一種用于制備過氧化氫的氫化反應(yīng)系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】
[技術(shù)領(lǐng)域]
[0001]本實(shí)用新型涉及過氧化氫生產(chǎn)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體來說是一種用于制備過氧化氫的氫化反應(yīng)系統(tǒng)。
[【背景技術(shù)】]
[0002]過氧化氫是一種重要的化工原料。由于過氧化氫分解后產(chǎn)生水和氧氣，對環(huán)境無二次污染，屬于綠色化學(xué)品，使得過氧化氫作為氧化劑受到越來越多的重視。過氧化氫廣泛應(yīng)用于造紙、紡織、化工、醫(yī)藥、環(huán)保、食品、軍工等行業(yè)。由于其生產(chǎn)和使用的過程幾乎無污染，故被稱為“最清潔”的化工產(chǎn)品，常作為氧化劑、漂白劑、消毒劑、脫氧劑、聚合物引發(fā)劑和交聯(lián)劑。隨著人民生活質(zhì)量提高及環(huán)保意識的加強(qiáng)，過氧化氫生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展將會更快，其開發(fā)利用前景將會更加廣闊，現(xiàn)在國內(nèi)過氧化氫的年產(chǎn)量約300萬噸。
[0003]過氧化氫工業(yè)生產(chǎn)方法包括蒽醌法、電解法、異丙醇法以及近年來發(fā)展的氫氧直接合成法等。電解法是生產(chǎn)過氧化氫的最早方法，該法具有效率高和流程簡單等優(yōu)點(diǎn)，不足之處是能耗高、設(shè)備生產(chǎn)能力低、成本高，目前已很少有廠家采用。異丙醇法以過氧化物等作為誘發(fā)劑，用空氣或氧氣對異丙醇進(jìn)行液相氧化，生成過氧化氫和丙酮。該法的不足之處是副產(chǎn)物丙酮也需要尋找消費(fèi)市場，需要消耗大量的異丙醇，因此整體缺乏競爭力，同樣已被淘汰。氫氧直接合成法是由氫氣和氧氣直接反應(yīng)制備過氧化氫的方法，由于過程簡單、產(chǎn)品清潔、生產(chǎn)成本低等原因已成為當(dāng)今過氧化氫新技術(shù)的開發(fā)熱點(diǎn)，但技術(shù)上還有待成熟，目前未大規(guī)?；I(yè)應(yīng)用。蒽醌法是目前生產(chǎn)過氧化氫的主要方法，也是最為成熟的方法。
[0004]蒽醌法的生產(chǎn)方法為固定床工藝蒽醌法生產(chǎn)工藝，雖然產(chǎn)量較大，但也表現(xiàn)出了生產(chǎn)效率低、產(chǎn)品質(zhì)量差、單位產(chǎn)品生產(chǎn)消耗高、生產(chǎn)設(shè)備笨重、投資大、生產(chǎn)操作安全性差等較多的缺點(diǎn)。國外過氧化氫的生產(chǎn)大都采用流化床氫化工藝，其特點(diǎn)是生產(chǎn)效率高、產(chǎn)品質(zhì)量高、消耗低和安全性高等特點(diǎn)，但長期以來，由于國外技術(shù)保密的原因，其工藝一直準(zhǔn)不轉(zhuǎn)讓給中國。
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【發(fā)明內(nèi)容】
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[0005]本實(shí)用新型的目的是參考化工行業(yè)其它類似的流化床工藝，并在此基礎(chǔ)上，根據(jù)過氧化氫工藝、原料、反應(yīng)及生產(chǎn)控制特點(diǎn)，開發(fā)出蒽醌法過氧氫化氫生產(chǎn)氫化部分流化床加氫系統(tǒng)。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，設(shè)計(jì)一種用于制備過氧化氫的氫化反應(yīng)系統(tǒng)，包括氫氣進(jìn)口端、氮?dú)膺M(jìn)口端、混合溶液進(jìn)口端、流化床反應(yīng)器、氫氣循環(huán)壓縮機(jī)、氫氣冷卻器、一級過濾器、液液換熱器、氫化液冷卻器、氫化液受槽、氫化液泵組A/B、反沖洗泵組A/B、二級過濾器及安保過濾器，所述的流化床反應(yīng)器為底部帶有冷卻器的空塔，流化床反應(yīng)器的外圍設(shè)有溫差、壓差分析報(bào)警控制閥及溫度、壓力顯示儀表，塔底設(shè)有氣體輸入端及混合溶液輸入端，塔側(cè)設(shè)有氫化液輸出口，塔頂設(shè)有除霧器，除霧器的出口端連接氫氣冷卻器的D端，氫氣冷卻器的B端連接旋風(fēng)分離器后通過蝶閥連接循環(huán)氫氣過濾器，循環(huán)氫氣過濾器經(jīng)過管道連接至氫氣循環(huán)壓縮機(jī)的輸入端，流化床反應(yīng)器的氣體輸入端連接旋塞閥、止回閥后一端連接氮?dú)膺M(jìn)口端及其流量監(jiān)控閥、流量氣動閥，另一端連接流量監(jiān)控閥后連接至氫氣循環(huán)壓縮機(jī)的輸出端，并抽