專利名稱：一種四丁基脲在過氧化氫生產(chǎn)中的應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
蒽醌法生產(chǎn)過氧化氫是將工作載體一烷基蒽醌及其相應(yīng)的四氫衍生物，溶解于溶劑體系形成工作液，溶劑一般為二元，其中一種作為烷基蒽醌及其相應(yīng)的四氫衍生物的溶劑，另一種作為烷基蒽醌及其相應(yīng)的四氫衍生物氫化后所生成的相應(yīng)的蒽氫醌的溶劑。工作液在催化劑存在下加氫，烷基蒽醌及其相應(yīng)的四氫衍生物生成相應(yīng)的蒽氫醌，后者經(jīng)空氣(或純氧)氧化生成過氧化氫，同時(shí)蒽氫醌回復(fù)為蒽醌，再用純水將工作液中過氧化氫萃取出來，即得到過氧化氫水溶液。萃取掉過氧化氫之后的工作液重新送回加氫，循環(huán)使用。
目前，蒽醌法生產(chǎn)過氧化氫的蒽醌/溶劑體系(工作液)大多采用2-乙基蒽醌(2-EAQ)和2-乙基四氫蒽醌(2-THEAQ)/重芳烴(Ar)+磷酸三辛酯(TOP)。其中重芳烴作為2-乙基蒽醌和2-乙基四氫蒽醌溶劑，磷酸三辛酯作為2-乙基蒽醌和2-乙基四氫蒽醌氫化后所生成相應(yīng)的蒽氫醌的溶劑。用磷酸三辛酯作為蒽氫醌的溶劑存在的技術(shù)問題是1、該溶劑體系蒽醌溶解度不高，特別是蒽氫醌溶解能力不強(qiáng)，制約單位數(shù)量工作液及單位反應(yīng)器體積的過氧化氫產(chǎn)量，造成生產(chǎn)成本偏高；2、過氧化氫在水與工作液之間沒有足夠高的分配系數(shù)，難以獲得高濃度產(chǎn)品，同時(shí)萃余液中過氧化氫含量偏高，增加產(chǎn)品損失；3、該溶劑體系所生產(chǎn)的過氧化氫，產(chǎn)品有機(jī)碳含量偏高，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)一步濃縮及產(chǎn)品用途產(chǎn)生不良影響；4、生產(chǎn)過程中磷酸三辛酯溶解造成工業(yè)廢水有機(jī)磷含量超標(biāo)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是要提供一種四丁基脲在過氧化氫生產(chǎn)中的應(yīng)用，用四丁基脲代替現(xiàn)有的磷酸三辛酯，與重芳烴組成新型的溶劑體系。
本發(fā)明的目的是通過如下方式實(shí)現(xiàn)的采用2-乙基蒽醌和2-乙基四氫蒽醌作為工作載體，其中重芳烴作為蒽醌溶劑，四丁基脲(TBU)作為蒽醌氫化后所生成的蒽氫醌的溶劑。四丁基脲與重芳烴按1∶1(體積)～1∶5(體積)的比例溶解工作載體配成工作液，其中蒽醌濃度為120～300g/L，工作液在加氫催化劑存在下，在固定床或懸浮床反應(yīng)器內(nèi)加氫，使2-乙基蒽醌和2-乙基四氫蒽醌生成相應(yīng)的2-乙基蒽氫醌和2-乙基四氫蒽氫醌，氫化后產(chǎn)生的蒽氫醌濃度為50～150g/L。后者經(jīng)空氣(或純氧)氧化生成過氧化氫，同時(shí)2-乙基蒽氫醌和2-乙基四氫蒽氫醌回復(fù)為2-乙基蒽醌和2-乙基四氫蒽醌，再用純水將工作液中過氧化氫萃取出來，即得到過氧化氫水溶液。萃取過氧化氫之后的工作液經(jīng)堿塔脫水、活性氧化鋁床再生后循環(huán)使用。
本發(fā)明的技術(shù)方案特點(diǎn)是1、四丁基脲作為蒽氫醌溶劑，工作液中不含有有機(jī)磷成分；2、工作液中工作載體濃度高，工作液密度??；3、蒽氫醌溶劑在工作液中的比例低，溶劑消耗少。
本發(fā)明提供的一種四丁基脲在過氧化氫生產(chǎn)中的應(yīng)用，解決了原來的磷酸三辛酯與重芳烴形成的溶劑體系的技術(shù)問題。本發(fā)明的技術(shù)效果1、溶劑體系溶解蒽醌、蒽氫醌能力強(qiáng)，因此過氧化氫生產(chǎn)時(shí)可以允許更高的蒽醌濃度和更高的蒽氫醌濃度，單位數(shù)量工作液和單位體積反應(yīng)器的過氧化氫生產(chǎn)能力大幅度增加，可降低生產(chǎn)成本；2、溶劑體系蒽醌氫化反應(yīng)速度快、在四丁基脲在水中溶解度低、抗氧化性能好，溶劑損失?。?