專利名稱：一種蒽醌法生產(chǎn)H₂O₂的固定床氫化裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種蒽醌法生產(chǎn)雙氧水用的固定床氫化反應(yīng)裝置，特別是公開一種蒽醌法生產(chǎn)H2A的固定床氫化裝置，包括氫化塔結(jié)構(gòu)內(nèi)部物料堆放方式，氫化塔之間的氣液連接及相關(guān)反應(yīng)條件。
背景技術(shù)：
隨著對生態(tài)環(huán)境保護(hù)的日益重視，H2A作為一個綠色化學(xué)品，在越來越多的領(lǐng)域得到應(yīng)用，市場需求也越來越大，因此對H2A生產(chǎn)技術(shù)的研究已十分必要。氫化反應(yīng)系統(tǒng)是整個H2A生產(chǎn)過程中最重要的環(huán)節(jié)，追求氫化系統(tǒng)的高效才會使整個生產(chǎn)體系得以產(chǎn)生高的效率。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)生產(chǎn)H2A裝置的缺陷，提供一種高效生產(chǎn)H2A 的氫化裝置，同時也能節(jié)省生產(chǎn)成本。本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的一種蒽醌法生產(chǎn)H2A的固定床氫化裝置，包括2個或2 個以上氫化塔串聯(lián)而成，其特征在于所述的氫化塔內(nèi)由三個小節(jié)組成，每小節(jié)的高徑比為 2:3，節(jié)與節(jié)之間用不銹鋼隔板分開，氫化塔的最底下為C 3 IOmm惰性氧化鋁球，上面放置20目的不銹鋼絲網(wǎng)，絲網(wǎng)上面放置C 1 3mm的催化劑，催化劑上部為C 3 5mm的氧化鋁瓷球，第二節(jié)與第三節(jié)物料的堆放均是在不銹鋼隔板上重復(fù)第一節(jié)的順序放置材料， 其中第一節(jié)最上面還裝有氣液分布器。所述各氫化塔之間的串聯(lián)路徑上設(shè)有氣液分離器， 氣液分離器的輸出端與靜態(tài)混合器的輸入端相連，氣液分離器上還接有H2和惰性氣體放空氣道，靜態(tài)混合器還連接補(bǔ)充吐氣道，靜態(tài)混合器的輸出端連接下方的氫化塔。本實(shí)用新型的有益效果是使用本實(shí)用新型裝置，氫化塔直徑可減小1/3，體積相應(yīng)減小近1/3，使設(shè)備投資相應(yīng)減少。另外，本實(shí)用新型在達(dá)到同樣產(chǎn)量時流量也比現(xiàn)工業(yè)方案少近20%，可降低循環(huán)泵的揚(yáng)程要求，降低泵的功率消耗及減少工作液用量。最重要的是催化劑的裝填體積減小了近2/3，使生產(chǎn)裝置中的催化劑投資費(fèi)用大幅下降。由于生產(chǎn) H2O2的加氫催化劑是貴金屬催化劑，價格昂貴，以5萬噸為例，同樣生產(chǎn)能力的裝置，本實(shí)用新型僅催化劑一項就可降低投資數(shù)千萬元。

圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1、氫化反應(yīng)塔；2、氣液分布器；3、惰性填料；4、催化劑；5、隔板；6、H2 和惰性氣體放空氣道；7、補(bǔ)充吐氣道。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型為一種蒽醌法生產(chǎn)H2A的固定床氫化裝置，包括2個或2個以上氫化塔串聯(lián)而成。氫化塔內(nèi)由三個小節(jié)組成，每小節(jié)的高徑比為2:3，節(jié)與節(jié)之間用不銹鋼隔板分開。氫化塔的直徑根據(jù)裝置的生產(chǎn)能力及催化劑的堆積密度而定。以現(xiàn)在國內(nèi)外通常生產(chǎn)2. 5萬、5萬噸(100%濃度)H2O2為例生產(chǎn)5萬噸H2O2，設(shè)置氫化塔2個，氫化塔直徑為2.細(xì)，催化劑每小節(jié)裝填3噸，催化劑裝填體積為6. 6m3’總的催化劑裝填體積約為40m3，重量為18噸。生產(chǎn)2. 5萬噸H2O2，設(shè)置氫化塔2個，氫化塔直徑為1. 8m，催化劑每小節(jié)裝填1. 5噸，催化劑裝填體積為3. 3m3，總的催化劑裝填體積約為20 m3，重量為9噸。根據(jù)附圖，本實(shí)用新型的物料在氫化反應(yīng)塔內(nèi)堆放方式及塔之間氣液連接方式為物料在氫化反應(yīng)塔內(nèi)的堆放是分三節(jié)，每節(jié)用不銹鋼篩板分開。氫化塔的第一節(jié)最底下為0 3 IOmm惰性氧化鋁球，上面放置20目的不銹鋼絲網(wǎng)，絲網(wǎng)上面放置C 1 3mm的鈀催化劑，催化劑上部為C 3 5mm的氧化鋁瓷球，第二節(jié)與第三節(jié)物料的堆放均是在不銹鋼隔板上重復(fù)第一節(jié)的順序放置材料，其中第一節(jié)最上面還裝有氣液分布器。