專利名稱：防止雙氧水生產(chǎn)過程中鈀觸媒中毒的硫酸鹽還原菌抑菌劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于工業(yè)用化學(xué)品技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種防止雙氧水生產(chǎn)過程中鈀觸媒中毒的硫酸鹽還原菌抑菌劑。
背景技術(shù)：
雙氧水是一種重要的無機化工產(chǎn)品，在橡膠工業(yè)硫化促進劑NS、CZ、DE的生產(chǎn)中用作環(huán)保型的氧化劑，在循環(huán)冷卻水中用作殺菌劑，在造紙、紡織工業(yè)中用作漂白劑等。雙氧水使用過程中分解的產(chǎn)物是水，不會造成二次污染物，是一種綠色環(huán)保的氧化劑。雙氧水做氧化劑具有反應(yīng)條件溫和，選擇性高的優(yōu)點。雙氧水的需求量愈來愈大，雙氧水的產(chǎn)量以每年20 25%的速度增加，2011年國內(nèi)雙氧水生產(chǎn)裝置已達到近80套，生產(chǎn)能力約600萬噸。 在雙氧水生產(chǎn)工藝中，關(guān)鍵步驟是2-乙基蒽醌催化加氫，加氫反應(yīng)在裝有催化劑的氫化反應(yīng)器內(nèi)進行，反應(yīng)所需氫氣在進入反應(yīng)器前先通過水槽式恒壓緩沖貯氣柜(以下稱為氫氣柜)，氫氣柜水槽一般米用地下水隔絕外界，使氫氣柜內(nèi)形成一個封閉空間。加氫反應(yīng)常用催化劑是鈀觸媒，鈀觸媒活性高，在維護好的情況下鈀觸媒的使用壽命可達10年。實際生產(chǎn)過程中，鈀觸媒易中毒失效，氫氣柜水槽也容易發(fā)生腐蝕，出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象。研究發(fā)現(xiàn)，鈀觸媒中毒及氫氣柜水槽腐蝕滲漏主要是由于氫氣柜水中硫酸鹽還原菌產(chǎn)生的硫化氫所致。分析原因得出，地下富有鹽礦的油田地區(qū)，地下水中有機物、鹽含量相對較高，實際生產(chǎn)中，受環(huán)境限制，氫氣柜采用該處的地下水作為水槽用水，其中難免含有大量的硫酸鹽、氯化物等，氫氣柜材質(zhì)一般為Q235碳鋼，內(nèi)涂浙青漆防腐，浙青漆涂層所帶入的有機物與氫氣柜水中的硫酸鹽為硫酸鹽還原菌提供了良好的生存環(huán)境，生成大量H2S，使氫氣柜中水顯示弱酸性，腐蝕碳鋼，致使氫氣柜水槽中涂層瑕疵處出現(xiàn)腐蝕滲漏點，同時H2S還混入氫氣中，隨氫氣進入氫化反應(yīng)器，造成鈀觸媒中毒，使鈀觸媒活性迅速降低且不宜恢復(fù)，導(dǎo)致生產(chǎn)效率下滑，甚至造成停產(chǎn)，嚴(yán)重影響生產(chǎn)的正常進行。硫酸鹽還原菌(SRB)是一種以有機物為營養(yǎng)物質(zhì)的厭氧型細菌，廣泛存在于土壤、海水、河水、地下管道和油氣井等處。在無氧或極少氧情況下，硫酸鹽還原菌能利用有機物作為碳源，并利用細菌生物膜內(nèi)產(chǎn)生的氫，將硫酸鹽還原成硫化氫，從氧化還原反應(yīng)中獲得生存的能量，產(chǎn)生的硫化氫不僅嚴(yán)重腐蝕金屬設(shè)備，同時也危害人類的健康。目前防治SRB最常用的方法是投放殺菌劑或者抑菌劑，但普遍存在殺菌效率低、價格昂貴、給環(huán)境治理帶來新負擔(dān)的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是公開一種防止雙氧水生產(chǎn)過程中鈀觸媒中毒的硫酸鹽還原菌抑菌劑，避免H2S的生成，防止蒽醌加氫生產(chǎn)雙氧水的鈀觸媒硫化氫中毒問題及設(shè)備的腐蝕，提聞IE觸媒的活性和穩(wěn)定性，提聞恩醒加氫!生廣雙氧水的能力。本發(fā)明的具體技術(shù)方案如下本發(fā)明的防止雙氧水生產(chǎn)過程中鈀觸媒中毒的硫酸鹽還原菌抑菌劑，以氫氣柜中的總水量計，抑菌劑各組分及占氫氣柜中總水量的質(zhì)量百分數(shù)為a、碳酸鈉 Na2CO3 (食用級):0. 01 0. 03%,b、硝酸鈉 NaNO3 (工業(yè)級)0. 0035 0. 0045%,C、氧化鈣 CaO (工業(yè)級):0. 06 0. 12%,d、磷酸三鈉 Na3PO4 12H20 (工業(yè)級):0. 0015 0. 