.922，密度收缩系数为0.0263，,粘度为1.32 mPa·s。加氢过程中，氢化液没有明显降解，同时高效液相色谱分析工作液工作物质含量与配制浓度一致。
实施例12
工作溶剂中1,2,3,5-四甲苯为30 vol.%，1,2,3,4-四甲苯为30 vol.%，二异丁基甲醇为40 vol.%；以2-戊基蒽醌和2-戊基四氢蒽醌混合物为工作物质，二者质量比为7:3，工作液体系中工作物质的质量浓度为450 g/L。该工作液的氢化效率为35.3 g/L，分配系数为87.7，与纯水的密度比为0.933，密度收缩系数为0.0255，粘度为1.43 mPa·s。加氢过程中，氢化液没有明显降解，同时高效液相色谱分析工作液工作物质含量与配制浓度一致。
实施例13
工作溶剂中1-甲基-3-丙基苯为70 vol.%，二异丁基甲醇为20 vol.%，四丁基脲为10 vol.%；以2-戊基蒽醌为工作液载体，工作液体系中工作物质的质量浓度为300g/L。该工作液的氢化效率为24.6 g/L，分配系数为92.3，与水密度比为0.895，密度收缩系数为0.0261，粘度为1.35 mPa·s。加氢过程中，氢化液没有明显降解，同时高效液相色谱分析工作液工作物质含量与配制浓度一致。
实施例14
工作溶剂中1-甲基-2-丙基苯为70 vol.%，二异丁基甲醇为20 vol.%，四丁基脲为8 vol.%，四甲基脲为2 vol.%；以2-戊基蒽醌和2-戊基四氢蒽醌混合物为工作物质，二者质量比为7 : 3，工作液体系中工作物质的质量浓度为300 g/L。该工作液的氢化效率为31.2g/L，分配系数为93.5，与水密度比为0.897，密度收缩系数为0.0265，粘度为1.36 mPa·s。加氢过程中，氢化液没有明显降解，同时高效液相色谱分析工作液工作物质含量与配制浓度一致。
实施例15
工作液体系为三元溶剂体系，其中，1,2,4,5-四甲苯为70 vol.%，二异丁基甲醇为20 vol.%，2-甲基-2己醇为5 vol.%，四甲基脲为5 vol.%；以2-戊基蒽醌、2-乙基蒽醌、2-乙基四氢蒽醌的混合物为工作物质，三者质量比为2:1:1，工作液体系中工作物质的质量浓度为300 g/L。该工作液的氢化效率为27.3 g/L，分配系数为94.5，与水密度比为0.911，密度收缩系数为0.0262，粘度为1.31 mPa·s。加氢过程中，氢化液没有明显降解，同时高效液相色谱分析工作液工作物质含量与配制浓度一致。
实施例16
工作溶剂中1-甲基-2-丙基苯为65 vol.%，二异丁基甲醇为25 vol.%，四丁基脲为10 vol.%；以2-戊基蒽醌、2-乙基蒽醌、2-戊基四氢蒽醌的混合物为工作物质，三者质量比为11:5 :4，工作液体系中工作物质的质量浓度为250 g/L。该工作液的氢化效率为32.8 g/L，分配系数为96.7，与水密度比为0.897，密度收缩系数为0.0261，粘度为1.28 mPa·s。加氢过程中，氢化液没有明显降解，同时高效液相色谱分析工作液工作物质含量与配制浓度一致。
对比例1
工作溶剂中1,2,4-三甲苯为70 vol.%，二异丁基甲醇为30 vol.%；以2-戊基蒽醌为工作物质，工作液体系中2-叔戊基蒽醌质量浓度为250 g/L。该工作液体系的氢化效率为15.7 g/L，分配系数为125.7，与纯水的密度比为0.915，密度收缩系数为0.0285，粘度为1.30 mPa·s。加氢过程中，氢化液有明显降解，同时高效液相色谱分析工作液工作物质含量为配制浓度的85.6%。
对比例2
工作溶剂中1,,3,5-三甲苯为70 vol.%，二异丁基甲醇为10 vol.%，2-甲基-2己醇为20 vol.%；以2-戊基蒽醌、2-乙基蒽醌、2-戊基四氢蒽醌和2-乙基四氢蒽醌的混合物为工作物质，四者质量比为1: 1 : 1:1，工作液体系中工作物质的质量浓度为250 g/L。该工作液的氢化效率为20.9g/L，分配系数为91.5，与纯水的密度比为0.953，密度收缩系数为0.0286，粘度为1.26 mPa·s。加氢过程中，氢化液有明显降解，同时高效液相色谱分析工作液工作物质含量为配制浓度的86.4%。
对比例3
工作溶剂中1,2,4 –三甲苯为23.4 vol.%，1,3,5-三甲苯为23.5 vol.%，1,2,3-三甲苯为23.1 vol.%，二异丁基甲醇为20 vol.%，6-甲基-2-庚醇为10 vol.%；以2-叔戊基蒽醌、2-仲戊基蒽醌和2-乙基蒽醌的混合物为工作溶质，三者质量比为1.9:0.1:1为工作液载体，工作液体系中工作物质的质量浓度为250 g/L。该工作液的氢化效率为18.3 g/L，分配系数为121.4，与纯水的密度比为0.944，密度收缩系数为0.0287，粘度为1.30 mPa•s。加氢过程中，氢化液有明显降解，同时高效液相色谱分析工作液工作物质含量为配制浓度的84.9%。
