本發(fā)明屬于過氧化氫生產(chǎn)，具體涉及一種蒽醌法制過氧化氫的萃余液干燥裝置及工藝。

背景技術(shù)：

1、現(xiàn)在世界上生產(chǎn)過氧化氫（俗稱雙氧水）方法大部分采用蒽醌法，蒽醌法是目前世界生產(chǎn)雙氧水最主要的方法。

2、其工藝為烷基蒽醌與有機(jī)溶劑配制成工作溶液，在壓力為0.15-0.30?mpa（表壓），溫度45-65℃、有催化劑存在的條件下，通入氫氣進(jìn)行氫化，再在40-55℃下與空氣(或氧氣)進(jìn)行氧化反應(yīng)，經(jīng)萃取凈化、脫水、再生、得質(zhì)量分?jǐn)?shù)為27.5%-35%的雙氧水水溶液產(chǎn)品。其主要反應(yīng)方程式：

3、雙氧水水溶液產(chǎn)品。其主要反應(yīng)方程式：

4、

5、具體為：工作載體與氫氣在鈀觸媒存在下，在氫化塔內(nèi)進(jìn)行氫化反應(yīng)，使蒽醌加氫生成相應(yīng)的氫蒽醌及四氫氫蒽醌，經(jīng)過氫化的工作液（行業(yè)內(nèi)稱氫化液）再進(jìn)氧化塔，讓氫化液中的氫蒽醌及四氫氫蒽醌再與空氣中的氧反應(yīng)，還原成蒽醌及四氫蒽醌，同時(shí)生成雙氧水在工作液中（行業(yè)內(nèi)稱氧化液）。經(jīng)過氧化后的氧化液再進(jìn)入萃取塔，利用雙氧水在水及工作液中的溶解度不同，通過純水萃取分離得到濃度為27.5—35%的雙氧水粗品。將粗品經(jīng)凈化塔凈化，得到合格的27.5%—35%雙氧水產(chǎn)品。

6、而經(jīng)萃取塔出來的工作液（行業(yè)內(nèi)稱萃余液）會被水飽和及夾帶少量細(xì)碎的游離水，帶有這些水份的萃余液假如直接進(jìn)入氫化塔，會使鈀催化劑失活，這樣對氫化反應(yīng)不利。《化學(xué)技術(shù)》中指出，氫化工程中工作液所含的水份不能超過約98%的相對濕度。所有萃余液必須經(jīng)過脫水后再返回氫化塔，進(jìn)入下一個(gè)工作循環(huán)。此外，循環(huán)工作液中的含水量不能太低，因?yàn)檠h(huán)工作液中適當(dāng)量的均勻溶解水，可以對加氫催化劑起到活化作用。

7、為了在工作液中獲得反應(yīng)所需要的相對濕度，可以提供一些合適的分離方法來降低工作液中游離水的含量。

8、迄今為止，用于去除部分均勻溶解在工作液中的方法之一，是通過使工作液與吸濕性液體（例如35%碳酸鉀溶液）接觸來干燥工作液。在干燥時(shí)，碳酸鹽溶液將被水稀釋，但為了保持其干燥能力，必須連續(xù)添加更多的碳酸鹽，或者必須蒸發(fā)溶液，這意味著消耗能量。此外，與碳酸鉀溶液的接觸，可能會使工作液具有不適合氧化的堿度。

9、現(xiàn)在普遍采用的是閃蒸脫水，即將萃余液加溫到50-60°c，通入真空度-0.086～-0.094mpa（表壓）的閃蒸罐，閃蒸氣用真空泵抽吸出來后，必須經(jīng)冷凍水冷卻回收有機(jī)物料。萃余液經(jīng)閃蒸脫水后去循環(huán)工作液儲槽，由循環(huán)工作液泵打入氫化塔，進(jìn)行下一循環(huán)反應(yīng)。

10、這種干燥方法由于要用蒸汽加熱萃余液，并必須用真空泵抽取一定的真空度，這二項(xiàng)措施，都會增加較多的能耗。且為了保證足夠的大氣腿，對設(shè)備布置的高度、管道布置的順暢有更高的要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、針對上述問題情況，本發(fā)明提供一種蒽醌法制過氧化氫的萃余液干燥裝置及工藝，通過使萃余液與水蒸汽壓低于萃余液水蒸汽壓的氣體（或氣體混合物）接觸，來干燥萃余液。本發(fā)明在蒽醌法生產(chǎn)過氧化氫（俗稱雙氧水）過程中，對循環(huán)工作液的干燥，提供一種流程簡單、能耗極低、安全可靠的萃余液的新型干燥模式。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為：

