[发明专利]还原助剂及其制备方法，以及多氢蒽醌脱氢还原方法

说明书

本发明公开了一种还原助剂及其制备方法，以及多氢蒽醌脱氢还原方法，属于双氧水生产领域。所述还原助剂包括氧化铝主骨架，以及固化在氧化铝主骨架上的碱金属和/或碱土金属氧化物、过渡金属氧化物。该还原助剂能够破坏多氢蒽醌结构，使多氢蒽醌苯环上的羟基脱落，因此，可应用于蒽醌法双氧水生产的工作液处理环节。与现有技术相比，本发明还原方法能够从根本上解决蒽醌法双氧水生产氧化收率低的问题，安全、稳定，具有很好的推广应用价值。

技术领域

本发明涉及过氧化氢生产领域，具体提供一种还原助剂及其制备方法，以及多氢蒽醌脱氢还原方法。

背景技术

现有技术过氧化氢生产主要采用蒽醌法，以钯含量0.3％左右的催化剂完成催化反应。为提高催化剂效率，生产过程中需要尽量将时空产率控制在8-8.6kg(H₂O₂100％)kg.d以上。但是，在氢化塔有效的蒽醌加氢进行的同时，副反应也在加剧(生产工艺为重芳烃、磷酸三辛酯工作液体系，有效的加氢物质为2-乙基蒽醌、四氢2-乙基蒽醌)，会产生大量多氢蒽醌。若无有效的措施进行还原或净化，生成的多氢蒽醌会积聚于系统中，表现出来的是系统工作液颜色由橘红色向深红色转变，系统氢化效率与氧化效率之比逐步拉大(多氢蒽醌不易被氧化)，且氢化效率越高，生成的多氢蒽醌越多，对工作液破坏性越严重。工作液中多氢蒽醌的积聚，还会覆盖于催化剂表面，使催化剂在短时间内迅速失活，日常补加的蒽醌会持续转换为多氢蒽醌，增加消耗，对过氧化氢生产装置的负荷提升及长周期安全稳定运行造成极大困难。

在实际生产中体现为现有过氧化氢生产装置都存在触媒活性维持时间短、氢化塔各节之间阻力较大，特别是氧化收率低等方面，严重制约了产量提升。氢氧效差距增大，对于一套20万吨的装置，氧化效率每降低 0.5g/l，每年损失产量近20000吨，造成较大经济损失的同时，还伴随着系统“带病”运行，无法长期运行。

另外，由于催化剂的抗压强度仅为30N(高效催化剂约15N)，使得在催化剂再生方面需要极为小心。由于再生或筛触媒均会造成大量损失，现有处理氢化塔阻力与触媒活性的方法只能是采用有机溶剂(重芳烃、磷酸三辛酯、醋酸酯混合或单一溶剂)进行高温(60-65℃)氮气循环，高温溶解催化剂表面的多氢蒽醌，达到再生的目的。但是，此方法治标不治本，只是短时去除了氢化固定床内多氢蒽醌，工作液并未有效净化，继续加氢后，工作液更加恶化，催化剂活性下降只是时间问题。工作液中多氢蒽醌仅靠传统生产工艺中后处理工序的白土床(活性氧化铝)与碱洗塔 (5％NaOH溶液)达不到工作液再生效果，蒽醌无法还原。

发明内容

本发明是针对上述现有技术的不足，提供一种还原助剂。该还原助剂可将工作液中的多氢蒽醌还原为适宜加氢的2-乙基蒽醌，从根本上解决氧化收率低的问题。

本发明所述多氢蒽醌指八氢蒽醌及八氢以上蒽醌。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：还原助剂，包括氧化铝主骨架，以及固化在氧化铝主骨架上的碱金属和/或碱土金属氧化物、过渡金属氧化物，所述过渡金属氧化物为Fe₂O₃。碱金属和/或碱土金属氧化物可作为脱氢剂及吸附剂；过渡金属氧化物可有效引起过氧化氢分解，提高氧化性。碱金属和/或碱土金属氧化物、过渡金属氧化物固化在氧化铝主骨架上，可有效实现有机化合物的脱氢及氧化还原，同时针对多氢蒽醌，可有效提升还原助剂的选择性。

进一步的，本发明还原助剂中氧化铝主骨架、碱金属和/或碱土金属氧化物、过渡金属氧化物的质量比为(85-95):(2-15):(0.1-1)，优选为 (90-95):(2-8):(0.4-0.7)。

所述碱金属和/或碱土金属氧化物优选为Na₂O、K₂O和/或CaO。

特别是Na₂O；

或者Na₂O和K₂O，