CN117548043A - 一种蒽醌法生产过氧化氢的流化床氢化装置及其使用方法 - Google Patents

一种蒽醌法生产过氧化氢的流化床氢化装置及其使用方法 Download PDF

Info

Publication number
CN117548043A
CN117548043A CN202410026308.7A CN202410026308A CN117548043A CN 117548043 A CN117548043 A CN 117548043A CN 202410026308 A CN202410026308 A CN 202410026308A CN 117548043 A CN117548043 A CN 117548043A
Authority
CN
China
Prior art keywords
pipeline
fluidized bed
slurry
solvent
bed reactor
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.)
Granted
Application number
CN202410026308.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN117548043B (zh
Inventor
庞飞
申敬敬
许颖睿
马准准
白立光
赵晓东
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Liming Research Institute of Chemical Industry Co Ltd
Original Assignee
Liming Research Institute of Chemical Industry Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Liming Research Institute of Chemical Industry Co Ltd filed Critical Liming Research Institute of Chemical Industry Co Ltd
Priority to CN202410026308.7A priority Critical patent/CN117548043B/zh
Publication of CN117548043A publication Critical patent/CN117548043A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN117548043B publication Critical patent/CN117548043B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B15/00—Peroxides; Peroxyhydrates; Peroxyacids or salts thereof; Superoxides; Ozonides
    • C01B15/01—Hydrogen peroxide
    • C01B15/022—Preparation from organic compounds
    • C01B15/023—Preparation from organic compounds by the alkyl-anthraquinone process
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D19/00—Degasification of liquids
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/001—Controlling catalytic processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/005—Separating solid material from the gas/liquid stream
    • B01J8/006—Separating solid material from the gas/liquid stream by filtration
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/18—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles
    • B01J8/24—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique
    • B01J8/38—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique with fluidised bed containing a rotatable device or being subject to rotation or to a circulatory movement, i.e. leaving a vessel and subsequently re-entering it
    • B01J8/384—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique with fluidised bed containing a rotatable device or being subject to rotation or to a circulatory movement, i.e. leaving a vessel and subsequently re-entering it being subject to a circulatory movement only
    • B01J8/388—Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with fluidised particles according to "fluidised-bed" technique with fluidised bed containing a rotatable device or being subject to rotation or to a circulatory movement, i.e. leaving a vessel and subsequently re-entering it being subject to a circulatory movement only externally, i.e. the particles leaving the vessel and subsequently re-entering it
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B3/00—Cleaning by methods involving the use or presence of liquid or steam
    • B08B3/04—Cleaning involving contact with liquid
    • B08B3/08—Cleaning involving contact with liquid the liquid having chemical or dissolving effect
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/584—Recycling of catalysts

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Devices And Processes Conducted In The Presence Of Fluids And Solid Particles (AREA)

Abstract

本发明公开一种蒽醌法生产过氧化氢的流化床氢化装置及其使用方法，包括流化床反应器、洗涤釜、膜分离设备、输送泵；流化床反应器设置有浆液出口，流化床反应器的浆液出口与洗涤釜通过浆液出料管道A连接；洗涤釜顶部设置有气体管道C、第一溶剂管道、第二溶剂管道；洗涤釜设置有浆液出料管路B和浓浆回料管路C，浆液出料管路B与输送泵连接，浓浆回料管路C与膜分离设备连接；输送泵的出口分为管道D和管道E，管道D与膜分离设备连接，管道E与流化床反应器连接；膜分离设备设置有溶剂排出管道。本发明实现了气液固三相流化床反应器中浆液的连续撤料、洗涤、回收，降低了催化剂中吸附的降解物含量，确保了流化床氢化工艺的连续稳定运行。