0035%。上述氧化鈣以Ca2+計算時可用相同當(dāng)量的氫氧化鈣、水合氫氧化鈣代替。上述磷酸三鈉加入量以PO43+計算時，磷酸三鈉可用相同當(dāng)量的磷酸氫二鈉、三聚 磷酸鈉代替。優(yōu)選的，以氫氣柜中的總水量計，本發(fā)明抑菌劑各組分的質(zhì)量百分數(shù)為a、碳酸鈉 Na2CO3 (食用級):0. 015 0. 025%,b、硝酸鈉 NaNO3 (工業(yè)級)0. 0038 0. 0042%,C、氧化鈣 CaO (工業(yè)級):0. 08 0. 10%,d、磷酸三鈉 Na3PO4 Iffi2O (工業(yè)級):0. 0020 0. 0030%。本發(fā)明抑菌劑在使用過程中的主要設(shè)備有(I)帶有攪拌、加熱功能的溶解槽(搪瓷釜或不銹鋼罐)。( 2 )氫氣柜帶自吸水泵外循環(huán)。本發(fā)明防止雙氧水生產(chǎn)過程中鈀觸媒中毒的硫酸鹽還原菌抑菌劑的使用方法，包括以下步驟(I)、配制抑菌劑各組分水溶液以氫氣柜中的總水量計，按配方中質(zhì)量百分數(shù)取各組分原料，分別置于溶解槽中，加入氫氣柜中的水，分別攪拌成水溶液備用；(2)、將步驟(I)備好的各組分水溶液分別加入到氫氣柜水中，然后用氫氣柜帶自吸水泵外循環(huán)攪勻，調(diào)節(jié)水溶液PH值為12.0±0.2。本發(fā)明中采用的硝酸鹽比硫酸鹽電勢低，在硫酸鹽還原菌還原硫酸鹽生成H2S的反應(yīng)中能優(yōu)先得到電子，成為“電子接收體”，從而減少H2S的生成量。硫酸鹽還原菌生存的適宜PH值為5. 5-9. 0，本發(fā)明抑菌劑可以提高氫氣柜中水的PH值為12左右，進一步抑制硫酸鹽還原菌的生存，達到從源頭控制硫化氫生成，有效防止鈀觸媒中毒的目的。本發(fā)明硫酸鹽還原菌抑菌劑的加入，還可以生成微量碳酸鈣與氫氧化鈣固體，通過氫氣柜中水的自循環(huán)使其于已經(jīng)生成的腐蝕滲漏點處富集，達到堵塞滲漏點的目的，阻止腐蝕的繼續(xù)進行。本發(fā)明抑菌劑中磷酸三鈉可起堿性緩沖作用，使得氫氣柜中水的PH值保持相對穩(wěn)定，達到長期抑菌的目的。本發(fā)明的優(yōu)點是(I)抑菌劑所用原料價廉易得，各組分水溶液制備及使用工藝簡單易行。(2)防止鈀觸媒中毒，穩(wěn)定鈀觸媒活性，提高雙氧水產(chǎn)量。大大降低了人工清洗觸媒和更換觸媒的勞動強度，節(jié)約了大量更換觸媒的資金投入。(3)本發(fā)明抑菌劑，可有效抑制硫酸鹽還原菌的生長繁殖，使氫氣柜氫氣出口處由硫酸鹽還原菌造成的H2S含量從加抑菌劑前的0. 86 0. 92ppm降低到0. 02ppm以下，從而減少由硫酸鹽還原菌造成的H2S污染，改善生產(chǎn)環(huán)境，保障工人健康。(4)減少生產(chǎn)設(shè)備防腐費用，降低雙氧水生產(chǎn)成本。
具體實施例方式實施例I本發(fā)明的抑菌劑，以氫氣柜中總水量為基準(zhǔn)，各組分加入量所占質(zhì)量百分數(shù)如下a、碳酸鈉 Na2CO3 :0. 02%,b、硝酸鈉 NaNO3 :0. 004%,C、氧化鈣 CaO :0. 09%,d、磷酸三鈉 Na3PO4 12H20 :0. 0025%。
使用方法(I )、配制抑菌劑組分水溶液按配方中質(zhì)量百分數(shù)，取Na2C03、NaNO3和Na3PO4 12H20分別置于不銹鋼罐中，加入適量氫氣柜中的水作為溶劑，使溶質(zhì)全部溶解即可，必要時加熱到50 60°C，加快溶解，分別配制成水溶液備用；(2)、將氧化鈣熟化成膏體(Ca(OH)2 nH20)，加入氫氣柜中的水?dāng)嚢璩伤芤?，備用?3)、將步驟(I)和步驟(2)配制好的水溶液分別加入到氫氣柜中，然后用氫氣柜自帶吸水泵外循環(huán)攪勻，調(diào)節(jié)水溶液PH值為12.0 ±0.2。使用效果自2008年11月份起在聊城萃縣某雙氧水生產(chǎn)廠的氫氣柜中投加實施例I抑菌劑后，系統(tǒng)運行3年多，雙氧水(27. 5%)產(chǎn)量一直穩(wěn)定在設(shè)定的170噸/天以上，鈀觸媒活性穩(wěn)定。加抑菌劑前，氫氣柜氫氣出口處H2S含量為0. 86 0. 92ppm，加抑菌劑后H2S —直未檢出。氫氣柜水中所掛Q235碳鋼腐蝕掛片腐蝕率皆在0. 