3、一種蒽醌法制過氧化氫的萃余液干燥裝置，包括干燥罐，所述干燥罐的上端設(shè)置有萃余液進(jìn)液口和氧化尾氣出口，所述萃余液進(jìn)液口通過萃余液輸送管道與萃取塔上部出口相連，干燥罐的下端設(shè)置有氧化尾氣進(jìn)氣口和工作液出液口，所述工作液出液口通過工作液輸送管道與氫化塔的進(jìn)液口相連，所述氧化尾氣進(jìn)氣口通過氧化尾氣輸送管道與氧化塔的氧化尾氣出口相連，在氧化尾氣輸送管道上設(shè)置有冷卻裝置，用于對氧化尾氣進(jìn)行冷卻。

4、進(jìn)一步的，所述萃余液輸送管道和氧化尾氣輸送管道上設(shè)置有流量調(diào)節(jié)裝置，用于對萃余液和氧化尾氣進(jìn)行流量控制。

5、進(jìn)一步的，所述冷卻裝置設(shè)置有冷凍水入水口和冷凍水回水口，用于對氧化尾氣進(jìn)行冷卻。

6、進(jìn)一步的，所述干燥罐內(nèi)徑為500-560mm，有效高度3.6m，內(nèi)填裝16x16陶瓷拉西環(huán)2米高度。

7、本發(fā)明還提出一種蒽醌法制過氧化氫的萃余液干燥工藝，采用如上所述的裝置進(jìn)行，包括如下工藝：從萃取塔出來的萃余液經(jīng)過萃余液輸送管道并控制流量后通過萃余液進(jìn)液口由上而下逆流進(jìn)入干燥罐，從氧化塔出來的氧化尾氣經(jīng)過流量調(diào)節(jié)，通過氧化尾氣輸送管道輸送以及冷卻裝置冷卻后由氧化尾氣進(jìn)氣口進(jìn)入干燥罐，在干燥罐內(nèi)部，由上而下的萃余液與由下而上的、經(jīng)過冷卻的氧化尾氣接觸混合，充分混合后被干燥，干燥后的工作液，從干燥罐的工作液出液口離開干燥罐；富含水份的貧氧氣體，從干燥罐頂部的氧化尾氣出口排出。

8、上述工藝中，所述干燥罐內(nèi)干燥溫度為22-85℃，優(yōu)選為33-68℃。

9、上述工藝中，所述干燥罐內(nèi)壓力為0.05-0.25mpa，優(yōu)選為0.1-0.18mpa。

10、上述工藝中，控制萃余液輸送管道內(nèi)進(jìn)干燥罐的萃余液的流量為850-900l/h，萃余液溫度為50-55℃。

11、上述工藝中，控制進(jìn)干燥罐氧化尾氣的流量為25-30nm3/h；氧化尾氣進(jìn)干燥罐前，溫度控制在18-20℃的條件下，氧化尾氣的壓力由0.18mpa降至0.14mpa。

12、本發(fā)明優(yōu)先選用氧化塔頂部出來的氧化尾氣，在不需要去除溶劑蒸汽的情況下使用。將氧化尾氣冷卻后通入干燥罐中，與設(shè)備內(nèi)的萃余液逆向或同向接觸，氧化尾氣從萃余液吸收的水，以冷凝物的形式被分離。

13、本發(fā)明萃余液干燥工藝方法操作方便、能耗較低，不需要復(fù)雜的控制設(shè)備，即能可靠地將合適的水含量賦予即將進(jìn)入氫化工序的循環(huán)工作液。