Description

一种蒽醌法生产过氧化氢的流化床氢化装置及其使用方法
技术领域
本发明涉及蒽醌法生产过氧化氢领域，具体涉及一种蒽醌法生产过氧化氢的流化床氢化装置及其使用方法。
背景技术
过氧化氢是一种绿色氧化剂，在化工领域有着广泛应用。目前工业上过氧化氢一般采用蒽醌法生产，蒽醌法工艺中一般以2-乙基蒽醌、2-丁基蒽醌、2-戊基蒽醌或它们的混合物为载体，以重芳烃、磷酸三辛酯、醋酸邻甲基环己酯、四丁基脲或二异丁基甲醇等的混合物为溶剂，将载体和溶剂按照一定比例组成工作液。工作液按照氢化、氧化、萃取、后处理的顺序在系统中循环，产出双氧水。在氢化工序，工作液在催化剂的作用下发生氢化反应，得到氢化液；在氧化工序，氢化液与氧气反应，得到氧化液；在萃取工序，氧化液中的过氧化氢被水萃取出来，得到双氧水粗品，流出萃取工序的工作液称为萃余液；在后处理工序，萃余液经过脱水、除过氧化氢、降解物再生后，进入工作液贮槽，完成一次循环。
在氢化工序，可采用气液固三相流化床作为氢化反应器，流化床具有气液固三相混合均匀、传质和传热效果好的优点。但流化床工艺中，随着运行时间延长，或者因操作不当，会发生催化剂活性下降的现象。催化剂活性下降原因主要有：（1）操作不当，游离水进入流化床反应器，催化剂吸附游离水后，导致催化剂颗粒团聚；（2）降解物吸附在催化剂表面，堵塞孔道，覆盖活性位点。另外，随着催化剂运行时间增加，颗粒之间的碰撞、摩擦会导致催化剂颗粒破裂、磨损，形成更加细小的颗粒，这会造成一级过滤器压差增长过快，导致一级过滤器的滤芯更换、清洗频繁，需要将催化剂磨损产生的细粉及时排出流化床反应器。
发明内容
为解决上述问题，本发明提出一种蒽醌法生产过氧化氢的流化床氢化装置及其使用方法，所述流化床氢化装置可以在线从流化床反应器内撤出气液固三相组成的浆液，其中的气体回收利用，采用膜分离设备将其中的大部分液相分离出来，并使用不同的溶剂依次洗涤撤出的固体物料，随后将洗涤后的催化剂返回至流化床反应器。本发明实现了气液固三相流化床反应器中浆液的连续撤料、洗涤、回收至流化床反应器，降低了催化剂中吸附的降解物的含量，确保了流化床氢化工艺的连续稳定运行。
本发明第一方面提供一种蒽醌法生产过氧化氢的流化床氢化装置，包括流化床反应器1、洗涤釜3、膜分离设备4、输送泵5；流化床反应器1设置有浆液出口，流化床反应器1的浆液出口与洗涤釜3通过浆液出料管道A103连接；洗涤釜3顶部设置有气体管道C104、第一溶剂管道10、第二溶剂管道9；洗涤釜3设置有浆液出料管路B105和浓浆回料管路C106，浆液出料管路B105与输送泵5入口连接，浓浆回料管路C106与膜分离设备4出口连接；输送泵5的出口分为管道D107和管道E108，管道D107与膜分离设备4入口连接，管道E108与流化床反应器1连接；膜分离设备4设置有溶剂排出管道11；
洗涤釜3内部上方设置有分布环15，分布环15周边设有喷嘴16，喷嘴16朝向洗涤釜3内壁；所述第一溶剂管道10与分布环15连通，所述第二溶剂管道9插入至洗涤釜中下部。
优选的，所述流化床氢化装置设置有一级过滤器2和氢化液槽6，所述一级过滤器2的进口端与流化床反应器1连接，所述一级过滤器2的氢化液出料口与氢化液槽6连接，所述一级过滤器2的底部和浆液出料管道A103连接。流化床反应器1的上部、中部、下部、底部均有浆液出口。
优选的，所述流化床反应器1的下部设置有气体管道A101、顶部设置有气体管道B102，气体管道B102和气体管道A101连通，气体管道B102上设置有第一压缩机8。气体从流化床反应器1顶部的气体管道B102排出，进入第一压缩机8进行增压，经过增压后的气体从第一压缩机8出口排出，进入气体管道A101与新鲜氢气混合后进入流化床反应器1。
优选的，所述流化床氢化装置设置有依次连接的冷凝器13、吸附罐14、第二压缩机7，气体管道C104与氢化液槽6顶部排气管道汇合后进入冷凝器13，第二压缩机7的入口端与吸附罐14连接，第二压缩机7的出口端与第一压缩机8的入口端连接。洗涤釜3排出的气体从气体管道C104依次经过冷凝器13、吸附罐14、第二压缩机7、第一压缩机8。从冷凝器13出来的气体经吸附罐14后进入第二压缩机7入口端，在第二压缩机7进行增压；在冷凝器13中冷凝下来的液体流入氢化液槽6。流化床反应器1或一级过滤器2排出浆液夹带的气体、氢化液槽6溶解的气体中均含有大量氢气，这些尾气可以增压后再次进入流化床反应器，避免了氢气直接放空，更加安全，同时减少了氢气的浪费。吸附罐中装有活性炭、活性氧化铝、树脂等，用来吸附去除有机蒸汽。