005mm/a以下,大大小于《工業(yè)循環(huán)冷卻水處理設(shè)計規(guī)范》GB50050-2007中碳鋼管壁的腐蝕率宜小于0. 075mm/a的規(guī)定，氫氣柜再沒出現(xiàn)過滲漏現(xiàn)象。說明本發(fā)明的抑菌劑，在防止雙氧水生產(chǎn)過程中2-乙基蒽醌催化加氫時鈀觸媒中毒及對碳鋼設(shè)備的緩蝕效果都非常顯著。實施例2依氫氣柜中的總水量計，抑菌劑各組分的質(zhì)量百分數(shù)如下a、碳酸鈉 Na2CO3 :0. 017%,b、硝酸鈉 NaNO3 :0. 0038%,C、氧化鈣 CaO :0. 085%,d、磷酸三鈉 Na3PO4 12H20 :0. 0023%。實施例3依氫氣柜中的總水量計，抑菌劑各組分的質(zhì)量百分數(shù)如下a、碳酸鈉 Na2CO3 :0. 019%,b、硝酸鈉 NaNO3 :0. 0039%,C、氫氧化鈣 Ca (OH) 2 :0. 1255%,d、磷酸氫二鈉 Na2HPO4 12H20 :0. 0024%。實施例4依氫氣柜中的總水量計，抑菌劑各組分的質(zhì)量百分數(shù)如下
a、碳酸鈉 Na2CO3 :0. 021%,b、硝酸鈉 NaNO3 :0. 0042%,c、氧化鈣 CaO :0. 10%,
d、三聚磷酸鈉 Na5P3Oltl :0. 0010%。實施例2 4抑菌劑的制備與應(yīng)用方法和實施例I相同，并能取得和實施例I相同的效果。
權(quán)利要求
1.一種防止雙氧水生產(chǎn)過程中鈀觸媒中毒的硫酸鹽還原菌抑菌劑，其特征是，以氫氣柜中總水量計，抑菌劑各組分及占氫氣柜中總水量的質(zhì)量百分數(shù)為a、碳酸鈉Na2CO3 0. 01 O. 03%,b、硝酸鈉NaNO3 0. 0035 O. 0045%,C、氧化鈣 CaO :0· 06 O. 12%,d、磷酸三鈉 Na3PO4 · 12H20 0. 0015 O. 0035% ； 所述氧化鈣以Ca2+計算時，可用相同當(dāng)量的氫氧化鈣、水合氫氧化鈣代替；所述磷酸三鈉的加入量以PO43+計算時，可用相同當(dāng)量的磷酸氫二鈉、三聚磷酸鈉代替。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的硫酸鹽還原菌抑菌劑，其特征是，以氫氣柜中的總水量計，抑菌劑各組分及占氫氣柜中總水量的質(zhì)量百分數(shù)為a、碳酸鈉Na2CO3 0. 015 O. 025%,b、硝酸鈉NaNO3 0. 0038 O. 0042%,C、氧化鈣 CaO 0. 08 O. 10%,d、磷酸三鈉 Na3PO4 · 12H20 0. 0020 O. 0030%。
3.權(quán)利要求I或2所述的硫酸鹽還原菌抑菌劑的使用方法，其特征是，包括以下步驟 (I )、配制抑菌劑各組分水溶液以氫氣柜中的總水量計，按權(quán)利要求I或2所述的質(zhì)量百分數(shù)取各組分，分別置于溶解槽中，加入氫氣柜中的水，分別攪拌成水溶液備用； (2)、將步驟(I)備好的各組分水溶液分別加入到氫氣柜水中，然后用氫氣柜帶自吸水泵外循環(huán)攪勻，調(diào)節(jié)水溶液PH值為12. O ±0.2。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種防止雙氧水生產(chǎn)過程中鈀觸媒中毒的硫酸鹽還原菌抑菌劑，屬于工業(yè)用化學(xué)品技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明抑菌劑由碳酸鈉、硝酸鈉、氧化鈣、磷酸三鈉組成；按配方量將抑菌劑各組分水溶液逐一加入到氫氣柜水中，并用泵打循環(huán)，制備成均勻溶液即可。本發(fā)明抑菌劑，可有效抑制氫氣貯柜水槽中硫酸鹽還原菌的生存，減少H2S生成量，防止雙氧水生產(chǎn)過程中鈀觸媒中毒，減少生產(chǎn)設(shè)備的腐蝕，降低雙氧水生產(chǎn)成本。
文檔編號A01N59/00GK102696681SQ20121015795
公開日2012年10月3日 申請日期2012年5月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月21日
發(fā)明者李 東, 李雪梅, 王海龍, 高鑫 申請人:山東巨業(yè)精細化工有限公司