一種蒽醌法生產(chǎn)雙氧水的工作液的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種工作液的配制方法，具體的說，涉及一種蒽醌法生產(chǎn)雙氧水工作液的配制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]雙氧水是一種重要的化工產(chǎn)品，在造紙、化工、食品、環(huán)保等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。從雙氧水出發(fā)可以制備很多有價值的化工產(chǎn)品，如無機過氧酸及其鹽、環(huán)氧化物、有機過氧化物以及有意義的化學反應(yīng)中間產(chǎn)物。雙氧水作為一種較弱的氧化劑，在有機合成中具有比其他氧化劑高得多的選擇性。雙氧水在紡織業(yè)和造紙業(yè)中用作漂白劑，在化工合成中用作氧化齊U，在食品和醫(yī)藥工業(yè)中用作消毒劑和殺菌劑，在環(huán)保方面可用于處理有毒廢水，其中處理最多和最有效的是硫化物、氰化物和酚類化合物。過氧化氫還可用于處理有毒廢氣，如so2、NO和H2S等。也被用于將水體中的有機污染物氧化降解。過氧化氫本身最終反應(yīng)產(chǎn)物是水，不產(chǎn)生二次污染，是一種優(yōu)良的綠色工業(yè)原料和消毒劑。近年來，隨著雙氧水在環(huán)保和其它方面新應(yīng)用的開發(fā)，雙氧水的需求量日益增加。
[0003]雙氧水制備方法主要有:電解法、空氣陰極法、蒽醌法、氫氧直接合成法、甲基芐基醇氧化法、異丙醇氧化法、燃料電池法以及水溶液中用一氧化碳生產(chǎn)雙氧水法等。其中，蒽醌法由于其工藝技術(shù)先進、生產(chǎn)規(guī)模大、自動化程度高、成本和能耗低、三廢易于治理等優(yōu)點，相對其它方法具有較大優(yōu)勢。
[0004]蒽醌法生產(chǎn)雙氧水工藝中，工作液主要是由工作載體和溶解工作載體的溶劑組成。溶劑的性質(zhì)不僅直接決定裝置的生產(chǎn)能力，而且對氫化、氧化和萃取操作過程的效率，有效蒽醌的降解都有較大影響。因此，對于溶劑的選擇，一般要求其具有對工作載體溶解能力強，化學穩(wěn)定性好，在水和過氧化氫中的溶解度小，與水分層明顯，粘度小，毒性低等優(yōu)點。在通常情況下，溶劑一般都是由兩種有機溶劑混合配制而成，一種主要作為蒽醌的溶齊U，另一種主要作為氫蒽醌的溶劑。國內(nèi)過氧化氫裝置中蒽醌溶劑主要使用的是(:9重芳烴，其中含三甲苯、甲乙苯、丙苯和茚的異構(gòu)體等；氫蒽醌溶劑多采用高級脂肪醇、有機酸或無機酸的酯類，已工業(yè)化應(yīng)用的有磷酸三辛酯、二異丁基甲醇、醋酸甲基環(huán)己酯等。目前比較常見溶劑體系是重芳烴與磷酸三辛酯。
[0005]為了提高蒽醌的溶解度，也有采用三溶劑體系的工作液。CN1552618A公開了一種雙氧水生產(chǎn)過程中的有機溶劑體系，其采用CiTCici的芳烴、磷酸三辛酯和2-甲基環(huán)己基醋酸酯為工作液體系，提高了蒽醌溶解度，提高了氫化效率。CN101798065A公開了一種用于蒽醌法生產(chǎn)過氧化氫的工作液配方,其中溶劑組成為:重芳烴65%?80%，磷酸三辛酯5%?25%，N-苯基N-乙基苯甲酰胺4.5%?17.8%，工作載體的溶解度大、工作液密度適中，工作負荷大，降低蒽醌降解率。三組分體系雖然提高的蒽醌溶解度，提高了氫化效率，但第三組分的加入，也使混合溶劑成分更加復(fù)雜，同時增加了雙氧水的生產(chǎn)成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種蒽醌法生產(chǎn)雙氧水的工作液。該工作液采用兩組分溶劑體系，提高了蒽醌溶解度，提高了氫化效率，與三組分體系相比，簡化了組成，降低了生產(chǎn)成本。
[0007]本發(fā)明蒽醌法生產(chǎn)雙氧水的工作液，包括溶劑和工作液載體，其中溶劑中各組分的體積百分比為:200號溶劑油50%?80%，優(yōu)選70%?75%，磷酸三辛酯20%?50%，優(yōu)選25%?30% ;工作液載體為烷基蒽醌。
[0008]本發(fā)明工作液中，所述的200號溶劑油一般是石油的直餾餾分經(jīng)除臭、切割、加氫精制而成，由餾程范圍為14(T200°C的石油餾分組成。
[0009]本發(fā)明工作液中，2-乙基蒽醌在工作液中的溶解度為130?190克/升，氫效為8?11克/升。
[0010]本發(fā)明蒽醌法生產(chǎn)雙氧水的工作液采用本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的工作液制備方法配制。
[0011]采用上述的工作液，在催化劑的存在下，用氫氣將工作液中的蒽醌烷基衍生物氫化還原，生成氫蒽醌，然后在氧化反應(yīng)器中經(jīng)空氣氧化后，得到雙氧水，同時氫蒽醌還原為蒽醌衍生物。
