蒽醌法生產(chǎn)過氧化氫氧化殘液的管控討論

摘要：分析過過氧化氫生產(chǎn)過程中氧化殘液的來源和對(duì)生產(chǎn)的危害性，闡述在實(shí)際生產(chǎn)過程中如何對(duì)氧化殘液進(jìn)行控制，以及控制氧化殘液的意義。

關(guān)鍵詞：過氧化氫;氧化殘液;蒽醌法;來源;控制

一、蒽醌法生產(chǎn)過氧化氫方法介紹

蒽醌法生產(chǎn)過氧化氫是以2-乙基蒽醌為工作載體，以重芳烴和磷酸三辛酯為混合溶劑，采用鈀催化劑固定床氫化，氫化液進(jìn)氧化塔經(jīng)空氣氧化，氧化后的工作液經(jīng)萃取后得到過氧化氫產(chǎn)品。在氧化塔內(nèi)，氫化液中的氫蒽醌和四氫氫蒽醌與空氣中的氧發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成過氧化氫，過氧化氫溶解在氧化液中-起進(jìn)入萃取塔進(jìn)行萃取。但在實(shí)際生產(chǎn)過程中，有少量的過氧化氫在氧化塔內(nèi)被工作液中的水進(jìn)行萃取變成過氧化氫水溶液，由于這部分過氧化氫水溶液密度大于工作液，無法和工作液一起進(jìn)入萃取塔，大部分積存在氧化塔底部，通常把這部分積存在氧化塔底部的過氧化氫水溶液稱為氧化殘液。

二、氧化殘液的特性

1、酸度高：氧化殘液中含有大量的磷酸鹽，酸度達(dá)到0.1%以上。

2、穩(wěn)定度低，極易分解：氧化殘液的穩(wěn)定度一般在40%～80%之間，非常容易分解。

3、夾帶大量的工作液。

三、氧化殘液的來源

氧化殘液是氧化塔內(nèi)的氧化液中的過氧化氫被水進(jìn)行萃取生成的，它的來源主要有以下幾種：

1、工作液中的水分與氧化液中的過氧化氫進(jìn)行萃取形成的。工作液水分越高，萃取機(jī)率越大，氧化殘液就越多。

2、氧化液中的過氧化氫被氧化塔內(nèi)酸堿中和生成的水萃取形成的。在生產(chǎn)過程中，氫化液進(jìn)氧化塔之前要加磷酸調(diào)節(jié)酸度，在酸度調(diào)節(jié)過程中，部分酸堿發(fā)生中和反應(yīng)生成水，部分氧化液在氧化塔內(nèi)被這部分水萃取，形成氧化殘液。

3、空氣中的水分與氧化液中的過氧化氫進(jìn)行萃取形成的。由于生產(chǎn)過程中氧化反應(yīng)是正壓反應(yīng)，所以空氣進(jìn)氧化塔之前需經(jīng)過壓縮。壓縮后空氣中的水分經(jīng)冷卻變成液態(tài)水，隨著空氣-起進(jìn)入氧化塔，在塔內(nèi)萃取氧化液，形成氧化殘液。

4、部分過氧化氫分解產(chǎn)生的水萃取氧化液中的過氧化氫形成的。氧化反應(yīng)過程中，由于部分過氧化氫受溫度、壓力或外界污物等的影響，在塔內(nèi)分解，分解產(chǎn)生的水萃取部分氧化液，形成氧化殘液。

四、氧化殘液的危害

氧化殘液雜質(zhì)含量高，穩(wěn)定度低，極易分解，分解過程中產(chǎn)生氧氣和放出熱量。由于過氧化氫生產(chǎn)過程采用大量易燃易爆的液體和氣體作為生產(chǎn)原料，而氧化殘液的存在恰恰增大了對(duì)以上參數(shù)控制的難度。氧化殘液的分解增加了生產(chǎn)過程的不穩(wěn)定因素，降低了生產(chǎn)安全系數(shù)，是一大安全隱患。不可控的分解還有可能引起燃燒和爆炸，造成重特大安全事故。同時(shí)，氧化殘液量越多，過氧化氫損耗越多，生產(chǎn)成本就越高。

五、氧化殘液的控制

在過氧化氫生產(chǎn)過程中，氧化殘液的產(chǎn)生是不可避免的。減少氧化殘液的產(chǎn)生，控制氧化殘液的分解速度，確保生產(chǎn)過程的安全和穩(wěn)定，是過氧化氫生產(chǎn)管理的一項(xiàng)重要工作。通過對(duì)氧化殘液的特性、來源和危害性的分析后，在實(shí)際生產(chǎn)過程中，可以通過控制水分來源從而控制氧化殘液的產(chǎn)生。