优选的，喷嘴16的数量为4~20，喷嘴16距离洗涤釜3内壁1~10cm。溶剂通过第一溶剂管道10进入分布环15，从分布环15的喷嘴喷出，分布环的喷嘴朝向洗涤釜内壁，促进了洗涤釜内残留洗涤水的去除，杜绝了将更多游离水引入流化床反应器的现象。
优选的，所述膜分离设备4采用旋转陶瓷膜，旋转陶瓷膜的过滤精度为0.1~15μm。含有游离水的浆液经过膜分离设备浓缩后，将游离水通过溶剂排出口及时排出系统。
优选的，所述洗涤釜3设置有搅拌桨17，并具有加热功能。
优选的，浓浆回料管路C106上设有排料口12，排料口12与系统外部联通，催化剂浓浆可从排料口12排出。当催化剂磨损严重时，可从流化床反应器上部或者一级过滤器底部排出浆液至洗涤釜，经过洗涤釜洗涤、膜分离设备浓缩后，排料口可将所得催化剂浓浆（其中含有大量催化剂细粉）全部排出系统，减少了一级过滤器的堵塞风险，延长一级过滤器的滤芯使用周期。
本发明第二方面提供一种所述的流化床氢化装置的使用方法，包括以下步骤：
①含有气体、催化剂、工作液的浆液从流化床反应器1或者一级过滤器2流出，经过浆液出料管道A103排至洗涤釜3中，在洗涤釜3中，浆液释放出其中的气体，气体通过气体管道C104排出；
②浆液从浆液出料管路B105出料，经输送泵5、管路D107进入膜分离设备4；在膜分离设备4中，大部分液相从溶剂排出管道11排出系统，被过滤、截留的催化剂与未排出系统的液相形成浓浆，浓浆通过浓浆回料管路C106排至洗涤釜3；
③从第一溶剂管道10或者第二溶剂管道9向洗涤釜3内添加溶剂，对浓浆进行稀释、洗涤；
④依次使用溶剂重复步骤②、③；
⑤将洗涤后形成的洗涤浆液从浆液出料管路B105经输送泵5、管路E108排入流化床反应器1。
优选的，所述洗涤釜3依次采用以下溶剂进行洗涤：
ⅰ）C9重芳烃、C10重芳烃、磷酸三辛酯、四丁基脲、二异丁基甲醇、邻甲基环己基醋酸酯中的一种或多种混合物；
ⅱ）低碳醇，为甲醇、乙醇、乙二醇、异丙醇、正丙醇、正丁醇、异丁醇、正戊醇、异戊醇中的一种或多种混合物；
ⅲ）稀氨水，其浓度为0.001~0.1mol/L；
ⅳ）纯水；
ⅴ）低碳醇，为甲醇、乙醇、乙二醇、异丙醇、正丙醇、正丁醇、异丁醇、正戊醇、异戊醇中的一种或多种混合物；
ⅵ）C9重芳烃、C10重芳烃、磷酸三辛酯、四丁基脲、二异丁基甲醇、邻甲基环己基醋酸酯中的一种或多种混合物。
优选的，所述C9重芳烃、C10重芳烃、磷酸三辛酯、四丁基脲、二异丁基甲醇、邻甲基环己基醋酸酯中的一种或多种混合物通过第一溶剂管道10进入洗涤釜3；所述低碳醇、稀氨水、纯水通过第二溶剂管道9进入洗涤釜3。
优选的，经过一次或者多次洗涤釜洗涤、膜分离设备浓缩，步骤②形成的浓浆可经排料口12排出系统，洗涤出的蒽醌、溶剂可以回收利用。浓浆排出系统减少了一级过滤器的堵塞风险，延长一级过滤器的滤芯使用周期。
本发明的优势在于：
（1）整个系统封闭运行，均可实现远程控制，无需现场人工操作，减少了工作量，提升了安全性；
（2）流化床反应器排出的浆液夹带的气体、氢化液槽溶解的气体中均含有大量氢气，这些尾气可以增压后再次进入流化床反应器，避免了氢气直接放空，更加安全，同时减少了氢气的浪费；
（3）减少了游离水对流化床反应器的影响，当因操作不当，游离水进入流化床反应器时，可从流化床反应器底部排出含有游离水的浆液至洗涤釜，经过膜分离设备浓缩后，将游离水通过溶剂排出口及时排出系统；
（4）洗涤釜使用特定的溶剂和特定的洗涤顺序对催化剂浓浆进行洗涤，通过使用特定的溶剂，减少了催化剂吸附的降解物量，提高催化剂的活性，相同催化剂装填量下，运行氢效更高，催化剂的稳定性更好。按照特定的顺序进行洗涤，可以避免常规再生方法后的焙烧流程，减少了催化剂的晶型变化和焙烧时的粉化；
（5）催化剂磨损严重时，可从流化床反应器上部或者一级过滤器底部排出浆液至洗涤釜，经过洗涤釜洗涤、膜分离设备浓缩后，排料口可将所得催化剂浓浆（其中含有大量催化剂细粉）全部排出系统，回收其中的蒽醌、溶剂。浓浆排出系统减少了一级过滤器的堵塞风险，延长一级过滤器的滤芯使用周期；
（6）洗涤釜内设置带喷嘴的分布环，且喷嘴朝向洗涤釜内壁，促进了洗涤釜内残留洗涤水的去除，杜绝了将更多游离水引入流化床反应器的现象。
附图说明
图1为本发明的蒽醌法生产过氧化氢的流化床氢化装置；
图2为分布环的结构示意图；