[0012]本發(fā)明工作液應(yīng)用于蒽醌法生產(chǎn)雙氧水的操作條件為:氫化溫度為30?80°C，氫化壓力為0.2?0.5MPa，空速為I?3(?'氫液比為1:1?300:1。氧化溫度為30?70°C，氧化壓力為0.05?0.5MPa。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下特點:不加入第三組分的情況下，提高了蒽醌在工作液中的溶解度，可以較大的提高氫效，從而提高生產(chǎn)能力，降低了生產(chǎn)成本。
【具體實施方式】
[0014]下面結(jié)合實施例來進一步說明本發(fā)明的作用和效果，但并不局限于以下實施例。
[0015]本發(fā)明是采用1mL固定床微型反應(yīng)器進行氫化反應(yīng)，氫化之后將所得樣品采用空氣50°C進行氧化I小時，再用分液漏斗萃取兩次，檢測其中雙氧水的含量。氫化催化劑采用常規(guī)的鈀催化劑，催化劑裝量為5ml，進料前對催化劑進行預(yù)還原，使催化劑上的活性金屬轉(zhuǎn)變?yōu)檫€原態(tài)，還原條件為:溫度230°C，壓力0.25MPa，時間5小時。氫化條件為:反應(yīng)溫度55°C，反應(yīng)壓力0.25 MPa，氫液比37.5:1，體積空速2.0h-Ι。雙氧水含量檢測采用雙氧水濃度測定儀測定。200號溶劑油為經(jīng)過精制處理的14(T200°C的石油餾分。
[0016]實施例1
以200號溶劑油、磷酸三辛酯=70:30 (體積比)為工作液介質(zhì)，2-乙基蒽醌溶解度為165克/升。氫化溫度為55°C，氫化壓力為0.25 MPa，空速為41Γ1，氫液比為60:1。氧化溫度為50°C，氧化壓力為0.15MPa。氫效為10.89克/升實施例2
以200號溶劑油、磷酸三辛酯=50:50 (體積比)為工作液介質(zhì)，2-乙基蒽醌溶解度為146克/升。氫化溫度為55°C，氫化壓力為0.30 MPa，空速為51Γ1，氫液比為50:1。氧化溫度為55°C，氧化壓力為0.20MPa。氫效為8.64克/升。
[0017]比較例I
以重芳烴、磷酸三辛酯=70:30 (體積比)為工作液介質(zhì)，2-乙基蒽醌溶解度為121克/升。氫化溫度為55°C，氫化壓力為0.25 MPa，空速為41Γ1，氫液比為60:1。氧化溫度為50°C，氧化壓力為0.15 MPa。氫效為7.32克/升。
[0018]比較例2
以重芳烴、磷酸三辛酯=50:50 (體積比)為工作液介質(zhì)，2-乙基蒽醌溶解度為98克/升。氫化溫度為55°C，氫化壓力為0.25 MPa，空速為41Γ1，氫液比為60:1。氧化溫度為50°C，氧化壓力為0.15 MPa。氫效為5.10克/升。
[0019]比較例3
按照CN1552618A中實施例3配制工作液，2-乙基蒽醌溶解度為154克/升。氫化溫度為551:，氫化壓力為0.25 MPa，空速為41Γ1，氫液比為60:1。氧化溫度為50°C，氧化壓力為0.15 MPa。氫效為8.47克/升。
【主權(quán)項】
1.一種蒽醌法生產(chǎn)雙氧水的工作液，其特征在于:包括溶劑和工作液載體，其中溶劑中各組分的體積百分比為:200號溶劑油50%?80%，磷酸三辛酯20%?50% ;工作液載體為燒基恩醒。
2.按照權(quán)利要求1所述的工作液，其特征在于:溶劑中各組分的體積百分比為:200號溶劑油70%?75%，磷酸三辛酯25%?30%。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的工作液，其特征在于:所述的200號溶劑油是石油的直餾餾分經(jīng)除臭、切割、加氫精制而成，由餾程范圍為140?200°C的石油餾分組成。
4.按照權(quán)利要求1所述的工作液，其特征在于:2-乙基蒽醌在工作液中的溶解度為.130?190克/升。
5.按照權(quán)利要求1所述的工作液，其特征在于:工作液的氫效為8?11克/升。
6.權(quán)利要求1所述的工作液應(yīng)用于蒽醌法生產(chǎn)雙氧水工藝。
7.按照權(quán)利要求6所述的應(yīng)用，其特征在于:氫化過程的工藝條件為:氫化溫度為.30?80°C，氫化壓力為0.2?0.5MPa，空速為I?301Γ1，氫液比為1:1?300:1。
8.按照權(quán)利要求6所述的應(yīng)用，其特征在于:氧化過程的工藝條件為:氧化溫度為.30?70°C，氧化壓力為0.05?0.5MPa。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種蒽醌法生產(chǎn)雙氧水的工作液。該工作液包括溶劑和工作液載體，其中溶劑中各組分的體積百分比為：200號溶劑油50%～80%，優(yōu)選70%～75%，磷酸三辛酯的比例為20%～50%，優(yōu)選25%～30%；工作液載體為烷基蒽醌。該工作液采用兩組分溶劑體系，提高了蒽醌溶解度，提高了氫化效率，與三組分體系相比，簡化了組成，降低了生產(chǎn)成本。
【IPC分類】C01B15-023
【公開號】CN104555933
【申請?zhí)枴緾N201310495722
【發(fā)明人】賈立明, 徐會青, 劉全杰, 王偉
【申請人】中國石油化工股份有限公司, 中國石油化工股份有限公司撫順石油化工研究院
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2013年10月22日