对比例4
工作溶剂中烷基苯为80 vol.%，其中1-甲基-4-丙基苯:1-甲基-2-丙基苯:1-甲基-3-丙基苯:1,2,4,5-四甲苯:1,2,3,5-四甲苯:1,2,3,4-四甲苯=1:1:1:1:1:1，二异丁基甲醇为20 vol.%；以2-叔戊基蒽醌和2-仲戊基蒽醌为工作物质，2-叔戊基蒽醌：2-仲戊基蒽醌质量比=4:1，工作液体系中工作物质质量浓度为150 g/L。该工作液体系的氢化效率为12.3 g/L，分配系数为149.3，与纯水的密度比为0.891，密度收缩系数为0.0281，粘度为1.21 mPa·s。加氢过程中，氢化液有明显降解，同时高效液相色谱分析工作液工作物质含量为配制浓度的80.2%。
对比例5
运行良好工业装置A，工作溶剂中重芳烃为82.0 vol.%，磷酸三辛酯为13.2vol.%，四丁基脲为4.8 vol.%；以2-乙基蒽醌和2-乙基四氢蒽醌的混合物为工作溶质，二者质量比为1.75:1为工作液载体，工作液体系中工作物质的质量浓度为150.6g/L。该工作液的氢化效率为13.9 g/L，分配系数为85.6，与纯水的密度比为0.907，密度收缩系数为0.0267，粘度为1.35 mPa•s。
对比例6
运行良好工业装置B，工作溶剂中重芳烃为81.3 vol.%，磷酸三辛酯为18.7vol.%；以2-乙基蒽醌和2-乙基四氢蒽醌的混合物为工作溶质，二者质量比为2.76:1为工作液载体，工作液体系中工作物质的质量浓度为134.3g/L。该工作液的氢化效率为11.2 g/L，分配系数为80.3，与纯水的密度比为0.911，密度收缩系数为0.0227，粘度为1.40 mPa•s。
结合实施例和对比例可知，本专利公开的工作液体系的氢化效率比对比例工作液体系提高4.5~6.6 g/L，同时加氢过程中，氢化液没有明显降解，因此以本发明工作液体系代替现有技术工作液体系，无需进行装置的改造升级，可提高现有装置50.0％以上的生产能力，满足市场对单套装置生产能力的需求。同时专利公开工作液体系具有分配系数大，与纯水的密度比、密度收缩系数和粘度等重要物性参数小，有利于萃取工序稳定运行，得到高品质的产品，以及工作液体系安全性更高和毒性更小的优势。
Claims (10)
1.一种蒽醌法生产过氧化氢的高产能工作液体系，包括工作溶剂和工作物质，
所述工作溶剂包括60 ~ 80 vol.%碳原子数为10的烷基取代的单环芳香族化合物、20~ 40 vol.%烷基取代脂肪醇和0 ~ 15 vol.%烷基取代脲；
所述工作物质包括2-烷基蒽醌和2-烷基四氢蒽醌，2-烷基四氢蒽醌/2-烷基蒽醌的质量比为0 ~ 2.33；20℃时工作物质在工作液体系中的含量为200 ~ 450 g/L；
所述碳原子数为10的烷基取代单环芳香族化合物为1-甲基-4-丙基苯、1-甲基-2-丙基苯、1-甲基-3-丙基苯、2-乙基对二甲苯、3-乙基邻二甲苯、4-乙基间二甲苯、4-乙基邻二甲苯、5-乙基间二甲苯中的至少一种；
所述工作液体系在20 ~ 50℃范围内的密度收缩系数为0.024 ~ 0.028，50℃时工作液体系与纯水的密度比为0.850 ~ 0.950。
2.根据权利要求1所述的工作液体系，其特征在于，所述烷基取代脂肪醇的取代方式为多取代，烷基取代基为碳数不大于6的正构烷基和/或异构烷基。
3.根据权利要求2所述的工作液体系，其特征在于，所述烷基取代脂肪醇为二异丁基甲醇、2-甲基-2-己醇、6-甲基-2-庚醇中的至少一种。
4.根据权利要求1所述工作液体系，其特征在于，所述烷基取代脲的取代方式为多取代，取代位点为脲中所有氢原子，所述烷基取代脲的烷基取代基为碳原子数不大于5的正构烷基。
5.根据权利要求4所述工作液体系，其特征在于，所述烷基取代脲为四丁基脲和/或四甲基脲。
6.根据权利要求1所述的工作液体系，其特征在于，所述2-烷基蒽醌的烷基取代基为碳二烷基、碳五烷基中的至少一种，碳五烷基包括碳五正构烷基和碳五异构烷基。
7.根据权利要求6所述工作液体系，其特征在于，所述2-烷基蒽醌为2-乙基蒽醌、2-戊基蒽醌、2-叔戊基蒽醌、2-仲戊基蒽醌中的一种以上。
8.根据权利要求1所述的工作液体系，其特征在于，所述2-烷基四氢蒽醌为2-烷基蒽醌的不完全还原产物，还原位点为非烷基取代的苯环。
9.根据权利要求8所述的工作液体系，其特征在于，所述2-烷基四氢蒽醌为2-乙基四氢蒽醌和/或2-戊基四氢蒽醌。