1、盡量減少氫化液中的水分含量。氫化液中的水分主要來自于：（1）、工作液中夾帶的水分，工作液經(jīng)過后處理碳酸鉀干燥和氧化鋁吸附后，仍然夾帶少量的水分。（2）、氫化過程中氫氣中的氧和氫氣反應(yīng)生成的水，這部分水分隨著氫化液一起被 帶出。（3）、工作液中過氧化氫在氫化過程中分解產(chǎn)生的水分，這部分水分也隨著氫化液一起被帶出。必須從源頭上嚴(yán)格控制，盡量減少水分的產(chǎn)生和夾帶。水分控制主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行：（1）、嚴(yán)格后處理的各項(xiàng)操作，最大限度降低工作液中水分的含量。（2）、嚴(yán)格控制工作液過氧化氫含量，盡量減少過氧化氫分解產(chǎn)生的水分。（3）、定期對(duì)循環(huán)工作液儲(chǔ)槽和氫化液儲(chǔ)槽進(jìn)行排污，防止將水分帶人氫化塔或氧化塔。

2、嚴(yán)格控制工作液堿度。生產(chǎn)過程中要嚴(yán)格控制干燥塔內(nèi)濃堿和稀堿的密度，保證氧化鋁的吸附性能，及時(shí)進(jìn)行排污，防止堿液帶進(jìn)氫化塔，嚴(yán)格控制工作液堿度，從而減少氧化塔內(nèi)酸堿中和反應(yīng)產(chǎn)生的水分和磷酸鹽。

3、盡量減少空氣中的水分含量。生產(chǎn)過程中，要及時(shí)通過空壓機(jī)各排污口和空氣過濾器排污口進(jìn)行排水。在空壓機(jī)出口至空氣過濾器之間增加空氣干燥設(shè)備，通過對(duì)壓縮后的空氣進(jìn)行干燥，減少空氣帶入氧化塔的水分。

4、加強(qiáng)對(duì)工作液和氫化液的過濾。生產(chǎn)過程中，要定期更換循環(huán)工作液過濾器、氫化液過濾器濾布，加強(qiáng)對(duì)工作液和氫化液的過濾，防止催化劑粉、氧化鋁粉和其他雜質(zhì)進(jìn)人氧化塔，減少氧化塔內(nèi)過氧化氫的分解，提高氧化收率。

5、及時(shí)對(duì)氧化塔底進(jìn)行排污;及時(shí)將氧化殘液從氧化殘液分離器中移出并妥善處理，減少其在氧化殘液分離器內(nèi)的停留時(shí)間和積存量;氧化殘液分離器必須留有放空口，以確保氧化殘液分解產(chǎn)生的氣體能及時(shí)排出。

6、定期清洗系統(tǒng)工作液，加強(qiáng)工作液的再生，減少工作液中降解物的含量，降低工作液的密度和黏度，從而減少工作液中水分的含量。

六、氧化殘液的回收利用

生產(chǎn)過程中開車或生產(chǎn)不穩(wěn)定是氧化殘液中含有的雜質(zhì)較多，。可用來處理過氧化氫生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的污水。生產(chǎn)穩(wěn)定后氧化殘液經(jīng)過分層、過濾、和添加穩(wěn)定劑后可以加以回收進(jìn)萃取塔利用，變廢為寶，降低生產(chǎn)成本。

七、小結(jié)

氧化殘液極易分解，及時(shí)將氧化殘液從氧化塔底和氧化殘液分離器中移出去，將有利于避免氧化殘液在氧化塔內(nèi)和氧化殘液分離器中大量分解，有利于避免因氧化殘液的分解而產(chǎn)生的安全事故。同時(shí)在實(shí)際生產(chǎn)過程中，應(yīng)盡可能減少氧化殘液產(chǎn)生，將氧化殘液回收利用，這將有利于提高氧化收率和產(chǎn)品收率，減少過氧化氫的損耗，降低生產(chǎn)成本。

參考文獻(xiàn)：

[1]張家禮，潘井.蒽醌法生產(chǎn)過氧化氫的廢水處理 [J]河南科學(xué)，2000.12

[2]章國臣.過氧化氫生產(chǎn)技術(shù) [M]北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2012.1

[3]馬建永，蔣岳芳.蒽醌法生產(chǎn)過氧化氫的廢水處理[J]杭州化工，2016.6

[4]胡長城.蒽醌法生產(chǎn)過氧化氫工藝研究改進(jìn)新進(jìn)展 [J]化工推進(jìn)劑與高分子，2010.8

[5]王魁，馬俊，郭曉冉.國內(nèi)蒽醌法生產(chǎn)過氧化氫的廢水處理工藝研究[J]河南科技，2017.6

作者簡(jiǎn)介：唐開明（1972- ），性別：男，民族：漢，學(xué)歷：本科，單位：連云港市工投集團(tuán)利海化工有限公司，研究方向：氯化芐、苯甲醛、雙氧水生產(chǎn)工藝及其下游產(chǎn)品。