图中，1为流化床反应器，2为一级过滤器，3为洗涤釜，4为膜分离设备，5为输送泵，6为氢化液槽，7为第二压缩机，8为第一压缩机，9为第二溶剂管道，10为第一溶剂管道，11为溶剂排出管道，12为排料口，13为冷凝器，14为吸附罐，15为分布环，16为喷嘴，17为搅拌桨；101为气体管道A，102为气体管道B，103为浆液出料管道A，104为气体管道C，105为浆液出料管路B，106为浓浆回料管路C，107为管路D，108为管路E。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的技术方案进行详细说明，但本发明不受下述实施例的限制。
实施例1
如图1-2所示，蒽醌法生产过氧化氢的流化床氢化装置包括流化床反应器1、洗涤釜3、膜分离设备4、输送泵5、一级过滤器2、氢化液槽6、冷凝器13、吸附罐14、第二压缩机7，冷凝器13、吸附罐14、第二压缩机7依次连接；
流化床反应器1的上部、中部、下部、底部均设置有浆液出口，流化床反应器1的浆液出口与洗涤釜3通过浆液出料管道A103连接；所述流化床反应器1的下部设置有气体管道A101、顶部设置有气体管道B102，气体管道B102和气体管道A101连通，气体管道B102上设置有第一压缩机8；
洗涤釜3顶部设置有气体管道C104、第一溶剂管道10、第二溶剂管道9；气体管道C104与氢化液槽6顶部排气管道汇合后进入冷凝器13，从冷凝器13出来的气体进入吸附罐14，从冷凝器13冷凝出来的液体进入氢化液槽6，第二压缩机7的入口端与吸附罐14连接，第二压缩机7的出口端与第一压缩机8的入口端连接。洗涤釜3内部上方设置有分布环15，分布环15周边设有喷嘴16，喷嘴16朝向洗涤釜3内壁；所述第一溶剂管道10与分布环15连通，所述第二溶剂管道9插入至洗涤釜中下部。所述洗涤釜3设置有搅拌桨17，并具有加热功能；
洗涤釜3设置有浆液出料管路B105和浓浆回料管路C106，浆液出料管路B105与输送泵5入口连接，浓浆回料管路C106与膜分离设备4出口连接；输送泵5的出口分为管道D107和管道E108，管道D107与膜分离设备4连接，管道E108与流化床反应器1连接；膜分离设备4设置有溶剂排出管道11；浓浆回料管路C106上设有排料口12；
所述一级过滤器2的进口端与流化床反应器1连接，所述一级过滤器2的氢化液出料口与氢化液槽6连接，所述一级过滤器2的底部和浆液出料管道A103连接。
所述蒽醌法生产过氧化氢的流化床氢化装置的使用方法，包括以下步骤：
①含有气体、催化剂、工作液的浆液从流化床反应器1或者一级过滤器2流出，经过浆液出料管道A103排至洗涤釜3中，在洗涤釜3中，浆液释放出其中的气体，气体通过气体管道C104排出；
②浆液从浆液出料管路B105出料，经输送泵5、管路D107进入膜分离设备4；在膜分离设备4中，大部分液相从溶剂排出管道11排出系统，被过滤、截留的催化剂与未排出系统的液相形成浓浆，浓浆通过浓浆回料管路C106排至洗涤釜3；
③从第一溶剂管道10或者第二溶剂管道9向洗涤釜3内添加溶剂，对浓浆进行稀释、洗涤；
④依次使用溶剂重复步骤②、③；
⑤将洗涤后形成的洗涤浆液从浆液出料管路B105经输送泵5、管路E108排入流化床反应器1。
洗涤时，依次采用以下溶剂：（1）C9重芳烃；（2）乙醇；（3）稀氨水，其浓度为0.01mol/L；（4）纯水；（5）乙醇；（6）C9重芳烃和四丁基脲的混合物。C9重芳烃过第一溶剂管道进入洗涤釜，乙醇、稀氨水、纯水通过第二溶剂管道直接进入洗涤釜。喷嘴16数量为12，喷嘴16距离洗涤釜3内壁2cm；所述膜分离设备4采用旋转陶瓷膜分离，旋转陶瓷膜的过滤精度为1μm。
在运行过程中，每3个月从流化床反应器下部撤出部分夹带气体的浆液，经过上述处理后，气体回收利用，催化剂返回至流化床反应器，整个装置运行平稳，氢效~16g/L。
在装置运行过程中，从流化床反应器的上部将气体和浆液排至洗涤釜。气体回收利用，催化剂浓浆从排料口排出系统，可以将一级过滤器压差降低20kPa左右，将一级过滤器滤芯的清洗周期从30天延长至45天左右。
实施例2
在本实施例中，洗涤时，依次采用以下溶剂：（1）C10重芳烃。（2）甲醇。（3）稀氨水，其浓度为0.001mol/L。（4）纯水。（5）异丙醇。（6）C10重芳烃和二异丁基甲醇的混合物。喷嘴数量为4，喷嘴距离洗涤釜内壁10cm，旋转陶瓷膜的过滤精度为0.1μm。其余与实施例1相同。
在运行过程中，每3个月从流化床下部撤出部分夹带气体的浆液，经过上述处理后，气体回收利用，催化剂返回至流化床反应器，整个装置运行平稳，氢效~14g/L。
在装置运行过程中，从一级过滤器的底部将气体和浆液排至洗涤釜。气体回收利用，催化剂浓浆从排料口排出系统，可以将一级过滤器压差降低10kPa左右，将一级过滤器滤芯的清洗周期从30天延长至45天左右。
实施例3