10. 根据权利要求1所述的工作液体系，其特征在于，所述碳原子数为10的烷基取代单环芳香族化合物为65 ~ 75 vol.%，烷基取代脂肪醇为25 ~ 35 vol.%，烷基取代脲为0 ~10 vol.%，20℃时工作物质在工作液体系中的含量为250 ~ 350 g/L。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211420151.3A CN115924853B (zh) | 2022-11-15 | 2022-11-15 | 一种蒽醌法生产过氧化氢的高产能工作液体系 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211420151.3A CN115924853B (zh) | 2022-11-15 | 2022-11-15 | 一种蒽醌法生产过氧化氢的高产能工作液体系 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115924853A CN115924853A (zh) | 2023-04-07 |
| CN115924853B true CN115924853B (zh) | 2024-01-05 |
Family
ID=86551320
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202211420151.3A Active CN115924853B (zh) | 2022-11-15 | 2022-11-15 | 一种蒽醌法生产过氧化氢的高产能工作液体系 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115924853B (zh) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1088885A (zh) * | 1992-12-25 | 1994-07-06 | 三菱瓦斯化学株式会社 | 过氧化氢的生产方法 |
| CN1437561A (zh) * | 2000-06-19 | 2003-08-20 | 阿克佐诺贝尔公司 | 过氧化氢的生产方法及其中使用的组合物 |
| CN106829872A (zh) * | 2017-02-10 | 2017-06-13 | 钦州学院 | 过氧化氢的制备方法 |
| CN112142012A (zh) * | 2020-09-11 | 2020-12-29 | 黎明化工研究设计院有限责任公司 | 一种蒽醌法生产过氧化氢的工作液体系 |
| CN114906819A (zh) * | 2021-02-08 | 2022-08-16 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种由蒽制备蒽醌衍生物并用于生产过氧化氢的方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6800674B2 (en) * | 2000-02-10 | 2004-10-05 | Mitsui Chemicals, Inc. | Anthraquinone compound and water-based ink-jet recording ink containing the compound |
| JP4973041B2 (ja) * | 2006-07-14 | 2012-07-11 | 三菱瓦斯化学株式会社 | 過酸化水素の製造方法 |
| CL2021001192A1 (es) * | 2020-05-28 | 2021-11-19 | Evonik Operations Gmbh | Dispositivo y proceso para producir peróxido de hidrógeno mediante un proceso de antraquinona |
-
2022
- 2022-11-15 CN CN202211420151.3A patent/CN115924853B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1088885A (zh) * | 1992-12-25 | 1994-07-06 | 三菱瓦斯化学株式会社 | 过氧化氢的生产方法 |
| CN1437561A (zh) * | 2000-06-19 | 2003-08-20 | 阿克佐诺贝尔公司 | 过氧化氢的生产方法及其中使用的组合物 |