技術(shù)特征：

1.一種蒽醌法制過氧化氫的萃余液干燥裝置，其特征在于，包括干燥罐（1），所述干燥罐（1）的上端設(shè)置有萃余液進(jìn)液口（2）和氧化尾氣出口（3），所述萃余液進(jìn)液口（2）通過萃余液輸送管道（4）與萃取塔上部出口相連，干燥罐（1）的下端設(shè)置有氧化尾氣進(jìn)氣口（5）和工作液出液口（6），所述工作液出液口（6）通過工作液輸送管道（7）與氫化塔的進(jìn)液口相連，所述氧化尾氣進(jìn)氣口（5）通過氧化尾氣輸送管道（8）與氧化塔的氧化尾氣出口相連，在氧化尾氣輸送管道（8）上設(shè)置有冷卻裝置（9），用于對氧化尾氣進(jìn)行冷卻。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種蒽醌法制過氧化氫的萃余液干燥裝置，其特征在于，所述萃余液輸送管道（4）和氧化尾氣輸送管道（8）上設(shè)置有流量調(diào)節(jié)裝置，用于對萃余液和氧化尾氣進(jìn)行流量控制。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種蒽醌法制過氧化氫的萃余液干燥裝置，其特征在于，所述冷卻裝置（9）設(shè)置有冷凍水入水口和冷凍水回水口，用于對氧化尾氣進(jìn)行冷卻。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種蒽醌法制過氧化氫的萃余液干燥裝置，其特征在于，所述干燥罐（1）內(nèi)徑為500-560mm，有效高度3.6m，內(nèi)填裝16x16陶瓷拉西環(huán)2米高度。

5.一種蒽醌法制過氧化氫的萃余液干燥工藝，采用如權(quán)利要求1-4任意一項(xiàng)所述的裝置進(jìn)行，其特征在于，包括如下工藝：從萃取塔出來的萃余液經(jīng)過萃余液輸送管道（4）并控制流量后通過萃余液進(jìn)液口（2）由上而下逆流進(jìn)入干燥罐（1），從氧化塔出來的氧化尾氣經(jīng)過流量調(diào)節(jié)，通過氧化尾氣輸送管道（8）輸送以及冷卻裝置（9）冷卻后由氧化尾氣進(jìn)氣口（5）進(jìn)入干燥罐（1），在干燥罐（1）內(nèi)部，由上而下的萃余液與由下而上的、經(jīng)過冷卻的氧化尾氣接觸混合，充分混合后被干燥，干燥后的工作液，從干燥罐（1）的工作液出液口（6）離開干燥罐（1）；富含水份的貧氧氣體，從干燥罐（1）頂部的氧化尾氣出口（3）排出。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種蒽醌法制過氧化氫的萃余液干燥工藝，其特征在于，所述干燥罐（1）內(nèi)干燥溫度為22-85℃，優(yōu)選為33-68℃。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種蒽醌法制過氧化氫的萃余液干燥工藝，其特征在于，所述干燥罐（1）內(nèi)壓力為0.05-0.25mpa，優(yōu)選為0.1-0.18mpa。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種蒽醌法制過氧化氫的萃余液干燥工藝，其特征在于，控制萃余液輸送管道（4）內(nèi)進(jìn)干燥罐（1）的萃余液的流量為850-900l/h，萃余液溫度為50-55℃。

9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種蒽醌法制過氧化氫的萃余液干燥工藝，其特征在于，控制進(jìn)干燥罐（1）氧化尾氣的流量為25-30nm3/h；氧化尾氣進(jìn)干燥罐（1）前，溫度控制在18-20℃的條件下，氧化尾氣的壓力由0.18mpa降至0.14mpa。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開一種蒽醌法制過氧化氫的萃余液干燥裝置及工藝，所述裝置包括干燥罐及相關(guān)介質(zhì)輸送管路，萃余液經(jīng)過萃余液輸送管道由上而下逆流進(jìn)入干燥罐，氧化塔氧化尾氣通過氧化尾氣輸送管道輸送以及冷卻裝置冷卻后由氧化尾氣進(jìn)氣口進(jìn)入干燥罐，由上而下的萃余液與由下而上的氧化尾氣充分接觸混合被干燥，干燥后的工作液，從工作液出液口離開干燥罐；富含水份的貧氧氣體，從干燥罐頂部的氧化尾氣出口排出。本發(fā)明優(yōu)先選用氧化塔頂部出來的氧化尾氣，與設(shè)備內(nèi)萃余液逆向或同向接觸，氧化尾氣從萃余液吸收的水，以冷凝物的形式被分離。本方法操作方便、能耗較低，不需要復(fù)雜的控制設(shè)備，即能可靠地將合適的水含量賦予即將進(jìn)入氫化工序的循環(huán)工作液。

技術(shù)研發(fā)人員：林晨,徐杭,陳紅娟,茅占戈,李閃閃
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國空分工程有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/21