[发明专利]一种高效生产过氧化氢的工艺

说明书

本发明属于化工领域，具体涉及一种高效生产过氧化氢的工艺，以重芳烃、磷酸三辛酯为溶剂，2‑乙基蒽醌为工作载体配制得到工作液，工作液在石墨烯/氧化铝负载钯催化剂的催化作用下，与氢气进行氢化反应，通过控制氢化反应过程的反应温度、反应压力以及工作液喷淋密度使反应液中2‑乙基四氢蒽醌与2‑乙基蒽醌的含量比维持在(4～5)：(5～6)的范围内。与传统工艺相比，该工艺在同样的氢化程度下，可使氢化效率提高32％，产能可以同步提高32％，且催化剂的使用量可减少60％以上，取得了显著的进步。

技术领域

本发明属于化工领域，具体涉及一种高效生产过氧化氢的工艺。

背景技术

过氧化氢的工业生产方法主要为蒽醌法，是以2-乙基蒽醌(EAQ)为工作载体，以重芳烃(Ar)、磷酸三辛酯(TOP)或其它组分为工作溶剂配成工作液，经过氢化、氧化、纯水萃取和工作液后处理等工序，得到一定浓度的过氧化氢产品。

在蒽醌法生产双氧水的氢化过程中，氢化过程是非常重要的生产单元，直接影响氢化效率、工作液的质量水平及产品质量。氢化反应中，在钯催化剂下氢气和工作液中的蒽醌反应，生成2-乙基氢蒽醌和2-乙基四氢氢蒽醌，再经空气氧化反应后，2-乙基氢蒽醌和2-乙基四氢氢蒽醌还原成2-乙基蒽醌和2-乙基四氢蒽醌，生成过氧化氢，整个系统连续密闭循环生产。反应温度一般为40～75℃，反应压力一般为0.2～0.4MPa。该技术中，工作液对2-乙基蒽醌和2-乙基四氢蒽醌的溶解度不高，导致氢化效率不高，生产能力低。因此，如何提高蒽醌在工作液的浓度是目前亟需解决的技术问题。

而针对该技术问题，现有的解决方法一般通过在工作液中引入第三组份溶剂，如中国专利申请CN103588177A，发明人在原有工作液的基础上引入了2-甲基环己基醋酸酯，达到提高蒽醌及氢蒽醌的溶解度的目的，该方法可使工作液中总蒽醌的溶解度达到180～200g/L，但该单位体积工作液产能比现有技术提高约35％；如中国专利申请CN105819402A，发明人提供了一种新型工作液体系，工作液中溶剂各组分的体积百分比为：三甲苯60～80％，磷酸三辛酯0.5～25％，四丁基脲0.5～25％，2-甲基环己基醋酸酯0.5～25％，该工作液可以使工作液中的总蒽醌含量达到140～200g/L，氢效可达到12～15g/L，提高了生产能力。但上述方法由于引入了更多的有机溶剂，导致产品存在更多的有机杂质和工艺不成熟性，其次，现行双氧水生产工艺中均采用钯催化剂催化，其中多用氧化铝负载，但是普通氧化铝负载的催化剂存在活性和选择性差的问题。

因此，有必要提供一种氢化效率和生产能力高的工艺以满足现实所需。

发明内容

本发明旨在提供一种高效生产过氧化氢的工艺，与传统工艺相比，该工艺在同样的氢化程度下，可使氢化效率提高32％，产能可以同步提高32％，且大大减少了催化剂的用量。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：一种高效生产过氧化氢的工艺，以重芳烃、磷酸三辛酯为溶剂，2-乙基蒽醌为工作载体配制得到工作液，工作液在石墨烯/氧化铝负载钯催化剂的催化作用下，与氢气进行氢化反应，通过控制氢化反应过程的反应温度、反应压力以及工作液喷淋密度使反应液中2-乙基四氢蒽醌与2-乙基蒽醌的含量比维持在(4～5)：(5～6)的范围内。

进一步地，2-乙基四氢蒽醌与2-乙基蒽醌的含量比为4.5：5.5。

进一步地，所述进口温度为45～50℃。

进一步地，所述反应压力为0.25～0.35MPa。

进一步地，所述工作液喷淋密度为95～110m3/(m2·h)。

进一步地，所述石墨烯/氧化铝负载钯催化剂由以下步骤制得：