[发明专利]一种蒽醌法生产双氧水多段氢化工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种双氧水生产工艺，特别涉及一种蒽醌法生产双氧水的氢化工艺。

背景技术

在蒽醌法生产双氧水的氢化工艺中，加氢反应是非常重要的生产单元，因为加氢反应是有催化剂存在的气-液-固三相反应过程，其反应迅速，并随着工作液的加氢反应进行，也会发生一系列副反应，产生降解产物的粘度大，降低了工作液质量，不利于加氢过程中氢气、工作液和催化剂三相的扩散接触，严重影响了加氢反应效率，同时也会造成昂贵的蒽醌消耗。而在实际的操作过程中，由于氢化塔内操作复杂，副反应多，降解产物多，通过简单的控制工艺条件很难取得良好的效果。这也是蒽醌法生产双氧水技术多年来难以突破的原因之一。

现有的蒽醌法生产双氧水氢化工艺一般采用固定床下流式反应器，内部填装催化剂，反应压力一般为0.15～0.3MPa，反应温度为40～70℃。氢气和工作液从反应器顶部进料，其中气相是连续相，液相是分散相。在加氢反应过程中，下流式氢化反应器内由于物料的重力作用，会逐渐压紧催化剂床层，如果催化剂上有少许的结块现象，那么随着时间的延长，结块体积会越来越大，最终因床层压降过大而无法操作，这也是固定床下流式反应器操作上的弊端。

CN1673069A中公开了一种过氧化氢生产中蒽醌工作液氢化反应的操作方法，该方法采用固定床反应器，反应器内装填Pd/Al₂O₃催化剂，蒽醌工作液和氢气从反应器顶部加入，其中氢气连续加氢，蒽醌工作液周期加入。该专利与连续进料操作方法相比，提高蒽醌工作液转化率，有效降低了蒽醌降解率。但是由于工作液为周期进料，工业上要保证长周期运转很困难，并且与后续的氧化 、萃取、后处理等连续化生产过程联合起来也很难结合，降低了装置的总生产能力。

CN202201708U中公开了一种蒽醌法生产H₂O₂的固定床氢化装置，包括2个或2个以上氢化塔串联而成，其中氢化塔内由三个小节组成，节与节之间用不锈钢隔板分开，氢化塔的最底下为￠3～10mm惰性氧化铝球，上面放置20目的不锈钢丝网，丝网上面放置￠1～3mm的催化剂，催化剂上部为￠3～5mm的氧化铝瓷球，第二节与第三节物料的堆放均是在不锈钢隔板上重复第一节的顺序放置材料，其中第一节最上面还装有气液分布器。该氢化装置能够使H₂和工作液充分混合均匀，从而提高了氢化效率，但是仍未解决氢化过程中降解产物对工作液质量的影响。

随着工业生产中对双氧水的需求量与日俱增，通过改进固定床加氢反应工艺来提高双氧水装置的生产效率、改进工作液质量水平、优化固定床反应器的操作过程以及延长催化剂的使用周期具有重要意义。

发明内容

针对目前现有技术的不足，本发明提供一种改善工作液质量水平，延长催化剂使用寿命，提高双氧水产品质量的蒽醌法生产双氧水多段氢化工艺。

本发明蒽醌法生产双氧水多段氢化工艺，包括如下内容：蒽醌法生产双氧水氢化工艺的工作液和氢气，沿反应器内物料流动方向依次经过至少两个串联的固定床氢化反应器进行氢化反应，其中每个氢化反应器内的床层间或床层内交替装填加氢催化剂和再生剂。 

本发明工艺中，所述的物料的流动方向为沿氢化反应器自上而下或自下而上，优选相邻氢化反应器的物料流动方向相反，更优选每隔1~5小时改变物料流动方向，氢化反应器可以通过自动或手动进行切换操作。

本发明工艺中，氢化反应器内加氢催化剂与再生剂交替填装形式采用“ABAB”式或“ABA”式，其中A、B分别代表加氢催化剂和再生剂，氢化反应器内的再生剂和催化剂的体积比为1：20～1：5。

本发明工艺中，每个氢化反应器内设置1~8个床层。

本发明工艺中，反应物料在每个氢化反应器内的停留时间为2～10分钟。

本发明工艺中，加氢催化剂为蒽醌法生产双氧水氢化工艺工作液加氢的常规催化剂，一般以钯或铂为活性组分的贵金属催化剂。

本发明工艺中，再生剂为蒽醌法生产双氧水氢化工艺加氢后工作液的常规再生剂，一般为活性氧化铝、氧化钙、二氧化硅、氧化镁或氧化钡中的一种或多种。

本发明工艺中，氢化过程的反应温度为30～80℃，反应压力为0.1～0.5MPa。