、溶劑體系萃取時(shí)的分配系數(shù)增大，工作液與水相分層迅速，有利于提高裝置的生產(chǎn)能力，提高過氧化氫濃度，降低生產(chǎn)能耗；4、溶劑體系生產(chǎn)過氧化氫，產(chǎn)品質(zhì)量進(jìn)一步得到提高，有機(jī)碳含量明顯降低；5、工業(yè)廢水不會(huì)含有有機(jī)磷，符合國(guó)家環(huán)保法規(guī)要求。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1 在一固定床加氫反應(yīng)器中進(jìn)行，反應(yīng)管的主體尺寸為Φ30×H350，在反應(yīng)管內(nèi)下部裝有多孔板，起催化劑支承和氣體分布作用，多孔板下部和反應(yīng)管上部之間有液體循環(huán)管；反應(yīng)管內(nèi)的溫度由反應(yīng)管外夾套內(nèi)的循環(huán)恒溫水控制。四丁基脲與重芳烴溶解2-乙基蒽醌和2-乙基四氫蒽醌制成工作液，工作液中各組分的含量為四丁基脲∶芳烴∶2-乙基蒽醌∶2-乙基四氫蒽醌＝22％∶64％∶6.5％∶7.5％(重量)。向反應(yīng)管內(nèi)依次定量加入玻璃珠、催化劑、玻璃珠和所配制工作液，催化劑的裝填量為20g，工作液量200ml，啟動(dòng)恒溫水浴循環(huán)，由夾套恒溫水控制反應(yīng)器溫度，待達(dá)到60℃溫度后，開始向反應(yīng)器底部通入H2進(jìn)行氫化并計(jì)時(shí)，H2流量控制在0.3L/min，常壓下反應(yīng)至蒽氫醌開始析出時(shí)，累計(jì)進(jìn)氫90min，最后從三通閥放出工作液，迅速取樣分析工作液中蒽氫醌含量為92g/L，過氧化氫產(chǎn)率為13.1g/L。
實(shí)施例2 磷酸三辛酯與重芳烴溶解2-乙基蒽醌和2-乙基四氫蒽醌制成工作液，工作液中各組分的含量為磷酸三辛酯∶芳烴∶2-乙基蒽醌∶2-乙基四氫蒽醌＝24％∶63％∶5.5％∶6.5％(重量)。按上例同樣反應(yīng)條件，蒽氫醌開始析出時(shí)累計(jì)進(jìn)氫110min，工作液中蒽氫醌含量為82.6g/L，過氧化氫產(chǎn)率為11.8g/L。
權(quán)利要求
1.一種四丁基脲在過氧化氫生產(chǎn)中的應(yīng)用，其特征在于用四丁基脲作為蒽氫醌溶劑，與作為蒽醌溶劑的重芳烴組成混合二元溶劑體系。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種四丁基脲在過氧化氫生產(chǎn)中的應(yīng)用，其特征在于混合二元溶劑體系中四丁基脲與重芳烴的體積配比為1∶1～1∶5。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種四丁基脲在過氧化氫生產(chǎn)中的應(yīng)用，其特征在于混合二元溶劑體系溶解的工作載體是2-乙基蒽醌、2-乙基四氫蒽醌，或者是2-戊基蒽醌、2-戊基四氫蒽醌，載體的濃度為0.5～1.0mol/L。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種四丁基脲在過氧化氫生產(chǎn)中的應(yīng)用，其特征在于氫化后產(chǎn)生的蒽氫醌濃度為50～150g/L。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種四丁基脲在過氧化氫生產(chǎn)中的應(yīng)用，其特征在于用四丁基脲作為蒽氫醌溶劑，與作為蒽醌溶劑的重芳烴組成混合二元溶劑體系。該溶劑體系溶解蒽醌，形成工作液，工作液循環(huán)氫化、氧化，同時(shí)生成過氧化氫。該溶劑及方法溶解蒽氫醌能力強(qiáng)，工作液中蒽醌載體氫化反應(yīng)速度快，過氧化氫萃取分配系數(shù)大，過氧化氫生產(chǎn)能力大，四丁基脲消耗低。
文檔編號(hào)C01B15/022GK1519193SQ0311804
公開日2004年8月11日 申請(qǐng)日期2003年1月24日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月24日
發(fā)明者陳四海, 蔡志偉, 龔凌, 凌太平, 朱澤華, 儀志宏, 張坤林, 李學(xué)夢(mèng), 洪潔, 馮禮儀 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工股份有限公司巴陵分公司