[实用新型]蒽醌法固定床生产双氧水工艺中氢化塔双塔系统

说明书

蒽醌法固定床生产双氧水工艺中氢化塔双塔系统，涉及以蒽醌法固定床工业化生产双氧水的技术领域，包括氢气总管、工作液总管、白土床、过滤器、第一氢化塔和第二氢化塔，第一氢化塔与第二氢化塔的氢气入口并联后与氢气总管相连；第一氢化塔与第二氢化塔的工作液入口并联后与工作液总管相连；第一氢化塔与第二氢化塔的氢化液出口并联后与过滤器相连，第一氢化塔的氢化液出口通过氢化塔输送泵与第二氢化塔的工作液入口相连；第一氢化塔的循环再生氢化液出口通过第一循环泵与工作液入口相连，第二氢化塔的循环再生氢化液出口通过第二循环泵与工作液入口相连；第一循环泵与第二循环泵并联后与白土床相连。既能节省投资成本，又能保障绿色生产要求。

技术领域

本实用新型涉及以蒽醌法固定床工业化生产双氧水的技术领域，具体涉及蒽醌加氢反应及将氢化反应后的氢化液经氢化白土床活性氧化铝的作用把环氧降解物再生成2-乙基蒽醌（即2-乙基蒽醌和2-乙基四氢蒽醌）的技术。

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固定床双氧水生产工艺，主要有氢化工序、氧化工序、萃取和净化工序及再生工序。

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。

传统的氢化加氢的过程是：来自再生液泵的工作液，经两级工作液过滤器滤除可能夹带的固体杂质后，流经工作液热交换器、工作液预热器，将其预热到需要的温度后与经氢气缓冲罐分离水分、氢气过滤器净化的氢气同时进入氢化塔顶部。整个氢化塔由三节触媒床组成，每节塔顶部设有液体分布器、气液分布器，以使进入塔内的气体和液体分布均匀。根据工艺需要，氢化时可使用三节触媒床中的任意一节（单独）或两节（串联），必要时也可同时使用三节（串联），这主要根据氢化效率及生产能力的要求及触媒活性而定。例如当使用上、中节时，工作液与氢气，先进入上节塔顶部，并流而下通过塔内触媒层，由上塔底流出，再经塔外连通管进入中节塔顶部，再从中节塔底流出，进入氢化液气液分离器。

从氢化塔出来的氢化液和未反应的氢气（称氢化尾气）进入氢化液气液分离器进行气液分离，尾气由分离器顶部排出，经氢化尾气冷凝器冷凝其中所含溶剂后，进入冷凝液计量罐，溶剂留于其中。尾气再经尾气流量计控制流量后直接放空，氢化液气液分离器中的氢化液，经自控仪表控制一定液位后，借助氢化塔内压力分出10%，先流经氢化液白土床，而后与其余的90%一起都通过氢化液过滤器，之后再经氢化液保安过滤器，滤除其中可能夹带的少量触媒粉末和氧化铝粉末，再通过工作液热交换器将其热量传给再生液泵来的工作液，然后进入氢化液贮槽。在此，溶解在氢化液中的少量氢气被解析出来，经过放空气冷凝器、氢化液液封、阻火器放空。

借助循环氢化液泵将氢化液气液分离器中的部分氢化液从再生液进口管线返回到氢化塔中，增加塔内喷淋密度以使塔内温度均匀，氢化效率稳定及消耗氢化塔内的氧气，使操作安全。

在传统的氢化工序过程中，氢化塔每节塔床层一般为一层或者为两层，工作液首先进入氢化塔在用塔节顶部的液体分布器，然后与来自于外界的氢气向下经气液分配盘分布后工作液向下喷淋到触媒层与经气液分配盘降气管下来的氢气进行加氢反应；如果触媒层为两层则中间需要加一层气液再分布盘，初步参与反应的氢化液与氢气在下层触媒再进行反应。

由上可见传统的氢化工序中单个氢化塔存在以下缺陷：

1、传统工艺中需要单个氢化塔体积较大，装填触媒量较多；以年产10万吨27.5%双氧水为例，传统工艺中氢化塔直径为3.5米，高为35米左右，总体积为220立方米（不包含气液分离器），触媒装填量也多，一般装两节为30-36吨（每节装15吨-18吨）。