頭一端一路連接截止閥、流量監(jiān)控閥、壓力氣動閥至氫氣過濾器的輸出端，氫氣過濾器的輸入端連接旋塞閥及氫氣進(jìn)口端，流化床反應(yīng)器的混合溶液輸入端一路連接閘閥、流量氣動閥、流量監(jiān)控閥至混合溶液進(jìn)口端，流化床反應(yīng)器的氫化液輸出端連接氫化液氣液分離器的輸入端，氫化液氣液分離器輸出端一端通過旋塞閥連接至一級過濾器的輸入端，另一端經(jīng)過氫化液氣液分離罐后與一級過濾器的底部輸出端合并連接至塔底的冷卻器，一級過濾器的頂部輸出端經(jīng)過液位控制閥組連接至液液換熱器的B端，液液換熱器的B端與D端合并后連接至氫化液冷卻器的B端，氫化液冷卻器的D端連接氫化液受槽的輸入D端，氧化液受槽的輸出A端連接反沖洗泵組A/B，反沖洗泵組A/B連接至一級過濾器的頂部輸入端，氫化液受槽的輸出B端連接至氧化液泵組A/B，氧化液泵組A/B連接二級過濾器，二級過濾器連接安保過濾器后輸出。
[0007]所述的流化床反應(yīng)器為氣液固三相反應(yīng)器，空速大，反應(yīng)器內(nèi)壓降小，溫度分布均勻、傳質(zhì)和傳熱好，催化劑利用率高、運(yùn)轉(zhuǎn)周期長、操作環(huán)境安全性高，流化床反應(yīng)器內(nèi)有催化劑，催化劑是以有載體的鈀。
[0008]所述的氫化液受槽輸入C端通過壓力氣動閥連接氮?dú)廨斎肟?，氫化液受槽外圍設(shè)有液壓監(jiān)控控制閥。
[0009]反沖洗泵組A/B包括反沖洗泵、開關(guān)、壓力儀表、壓力傳感器、截止閥及止回閥，壓力傳感器法蘭連接至反沖洗泵的輸入端，反沖洗泵的輸出端一路連接壓力傳感器、止回閥及截止閥，反沖洗泵輸出端抽出一端連接壓力儀表，反沖洗泵的啟停由開關(guān)控制。
[0010]所述的氫化液泵組A/B包括氫化液泵、開關(guān)、壓力儀表、壓力傳感器、截止閥及止回閥，氫化液受槽的輸出B端分別通過截止閥及壓力傳感器連接至第一氫化液泵及第二氫化液泵，第一氫化液泵的輸出端連接壓力傳感器、止回閥及截止閥，第二氫化液泵輸出端連接壓力傳感器、止回閥、截止閥，第一氫化液泵及第二氫化液泵輸出端分別抽出一端連接壓力儀表，第一氫化液泵及第二氫化液泵的啟停由開關(guān)控制。
[0011]本實(shí)用新型同現(xiàn)有技術(shù)相比，其優(yōu)點(diǎn)在于:
[0012]1.由于流化床反應(yīng)器為氣液固三相反應(yīng)器，具有空速大，反應(yīng)器內(nèi)壓降小，溫度分布均勻、傳質(zhì)和傳熱好，催化劑利用率高、運(yùn)轉(zhuǎn)周期長、操作環(huán)境安全性高等優(yōu)點(diǎn)；
[0013]2.流化床中的催化劑采用小顆粒且粒度范圍較為寬泛，催化劑顆粒和工作液處于劇列攪動狀態(tài)，大大增加氣固間的接觸面積，體系內(nèi)給熱系數(shù)大，傳熱速率加快，床層溫度分布均勻。
[0014]3.催化劑加入方式可通過催化劑加注罐直接加入塔內(nèi)，或者通過催化劑配制系統(tǒng)用泵打入到氫化液過濾循環(huán)管上，并能從反應(yīng)器底部間歇加入新催化劑和取出舊催化劑，能長期保證氫化效率較穩(wěn)定；
[0015]4.設(shè)有氫氣循環(huán)系統(tǒng)，將流化床反應(yīng)器產(chǎn)生尾氣和可能夾帶的有機(jī)液體在反應(yīng)器頂部的除霧器上分離，在進(jìn)氫氣循環(huán)壓縮機(jī)之前，還要經(jīng)過冷凝、分離和過濾器再次分離聚集變成可循環(huán)利用的氫氣，節(jié)約能源。
[【附圖說明】]
[0016]圖1是本實(shí)用新型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)連接圖。
[0017]圖中:1.氫氣進(jìn)口端 2.氮?dú)膺M(jìn)口端 3.混合溶液進(jìn)口端4.流化床反應(yīng)器5.氫氣循環(huán)壓縮機(jī)6.氫氣冷卻器7.—級過濾器8.液液換熱器9.氫化液冷卻器10.氫化液受槽11.第一氫化液泵12.第二氫化液泵13.反沖洗泵14.二級過濾器15.安保過濾器 16.冷卻器 17.旋風(fēng)分離器 18.循環(huán)氫氣過濾器19.氫氣過濾器20.氫化液出口端21.氣體輸入端22.混合溶液輸入端23.氫化液輸出口 24.氫化液氣液分離罐；
[【具體實(shí)施方式】]
[0018]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明，這種裝置的結(jié)構(gòu)和原理對本專業(yè)的人來說是非常清楚的。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0019]見圖1，過氧化氫的氫化反應(yīng)系統(tǒng)包括氫氣進(jìn)口端、氮?dú)膺M(jìn)口端、混合溶液進(jìn)口端、流化床反應(yīng)器、氫氣循環(huán)壓縮機(jī)、氫氣冷卻器、一級過濾器、液液換熱器、