各氫化塔之間的串聯(lián)路徑上設(shè)有氣液分離器，氣液分離器的輸出端與靜態(tài)混合器的輸入端相連，氣液分離器上還接有壓和惰性氣體放空氣道，靜態(tài)混合器還連接補(bǔ)充吐氣道，靜態(tài)混合器的輸出端連接下方的氫化塔。由于蒽醌法制H2A是氣液固三相反應(yīng)，要求氣液二相充分混合均勻才能最大限度發(fā)揮反應(yīng)效果，本實(shí)用新型在氫化反應(yīng)塔內(nèi)這樣放置物料正是為了達(dá)到這個目的。氫化反應(yīng)裝置的物料連接方法是工作液(是由蒽醌溶解于溶劑中組成)和H2進(jìn)入氫化塔內(nèi)混合并通過氣液分布器形成液封，使吐和工作液均勻流入催化劑床層，每節(jié)反應(yīng)后進(jìn)入下節(jié)時也是通過惰性氧化鋁球使氣液得到再次混合后進(jìn)入下節(jié)催化劑床層進(jìn)行反應(yīng)。工作液和殘余H2及反應(yīng)產(chǎn)生的惰性氣體出上部氫化塔后進(jìn)入氣液分離器，少量H2和惰性氣體被放空，部份工作液根據(jù)需要與進(jìn)塔前工作液混合進(jìn)入上部氫化塔(這部份工作液稱為循環(huán)液)，其余工作液與另一管通過來的H2在靜態(tài)混合器內(nèi)混合進(jìn)入下部氫化塔進(jìn)行同樣反應(yīng)。反應(yīng)條件壓力2. 0 4· 4atm ；流量根據(jù)不同的產(chǎn)量及氫化效益決定，但再生液及氫化循環(huán)液必須達(dá)到180m3/ m2；溫度4(T70°C。本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)的比較
權(quán)利要求1.一種蒽醌法生產(chǎn)H2A的固定床氫化裝置，包括2個或2個以上氫化塔串聯(lián)而成，其特征在于所述的氫化塔內(nèi)由三個小節(jié)組成，每小節(jié)的高徑比為2:3，節(jié)與節(jié)之際用不銹鋼隔板分開，氫化塔的最底下為C 3 IOmm惰性氧化鋁球，上面放置20目的不銹鋼絲網(wǎng)，絲網(wǎng)上面放置C 1 3mm的催化劑，催化劑上部為C 3 5mm的氧化鋁瓷球，第二節(jié)與第三節(jié)物料的堆放均是在不銹鋼隔板上重復(fù)第一節(jié)的順序放置材料，其中第一節(jié)最上面還裝有氣液分布器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種蒽醌法生產(chǎn)H2O2的固定床氫化裝置，其特征在于所述各氫化塔之間的串聯(lián)路徑上設(shè)有氣液分離器，氣液分離器的輸出端與靜態(tài)混合器的輸入端相連，氣液分離器上還接有H2和惰性氣體放空氣道，靜態(tài)混合器還連接補(bǔ)充吐氣道，靜態(tài)混合器的輸出端連接下方的氫化塔。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種蒽醌法生產(chǎn)H2O2的固定床氫化裝置，其特征在于 生產(chǎn)5萬噸100%濃度的H2O2，設(shè)置氫化塔2個，所述的氫化塔直徑為2. 4m,催化劑每小節(jié)裝填3噸，催化劑裝填體積為6. 6m3。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種蒽醌法生產(chǎn)H2O2的固定床氫化裝置，其特征在于 生產(chǎn)2. 5萬噸100%濃度的H2O2，設(shè)置氫化塔2個，所述的氫化塔直徑為1. 8m,催化劑每小節(jié)裝填1. 5噸，催化劑裝填體積為3. 3m3。
專利摘要本實(shí)用新型為一種蒽醌法生產(chǎn)H2O2的固定床氫化裝置，包括2個或2個以上氫化塔串聯(lián)而成，其特征在于所述的氫化塔內(nèi)分為三個小節(jié)，每小節(jié)的高徑比為2:3，節(jié)與節(jié)之間用不銹鋼隔板分開；氫化塔第一節(jié)從下往上依次為￠3～10mm惰性氧化鋁球、20目的不銹鋼絲網(wǎng)、￠1～3mm的催化劑和￠3～5mm的氧化鋁瓷球，第二節(jié)與第三節(jié)物料的堆放均是在不銹鋼隔板上重復(fù)第一節(jié)的順序放置材料，其中第一節(jié)最上面還裝有氣液分布器。所述各氫化塔之間的串聯(lián)路徑上設(shè)有氣液分離器，氣液分離器的輸出端與靜態(tài)混合器的輸入端相連，氣液分離器上還接有H2和惰性氣體放空氣道，靜態(tài)混合器還連接補(bǔ)充H2氣道，靜態(tài)混合器的輸出端連接下方的氫化塔。
文檔編號C01B15/023GK202201708SQ20112034965
公開日2012年4月25日 申請日期2011年9月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月19日
發(fā)明者傅騏 申請人:傅騏