[发明专利]蒽醌法生产双氧水工艺中工作液的再生工艺

说明书

蒽醌法生产双氧水工艺中工作液的再生工艺，涉及以蒽醌法工业化生产双氧水的技术领域，具体涉及在氢化工序中产生的氢化蒽醌降解物还原成2‑乙基蒽醌再生技术。本发明无浓碱吸除非游离态水和对碱进行分离的步骤，取而代之的是采用闪蒸的物理方法去除非游离态水，可保证与活性氧化铝接触的工作液中含水量足够的低，充分保证活性氧化铝的使用寿命。本工艺中避免了采用碱对活性氧化铝的影响，使活性氧化铝处于中性条件下工作，可确保其性质较稳定，损耗小，使用寿命延长。

技术领域

本发明涉及以蒽醌法工业化生产双氧水的技术领域，具体涉及在氢化工序中产生的氢化蒽醌降解物（如蒽酮等）还原成2-乙基蒽醌再生技术，以及除去萃余液中大部分水分保持触媒活性的工艺技术。

背景技术

工业规模化生产过氧化氢（H₂O₂）的传统方法是蒽醌法，主要有氢化反应工序、氧化反应工序、萃取和净化工序、再生工序（也称后处理工序）。

氢化反应机理是：在钯（Pd）催化作用下，2-乙基蒽醌和2-乙基四氢蒽醌分别与氢气反应生成2-乙基氢蒽醌和2-乙基四氢氢蒽醌。这个过程中生成的工作液我们称为氢化液。

氧化还原反应机理是：将2-乙基氢蒽醌和2-乙基四氢氢蒽醌与空气中氧气发生氧化反应，生成过氧化氢，同时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，这个过程生成的工作液我们称为氧化液。

萃取的机理是：以水为连续相，氧化液为分散相，纯水从塔顶流向塔底的过程中过氧化氢含量逐渐增高，最后从萃取塔的塔底流出的萃取液也称粗双氧水（也成为了萃取液），再将粗双氧水再依次经净化、去除重芳烃后，再添加稳定剂，然后进入双氧水成品包装工序。氧化液从萃取塔塔底向上与纯水逆流萃取的过程中，双氧水浓度逐渐降低，最后从萃取塔塔顶流出，这种液体我们称为萃余液。

而经过以上萃取后的萃余液含有重芳烃、磷酸三辛酯、2-乙基蒽醌、2-乙基四氢蒽醌以外，还含有游离态的水及双氧水、溶解态的水及双氧水、氢化蒽醌降解物和环氧蒽醌降解物。为了保持工作液的性质（降解物的含量太多，工作液性质发生变化）及触媒的活性（进入氢化工序带水多，影响触媒活性）；通过物理或者化学除水并把部分氢化蒽醌降解物再生还原成蒽醌的过程，以上处理工艺业内称为再生工序。

传统的再生工序过程是：萃余液先通过萃余分离器中油水分离填料把萃余液中大部分游离态的水分离下来，再经过碱塔中浓碱（40%碳酸钾）吸附大部分的水分，同时分解大部分的双氧水，再经碱分离器的油水分离填料除去大部分夹带的碱液，然后再通过白土床中活性氧化铝将部分氢化蒽醌降解物还原成蒽醌的过程。

在传统的再生工序过程中，虽然经浓碱吸附和碱分离器除吸除了大部分水分及分解了大部分双氧水，但是还有少量碱液随工作液进入白土床中，致使白土床中的活性氧化铝与碱发生了反应，并产生粉化现象，会直接影响活性氧化铝的使用寿命。其次进入白土床工作液没有加热温度在50℃作用，活性氧化铝在这个温度下对蒽醌降解物的再生效果不佳。

由上可见传统的再生工序（有的称为后处理工序）存在以下缺陷：

1、除水（萃余分离器、碱塔）和除碱（碱分离器）设备需要较大的体积，初始装填使用的工作液量较多，辅助设备较多（需要配合蒸碱系统），设备投资成本大，占地大。

2、工作液全部经过活性氧化铝处理，单位双氧水的活性氧化铝消耗高，需要配置活性氧化铝的白土床体积较大（10万吨/年双氧水装置单个白土床体积大约130m³左右，三个床），装填的活性氧化铝量较多（一共装150t左右）。

3、活性氧化铝由于在碱性环境下，使用寿命大约只有1～2个月，主要原因是在白土床床底部的活性氧化铝粉化现象严重。

4、在萃余分离器中使用浓碳酸钾溶液作为吸水剂，需要消耗大量碳酸钾，并且碳酸钾需要定期置换，产生大量的废碳酸钾液体。