去除分布环，其余与实施例1相同。
在运行过程中，每3个月从流化床下部撤出部分夹带气体的浆液，经过上述处理后，气体回收利用，催化剂返回至流化床反应器。但膜分离设备排出的液体中始终有水相，有少量游离水进入了流化床反应器。经过近一年的运行后，氢效从~16g/L逐渐降低至~13g/L。
在装置运行过程中，从一级过滤器的底部将气体和浆液排至洗涤釜。气体回收利用，催化剂浓浆从排料口排出系统，可以将一级过滤器压差降低5kPa左右，将一级过滤器滤芯的清洗周期从30天延长至40天左右。
实施例4
在本实施例中，洗涤时，依次采用以下溶剂：（1）C10重芳烃和C9重芳烃的混合物。（2）甲醇和异戊醇的混合物。（3）稀氨水，其浓度为0.05mol/L。（4）纯水。（5）正丁醇。（6）四丁基脲。喷嘴数量为20，喷嘴距离洗涤釜内壁1cm，旋转陶瓷膜的过滤精度为5μm。其余与实施例1相同。
在运行过程中，每3个月从流化床反应器中部撤出部分夹带气体的浆液，经过上述处理后，气体回收利用，催化剂返回至流化床反应器，整个装置运行平稳，氢效~15g/L。
在装置运行过程中，从流化床反应器上部将气体和浆液排至洗涤釜。气体回收利用，催化剂浓浆从排料口排出系统，可以将一级过滤器压差降低5kPa左右，将一级过滤器滤芯的清洗周期从30天延长至50天左右。
实施例5
在本实施例中，洗涤时，依次采用以下溶剂：（1）C9重芳烃。（2）甲醇和正丙醇的混合物。（3）稀氨水，其浓度为0.008mol/L。（4）纯水。（5）乙醇。（6）二异丁基甲醇。喷嘴数量为8，喷嘴距离洗涤釜内壁5cm，旋转陶瓷膜的过滤精度为15μm。其余与实施例1相同。
在正常运行过程中，氢效~13g/L，由于操作不当，该装置出现连续带水现象，大量游离水进入流化床反应器，导致氢效降低至7g/L。从流化床反应器底部撤出部分夹带气体的浆液，经过上述处理后，气体回收利用，催化剂返回至流化床反应器，游离水被排出系统，整个装置回复运行平稳，氢效升至13g/L。
实施例6
在本实施例中，洗涤时，依次采用以下溶剂：（1）C9重芳烃。（2）甲醇和乙醇的混合物。（3）稀氨水，其浓度为0.1mol/L。（4）纯水。（5）乙醇。（6）四丁基脲和二异丁基甲醇的混合物。喷嘴数量为16，喷嘴距离洗涤釜内壁5cm，旋转陶瓷膜的过滤精度为3μm。其余与实施例1相同。
在装置运行过程中，出现催化剂活性降低的现象，流化床的氢效从正常运行的~14g/L降低至~13g/L，从流化床反应器中部将气体和浆液排至洗涤釜。气体回收利用，催化剂浓浆从排料口排出系统，并及时补充新鲜催化剂，反应活性逐步恢复至~14g/L。
对比例1
在本对比中，洗涤时，依次采用以下溶剂：（1）甲醇和异戊醇的混合物。（2）C10重芳烃和C9重芳烃的混合物。（3）稀氨水，其浓度为0.05mol/L。（4）纯水。（5）正丁醇。（6）四丁基脲。其余与实施例1相同。
在运行过程中，每3个月从流化床下部撤出部分夹带气体的浆液，经过上述处理后，气体回收利用，催化剂返回至流化床反应器。由于洗涤时的溶剂顺序发生改变，稀氨水的洗涤效果较差，经过近一年的运行后，氢效从~16g/L逐渐降低至~13g/L。
对比例2
在本对比中，洗涤时，依次采用以下溶剂：（1）C10重芳烃和C9重芳烃的混合物。（2）甲醇和异戊醇的混合物。（3）稀氨水，其浓度为0.05mol/L。（4）正丁醇。（5）纯水。（6）四丁基脲。其余与实施例1相同。
在运行过程中，每3个月从流化床下部撤出部分夹带气体的浆液，经过上述处理后，气体回收利用，催化剂返回至流化床反应器。由于洗涤时的溶剂顺序发生改变，无法确保洗涤溶剂中的水被全部带出系统，导致少量游离水进入流化床反应器，经过近半年的运行后，氢效从~16g/L逐渐降低至~13g/L。
对比例3
在本实施例中，洗涤时，依次采用以下溶剂：（1）四丁基脲和二异丁基甲醇的混合物。（2）甲醇和乙醇。（3）氢氧化钠水溶液，其浓度为0.01mol/L。（4）纯水。（5）乙醇。（6）C9重芳烃。喷嘴数量为10，喷嘴距离洗涤釜内壁3cm，旋转陶瓷膜的过滤精度为3μm。其余与实施例1相同。
在运行过程中，每3个月从流化床反应器中部撤出部分夹带气体的浆液，经过上述处理后，气体回收利用，催化剂返回至流化床反应器，氢效呈现逐渐降低的趋势，经过近一年的运行后，氢效从~15g/L降低至~10g/L，且一级过滤器压差逐渐升高，一级过滤器滤芯清洗周期从30天缩短至20天。分析其原因，主要是因为氢氧化钠水溶液的碱性较强，直接与催化剂接触会导致氧化铝载体的晶型结构发生改变，催化剂更易粉化，造成催化剂活性降低、一级过滤器易堵塞。

Claims (10)

1.一种蒽醌法生产过氧化氢的流化床氢化装置，其特征在于，包括流化床反应器（1）、洗涤釜（3）、膜分离设备（4）、输送泵（5）；流化床反应器（1）设置有浆液出口，流化床反应器（1）的浆液出口与洗涤釜（3）通过浆液出料管道A（103）连接；洗涤釜（3）顶部设置有气体管道C（104）、第一溶剂管道（10）、第二溶剂管道（9）；洗涤釜（3）设置有浆液出料管路B（105）和浓浆回料管路C（106），浆液出料管路B（105）与输送泵（5）入口连接，浓浆回料管路C（106）与膜分离设备（4）出口连接；输送泵（5）的出口分为管道D（107）和管道E（108），管道D（107）与膜分离设备（4）入口连接，管道E（108）与流化床反应器（1）连接；膜分离设备（4）设置有溶剂排出管道（11）；
洗涤釜（3）内部上方设置有分布环（15），分布环（15）周边设有喷嘴（16），喷嘴（16）朝向洗涤釜（3）内壁；所述第一溶剂管道（10）与分布环（15）连通，所述第二溶剂管道（9）插入至洗涤釜（3）中下部。
2.根据权利要求1所述的流化床氢化装置，其特征在于，喷嘴（16）的数量为4~20，喷嘴（16）距离洗涤釜（3）内壁1~10cm。
3.根据权利要求1或2所述的流化床氢化装置，其特征在于，所述流化床氢化装置设置有一级过滤器（2）和氢化液槽（6），所述一级过滤器（2）的进口端与流化床反应器（1）连接，所述一级过滤器（2）的氢化液出料口与氢化液槽（6）连接，所述一级过滤器（2）的底部和浆液出料管道A（103）连接。
4.根据权利要求1或2所述的流化床氢化装置，其特征在于，所述流化床反应器（1）下部设置有气体管道A（101）、顶部设置有气体管道B（102），气体管道B（102）和气体管道A（101）连通，气体管道B（102）上设置有第一压缩机（8）。
5.根据权利要求3所述的流化床氢化装置，其特征在于，所述流化床氢化装置设置有依次连接的冷凝器（13）、吸附罐（14）、第二压缩机（7），气体管道C（104）与氢化液槽（6）顶部排气管道汇合后进入冷凝器（13），第二压缩机（7）的入口端与吸附罐（14）连接，第二压缩机（7）的出口端与第一压缩机（8）的入口端连接。
6.根据权利要求1或2所述的流化床氢化装置，其特征在于，所述膜分离设备（4）采用旋转陶瓷膜，旋转陶瓷膜的过滤精度为0.1~15μm。
7.根据权利要求1或2所述的流化床氢化装置，其特征在于，浓浆回料管路C（106）上设有排料口（12）。
8.一种权利要求1~7任一项所述的流化床氢化装置的使用方法，包括以下步骤：
①含有气体、催化剂、工作液的浆液从流化床反应器（1）或者一级过滤器（2）流出，经过浆液出料管道A（103）排至洗涤釜（3）中，在洗涤釜（3）中，浆液释放出其中的气体，气体通过气体管道C（104）排出；
②浆液从浆液出料管路B（105）出料，经输送泵（5）、管路D（107）进入膜分离设备（4）；在膜分离设备（4）中，大部分液相从溶剂排出管道（11）排出系统，被过滤、截留的催化剂与未排出系统的液相形成浓浆，浓浆通过浓浆回料管路C（106）排至洗涤釜（3）；
③从第一溶剂管道（10）或者第二溶剂管道（9）向洗涤釜（3）内添加溶剂，对浓浆进行稀释、洗涤；
④依次使用溶剂重复步骤②、③；
⑤将洗涤后形成的洗涤浆液从浆液出料管路B（105）经输送泵（5）、管路E（108）排入流化床反应器（1）。
9.根据权利要求8所述的使用方法，其特征在于，所述洗涤釜（3）依次采用以下溶剂进行洗涤：
ⅰ）C9重芳烃、C10重芳烃、磷酸三辛酯、四丁基脲、二异丁基甲醇、邻甲基环己基醋酸酯中的一种或多种混合物；
ⅱ）低碳醇，为甲醇、乙醇、乙二醇、异丙醇、正丙醇、正丁醇、异丁醇、正戊醇、异戊醇中的一种或多种混合物；
ⅲ）稀氨水，其浓度为0.001~0.1mol/L；
ⅳ）纯水；
ⅴ）低碳醇，为甲醇、乙醇、乙二醇、异丙醇、正丙醇、正丁醇、异丁醇、正戊醇、异戊醇中的一种或多种混合物；
ⅵ）C9重芳烃、C10重芳烃、磷酸三辛酯、四丁基脲、二异丁基甲醇、邻甲基环己基醋酸酯中的一种或多种混合物。
10.根据权利要求9所述的使用方法，其特征在于，所述C9重芳烃、C10重芳烃、磷酸三辛酯、四丁基脲、二异丁基甲醇、邻甲基环己基醋酸酯中的一种或多种混合物通过第一溶剂管道（10）进入洗涤釜（3），所述低碳醇、稀氨水、纯水通过第二溶剂管道（9）进入洗涤釜（3）。
CN202410026308.7A 2024-01-09 2024-01-09 一种蒽醌法生产过氧化氢的流化床氢化装置及其使用方法 Active CN117548043B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202410026308.7A CN117548043B (zh) 2024-01-09 2024-01-09 一种蒽醌法生产过氧化氢的流化床氢化装置及其使用方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202410026308.7A CN117548043B (zh) 2024-01-09 2024-01-09 一种蒽醌法生产过氧化氢的流化床氢化装置及其使用方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN117548043A true CN117548043A (zh) 2024-02-13
CN117548043B CN117548043B (zh) 2024-04-02

Family

ID=89814948

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202410026308.7A Active CN117548043B (zh) 2024-01-09 2024-01-09 一种蒽醌法生产过氧化氢的流化床氢化装置及其使用方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN117548043B (zh)

Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1083728A (fr) * 1952-07-12 1955-01-12 Olin Mathieson Perfectionnements à la préparation de l'eau oxygénée
US5985235A (en) * 1995-12-04 1999-11-16 Eka Chemicals Ab Method of treating a catalyst
US20030216245A1 (en) * 2000-12-22 2003-11-20 Bing Zhou Regeneration of spent supported metal catalysts
CN1817838A (zh) * 2006-02-17 2006-08-16 黎明化工研究院 一种蒽醌法生产过氧化氢流化床氢化工艺
CN101066751A (zh) * 2006-05-01 2007-11-07 三菱瓦斯化学株式会社 氢化催化剂的活化方法及含有其的过氧化氢制造方法
CN103449381A (zh) * 2013-09-02 2013-12-18 中国天辰工程有限公司 一种用于蒽醌化合物悬浮氢化的工艺
CN104370276A (zh) * 2013-08-13 2015-02-25 中国石油化工股份有限公司 一种过氧化氢的制备方法
CN104549060A (zh) * 2013-10-28 2015-04-29 中国石油化工股份有限公司 一种浆态床环流反应器及应用以及生产过氧化氢的方法
CN105056845A (zh) * 2015-08-28 2015-11-18 湖南百利工程科技股份有限公司 浆态床反应器及其在生产过氧化氢中的应用
CN106629618A (zh) * 2017-01-03 2017-05-10 河北美邦工程科技股份有限公司 一种蒽醌法生产双氧水的流化床加氢反应与分离工艺及装置
CN111732083A (zh) * 2020-05-26 2020-10-02 湖北三里枫香科技有限公司 一种流化床双氧水工艺
CN113460968A (zh) * 2021-07-26 2021-10-01 宜昌苏鹏科技有限公司 蒽醌法制取过氧化氢的工艺体系及工艺方法
CN215087209U (zh) * 2021-06-17 2021-12-10 杭州名鑫双氧水有限公司 氢化塔不间断生产系统中钯催化剂再生分系统
CN114887669A (zh) * 2022-03-10 2022-08-12 中国平煤神马集团尼龙科技有限公司 一种蒽醌法生产过氧化氢用催化剂的再生方法
WO2023118749A1 (fr) * 2021-12-23 2023-06-29 Arkema France Réactivation de catalyseur d'hydrogénation

Patent Citations (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1083728A (fr) * 1952-07-12 1955-01-12 Olin Mathieson Perfectionnements à la préparation de l'eau oxygénée
US5985235A (en) * 1995-12-04 1999-11-16 Eka Chemicals Ab Method of treating a catalyst
US20030216245A1 (en) * 2000-12-22 2003-11-20 Bing Zhou Regeneration of spent supported metal catalysts
CN1817838A (zh) * 2006-02-17 2006-08-16 黎明化工研究院 一种蒽醌法生产过氧化氢流化床氢化工艺
CN101066751A (zh) * 2006-05-01 2007-11-07 三菱瓦斯化学株式会社 氢化催化剂的活化方法及含有其的过氧化氢制造方法
US20080170985A1 (en) * 2006-05-01 2008-07-17 Mitsubishi Gas Chemical Company, Inc. Method for activating hydrogenation catalyst and method for producing hydrogen peroxide including same
CN104370276A (zh) * 2013-08-13 2015-02-25 中国石油化工股份有限公司 一种过氧化氢的制备方法
CN103449381A (zh) * 2013-09-02 2013-12-18 中国天辰工程有限公司 一种用于蒽醌化合物悬浮氢化的工艺
CN104549060A (zh) * 2013-10-28 2015-04-29 中国石油化工股份有限公司 一种浆态床环流反应器及应用以及生产过氧化氢的方法
CN105056845A (zh) * 2015-08-28 2015-11-18 湖南百利工程科技股份有限公司 浆态床反应器及其在生产过氧化氢中的应用
CN106629618A (zh) * 2017-01-03 2017-05-10 河北美邦工程科技股份有限公司 一种蒽醌法生产双氧水的流化床加氢反应与分离工艺及装置
CN111732083A (zh) * 2020-05-26 2020-10-02 湖北三里枫香科技有限公司 一种流化床双氧水工艺
CN215087209U (zh) * 2021-06-17 2021-12-10 杭州名鑫双氧水有限公司 氢化塔不间断生产系统中钯催化剂再生分系统
CN113460968A (zh) * 2021-07-26 2021-10-01 宜昌苏鹏科技有限公司 蒽醌法制取过氧化氢的工艺体系及工艺方法
WO2023118749A1 (fr) * 2021-12-23 2023-06-29 Arkema France Réactivation de catalyseur d'hydrogénation
CN114887669A (zh) * 2022-03-10 2022-08-12 中国平煤神马集团尼龙科技有限公司 一种蒽醌法生产过氧化氢用催化剂的再生方法

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
史宗民;: "钯触媒在蒽醌法生产双氧水的应用", 中国氯碱, no. 10, 20 October 2011 (2011-10-20), pages 8 - 20 *
胡长诚;: "国内外蒽醌法制过氧化氢工艺技术研发新进展", 化学推进剂与高分子材料, no. 02, 28 March 2017 (2017-03-28), pages 47 - 49 *
铁大铮等: "中小水泥厂设备工作者手册", 15 May 1989, 中国建筑工业出版社, pages: 676 *
陈明明: "蒽醌法双氧水生产氢化催化剂再生研究", 工程科技I辑, no. 2018, 15 May 2018 (2018-05-15), pages 3 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN117548043B (zh) 2024-04-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104549066B (zh) 一种浆态床内环流反应装置及应用和生产过氧化氢的方法
CN104549060B (zh) 一种浆态床环流反应器及应用以及生产过氧化氢的方法
CN107032303A (zh) 过氧化氢的流化床生产系统及生产方法
CN106861401B (zh) 液化石油气脱硫净化系统及净化方法
CN117548043B (zh) 一种蒽醌法生产过氧化氢的流化床氢化装置及其使用方法
CN104370276A (zh) 一种过氧化氢的制备方法
CN205099601U (zh) 一种氢化反应装置以及一种生产过氧化氢的系统
CN105771417A (zh) 一种过滤回收pta氧化阶段母液中固体颗粒的方法和应用该方法的过滤器
CN216572988U (zh) 一种1,4-丁炔二醇的生产系统
CN207981116U (zh) 一种浆态床环流反应器
CN104549065B (zh) 一种浆态床环流反应器及应用和一种生产过氧化氢的方法
US3215624A (en) Continuous ion exchange apparatus and process
CN104549059B (zh) 蒽醌法制过氧化氢浆态床加氢反应器及其应用
CN111732083A (zh) 一种流化床双氧水工艺
CN105056845B (zh) 浆态床反应器及其在生产过氧化氢中的应用
JP4520585B2 (ja) 還元された触媒溶液を再循環させることによる硫化水素含有ガスの処理方法およびその装置
JPH0568869A (ja) 懸濁触媒系の反応方法
CN114452679A (zh) 一种用于蒽醌法双氧水工作液后处理的碱塔及方法
CN107473188A (zh) 一种使用蒽醌法制备过氧化氢的生产工艺
CN204933428U (zh) 一种浆态床反应器
CN103483146B (zh) 液液萃取结晶与减压侧线精馏集成提取对叔丁基甲苯氧化反应物中的对叔丁基苯甲醛的方法
CN203183794U (zh) 加压转台过滤机
CN217829949U (zh) 蒽醌法制取过氧化氢的系统
CN214553599U (zh) 一种催化剂原位再生反应器
CN117123147A (zh) 一种包含反冲系统的气液固三相流化床氢化装置

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