| CN106829872A (zh) * | 2017-02-10 | 2017-06-13 | 钦州学院 | 过氧化氢的制备方法 |
| CN112142012A (zh) * | 2020-09-11 | 2020-12-29 | 黎明化工研究设计院有限责任公司 | 一种蒽醌法生产过氧化氢的工作液体系 |
| CN114906819A (zh) * | 2021-02-08 | 2022-08-16 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种由蒽制备蒽醌衍生物并用于生产过氧化氢的方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 中国蒽醌法生产过氧化氢的发展过程及技术进步;姚冬龄;无机盐工业;全文 * |
| 四丁基脲的合成及其在蒽醌法过氧化氢生产中的应用;于剑昆;韩向东;;化学推进剂与高分子材料(06);全文 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN115924853A (zh) | 2023-04-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102617500B1 (ko) | 과산화수소의 제조 방법 | |
| US8158100B2 (en) | Method and composition for preparation of hydrogen peroxide | |
| CN115924853B (zh) | 一种蒽醌法生产过氧化氢的高产能工作液体系 | |
| KR101384942B1 (ko) | 과산화수소의 제조 방법 | |
| TWI522309B (zh) | 過氧化氫水溶液之製造方法 | |
| US3032560A (en) | Process for preparing amylanthraquinone | |
| SU1526579A3 (ru) | Способ получени фосфорной кислоты | |
| US3328128A (en) | Process for the manufacture of hydrogen peroxide | |
| JP6972801B2 (ja) | 過酸化水素製造用作動溶液の調製方法 | |
| US2215856A (en) | Production of peroxides and valuable metal compounds | |
| CN106053715A (zh) | 一种测定烷基蒽氢醌在双氧水有机溶剂中溶解度的方法 | |
| CN115432679B (zh) | 一种湿法磷酸萃余酸制备多聚磷酸的方法及其应用 | |
| TW202028167A (zh) | 工作溶液之處理方法 | |
| US2455238A (en) | Manufacture of hydrogen peroxide | |
| CA3108081A1 (en) | Process for preparing a stabilized aqueous hydrogen peroxide solution | |
| CN101967155A (zh) | 一种舒巴坦制备方法 | |
| CN212769872U (zh) | 一种蒽醌法生产过氧化氢用工作液的再生装置 | |
| CN112142012B (zh) | 一种蒽醌法生产过氧化氢的工作液体系 | |
| CN1730127B (zh) | 一种清洁高效气体灭火介质的制备方法 | |
| CN111071993B (zh) | 一种工作液溶剂体系 | |
| CN107539955B (zh) | 蒽醌法生产双氧水的溶剂体系、双向工作液及应用 | |
| CN114906820A (zh) | 烷基蒽醌工作液及其配制方法以及过氧化氢的生产方法 | |
| CN107539957B (zh) | 蒽醌法生产双氧水的溶剂体系、可变式工作液及应用 | |
| CN114906820B (zh) | 烷基蒽醌工作液及其配制方法以及过氧化氢的生产方法 | |
| US2768065A (en) | Auto-oxidation of alkylated anthraquinones |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |