Claims (28)
1. Способ получения концентрированных водных растворов пероксида водорода путем прямого синтеза из Н2 и O2, включающий следующие стадии: (a) подачу в реактор, содержащий гетерогенный катализатор на основе палладия и платины, поддерживаемый в виде дисперсии в жидкой реакционной среде: (i) потока жидкости, состоящего из спирта или смеси С1-С3 спиртов, или смеси указанных спиртов с водой, содержащей по меньшей мере 50 мас.% спирта, также содержащего кислотный промотор и галогенированный промотор, причем спирт и, возможно, всю содержащуюся в потоке воду или ее часть возвращают рециклом с последующей стадии d), (ii) газового потока, содержащего водород, кислород и инертный газ, характеризующегося тем, что концентрация водорода в нем составляет менее 4,5 об.%, концентрация кислорода - менее 21 об.%, а остальное до 100% составляет инертный газ, (b) удаление из реактора: (iii) потока жидкости, состоящего из потока (i) и также содержащего пероксид водорода и воду, образованные в реакции, характеризующегося тем, что концентрация пероксида водорода находится в интервале от 2 до 10 мас.%, и (iv) газового потока, по существу состоящего из непрореагировавших водорода и кислорода, а также инертного газа, (c) возможно, добавление к потоку (iii) воды в таком количестве, чтобы ее содержание было по меньшей мере равным ее содержанию в конечном водном растворе пероксида водорода, (d) подачу потока, полученного на стадии (с), в систему дистилляции, из которой затем выводят следующие потоки: (v) один или более потоков, содержащих весь спирт и, возможно, воду, которые затем подают рециклом на стадию (а), (vi) концентрированный водный раствор Н2O2, как обозначено выше, с титром по массе от 15 до 60 мас.%, (vii) возможно, поток, содержащий воду, подаваемую в избытке на стадию (с).1. A method of obtaining concentrated aqueous solutions of hydrogen peroxide by direct synthesis from H 2 and O 2 , comprising the following stages: (a) feeding into a reactor containing a heterogeneous catalyst based on palladium and platinum, supported as a dispersion in a liquid reaction medium: (i ) a liquid stream consisting of an alcohol or a mixture of C 1 -C 3 alcohols, or a mixture of these alcohols with water containing at least 50 wt.% alcohol, also containing an acid promoter and a halogenated promoter, the alcohol and, possibly, all contained in flow water or part of it is returned by recycle from the subsequent stage d), (ii) of a gas stream containing hydrogen, oxygen and inert gas, characterized in that the hydrogen concentration in it is less than 4.5 vol.%, the oxygen concentration is less than 21 vol. %, and the rest up to 100% is an inert gas, (b) removal from the reactor: (iii) a liquid stream consisting of a stream (i) and also containing hydrogen peroxide and water formed in a reaction characterized in that the concentration of hydrogen peroxide is in the range from 2 to 10 wt.%, and (iv) a gas stream, about a substance consisting of unreacted hydrogen and oxygen, as well as an inert gas, (c) it is possible to add to the stream (iii) water in such an amount that its content is at least equal to its content in the final aqueous solution of hydrogen peroxide, (d) feeding the stream obtained in step (c) into a distillation system, from which the following streams are then withdrawn: (v) one or more streams containing all the alcohol and possibly water, which are then recycled to step (a), (vi ) concentrated aqueous solution of H 2 O 2, as indicated above, with m Trom by weight from 15 to 60 wt.%, (vii) possibly a stream containing the water fed in excess in step (c).
2. Способ по п.1, в котором реакцию проводят при температуре, составляющей от - 10 до 60°С.2. The method according to claim 1, in which the reaction is carried out at a temperature of from 10 to 60 ° C.
3. Способ по п.1, в котором реакцию проводят при давлении, составляющем от 1 до 300 бар (от 0,102 до 30,51 МПа).3. The method according to claim 1, in which the reaction is carried out at a pressure of from 1 to 300 bar (from 0.102 to 30.51 MPa).
4. Способ по п.1, в котором время пребывания жидкой среды в реакторе составляет от 0,05 до 5 ч.4. The method according to claim 1, in which the residence time of the liquid medium in the reactor is from 0.05 to 5 hours
5. Способ по п.1, в котором катализатор содержит палладий в количестве от 0,1 до 3 мас.% и платину в количестве от 0,01 до 1 мас.%, причем атомное соотношение между платиной и палладием составляет от 1/500 до 100/100.5. The method according to claim 1, in which the catalyst contains palladium in an amount of from 0.1 to 3 wt.% And platinum in an amount of from 0.01 to 1 wt.%, And the atomic ratio between platinum and palladium is from 1/500 up to 100/100.
6. Способ по п.1, в котором катализатор нанесен на активированный уголь.6. The method according to claim 1, in which the catalyst is deposited on activated carbon.
7. Способ по п.1, в котором жидкий поток (i) состоит из метанола или смеси метанола и воды, содержащей по меньшей мере 70 мас.% метанола.7. The method according to claim 1, in which the liquid stream (i) consists of methanol or a mixture of methanol and water containing at least 70 wt.% Methanol.
8. Способ по п.1, в котором кислотный промотор, содержащийся в жидком потоке (i), выбирают из серной кислоты и фосфорной кислоты.8. The method according to claim 1, wherein the acid promoter contained in the liquid stream (i) is selected from sulfuric acid and phosphoric acid.
9. Способ по п.1, в котором кислотный промотор содержится в жидком потоке (i) при концентрациях в интервале от 20 до 1000 мг на килограмм жидкой среды.9. The method according to claim 1, in which the acid promoter is contained in the liquid stream (i) at concentrations in the range from 20 to 1000 mg per kilogram of liquid medium.
10. Способ по п.1, в котором галогенированный промотор содержится в жидком потоке (i) при концентрации в интервале от 0,1 до 50 мг на килограмм жидкой среды.10. The method according to claim 1, in which the halogenated promoter is contained in the liquid stream (i) at a concentration in the range from 0.1 to 50 mg per kilogram of liquid medium.
11. Способ по п.1, в котором газовый поток (ii) на входе содержит водород при концентрации от 2 до 4 об.%, концентрация кислорода составляет от 6 до 15 об.%, а остальное до 100% составляет азот.11. The method according to claim 1, in which the gas stream (ii) at the inlet contains hydrogen at a concentration of from 2 to 4 vol.%, The oxygen concentration is from 6 to 15 vol.%, And the rest up to 100% is nitrogen.
12. Способ по п.1, в котором концентрация пероксида водорода в жидком потоке (iii) на выходе из реактора составляет от 3 до 8 мас.%.12. The method according to claim 1, in which the concentration of hydrogen peroxide in the liquid stream (iii) at the outlet of the reactor is from 3 to 8 wt.%.
13. Способ по п.1, в котором газовый поток (iv) на выходе из реактора имеет объемную концентрацию водорода, меньшую или равную 2%, и объемную концентрацию кислорода, обычно меньшую, чем 18%.13. The method according to claim 1, in which the gas stream (iv) at the outlet of the reactor has a volumetric concentration of hydrogen less than or equal to 2%, and a volumetric concentration of oxygen, usually less than 18%.
14. Способ по п.13, в котором газовый поток (iv) на выходе из реактора имеет объемную концентрацию водорода, составляющую от 0,5 до 1,5%, и объемную концентрацию кислорода, составляющую от 6 до 12%.14. The method according to item 13, in which the gas stream (iv) at the outlet of the reactor has a volumetric concentration of hydrogen of 0.5 to 1.5%, and a volumetric concentration of oxygen of 6 to 12%.
15. Способ по п.1, в котором система дистилляции на стадии (d) работает при атмосферном давлении или под давлением ниже атмосферного давления.15. The method according to claim 1, in which the distillation system in stage (d) operates at atmospheric pressure or under pressure below atmospheric pressure.
16. Способ по п.15, в котором система дистилляции на стадии (d) работает под давлением в интервале от атмосферного давления до 50 мбар (5,09 кПа).16. The method according to clause 15, in which the distillation system in stage (d) operates under pressure in the range from atmospheric pressure to 50 mbar (5.09 kPa).
17. Способ по п.1, в котором система дистилляции на стадии (d) состоит из одного или более испарителей или колонн.17. The method according to claim 1, in which the distillation system in stage (d) consists of one or more evaporators or columns.
18. Способ по п.17, в котором основания испарителей или колонн соединены последовательно.18. The method according to 17, in which the base of the evaporators or columns are connected in series.
19. Способ по п.17, в котором спирт или водно-спиртовые растворы выводят из верхней части испарителей или колонн и могут быть возвращены рециклом на стадию (i) по отдельности или в смешанном состоянии.19. The method according to 17, in which alcohol or aqueous-alcoholic solutions are removed from the upper part of the evaporators or columns and can be recycled to stage (i) individually or in a mixed state.
20. Способ по п.18, в котором из нижней части аппаратов получают растворы H2О2 последовательно увеличивающейся концентрации до тех пор, пока из хвостовой фракции последней колонны не получают раствор Н2О2 желаемой концентрации.20. The method according to p. 18, in which from the bottom of the apparatus receive solutions of H 2 About 2 successively increasing concentration until then, from the tail fraction of the last column does not receive a solution of H 2 About 2 the desired concentration.
21. Способ по п.17, в котором испарители или колонны работают при уменьшенном давлении.21. The method according to 17, in which the evaporators or columns operate at reduced pressure.
22. Способ по п.17, в котором испарители или колонны работают при атмосферном давлении или под давлением ниже атмосферного, причем температура в нижней части колонн составляет от 50 до 75°С, а температура в верхней части колонн составляет от 20 до 50°С.22. The method according to 17, in which the evaporators or columns operate at atmospheric pressure or under a pressure below atmospheric, the temperature in the lower part of the columns is from 50 to 75 ° C, and the temperature in the upper part of the columns is from 20 to 50 ° C .
23. Способ по п.1, в котором концентрация пероксида водорода в водном растворе (vi) составляет от 20 до 50 мас.%.23. The method according to claim 1, in which the concentration of hydrogen peroxide in the aqueous solution (vi) is from 20 to 50 wt.%.
24. Способ по п.1, в котором концентрация пероксида водорода в водном растворе (vi) равна 35 мас.%.24. The method according to claim 1, in which the concentration of hydrogen peroxide in aqueous solution (vi) is equal to 35 wt.%.
25. Способ по п.1, в котором возможное добавление воды на стадии (с) и последующую подачу вещества на стадии (d) проводят после сброса давления до атмосферного и промывки инертным газом.25. The method according to claim 1, in which the possible addition of water in step (c) and the subsequent supply of the substance in step (d) is carried out after depressurizing to atmospheric pressure and flushing with an inert gas.
26. Способ по пп.1 и 17, в котором возможное добавление воды может быть произведено перед любым из испарителей или колонн, образующих цепочку дистилляции как раздельно, так и одновременно на различных участках.26. The method according to claims 1 and 17, in which the possible addition of water can be made in front of any of the evaporators or columns forming a distillation chain both separately and simultaneously at different sites.
27. Способ по п.1, в котором получаемый по желанию поток (vii) выделяют, подвергая дистилляции одну или более водно-спиртовые фракции, получаемую (получаемые) из верхней части аппарата (аппаратов).27. The method according to claim 1, in which the optionally obtained stream (vii) is isolated by distillation of one or more water-alcohol fractions obtained (obtained) from the upper part of the apparatus (apparatus).
28. Способ по п.19, в котором поток, имеющий высокий титр по спирту, выводят из верхней части первой колонны, а водно-спиртовые смеси, концентрация спирта в которых находится в диапазоне от 90 до 20 мас.% спирта, выводят из верхних частей последующих колонн.28. The method according to claim 19, in which the stream having a high titer of alcohol is removed from the upper part of the first column, and water-alcohol mixtures, the alcohol concentration of which is in the range from 90 to 20 wt.% Alcohol, are removed from the upper parts of subsequent columns.