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(jià)值的化工產(chǎn)品，如無機(jī)過氧酸及其鹽、環(huán)氧化物、有機(jī)過氧化物以及有意義的化學(xué)反應(yīng)中間產(chǎn)物。雙氧水作為一種較弱的氧化劑，在有機(jī)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劑，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(jī)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(jìn)、生產(chǎn)規(guī)模大、自動(dòng)化程度高、成本和能耗低、三廢易于治理等優(yōu)點(diǎn)，相對(duì)其它方法具有較大優(yōu)勢(shì)。
[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(duì)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(duì)于溶劑的選擇，一般要求其具有對(duì)工作載體溶解能力強(qiáng)，化學(xué)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(diǎn)。在通常情況下，溶劑一般都是由兩種有機(jī)溶劑混合配制而成，一種主要作為蒽醌的溶劑，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C9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(jí)脂肪醇、有機(jī)酸或無機(jī)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(jī)溶劑體系，其采用CeTC1id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(fù)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(shí)增加了雙氧水的生產(chǎn)成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對(duì)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(jiǎn)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:重芳烴50%?80%，優(yōu)選70%?75%，N-辛基吡咯烷酮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，所述的重芳烴是雙氧水工業(yè)專用的重芳烴溶劑，密度為
0.860-0.885g/cm3。
[0009]本發(fā)明工作液中，2-乙基蒽醌在工作液中的溶解度為120?180克/升，工作液的氣效為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(shí)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)雙氧水過程中，氫化過程工藝條件為:氫化溫度為30?80°C，氫化壓力為0.2?0.5MPa，空速為I?30h \氫液比為1:1?300:1。氧化過程工藝條件為: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(diǎn):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(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合實(shí)施例來進(jìn)一步說明本發(fā)明的作用和效果，但并不局限于以下實(shí)施例。
[0015]本發(fā)明是采用1mL固定床微型反應(yīng)器進(jìn)行氫化反應(yīng)，氫化之后將所得樣品采用空氣50°C進(jìn)行氧化I小時(shí)，再用分液漏斗萃取四次，檢測(cè)其中雙氧水的含量。雙氧水含量檢測(cè)采用高錳酸鉀滴定法。催化劑采用常規(guī)制備的PcVAl2O3催化劑。催化劑粒徑0.4-0.5mm,孔容 0.6-0.7cm3/g，比表面積 150-180m2/g，Pd 含量為 0.25wt%-0.35wt%。
[0016]實(shí)施例1
以重芳烴、N-辛基吡咯烷酮=75:25 (體積比)為工作液介質(zhì)，2-乙基蒽醌溶解度為170克/升。氫化溫度為55°C，氫化壓力為0.25 MPa，空速為5h \氫液比為12:1。氧化溫度為50°C，氧化壓力為0.20MPa。氫效為9.52克/升實(shí)施例2
以重芳烴、N-辛基吡咯烷酮=50:50 (體積比)為工作液介質(zhì)，2-乙基蒽醌溶解度為152克/升。氫化溫度為55°C，氫化壓力為0.30 MPa，空速為1h \氫液比為15:1。氧化溫度為55°C，氧化壓力為0.20MPa。氫效為8.12克/升。
[0017]比較例I
以重芳烴、磷酸三辛酯=75:25 (體積比)為工作液介質(zhì)，2-乙基蒽醌溶解度為129克/升。氫化溫度為55°C，氫化壓力為0.25 MPa，空速為5h\氫液比為12:1。氧化溫度為50°C，氧化壓力為0.20MPa。氫效為7.20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1h\氫液比為15:1。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(shí)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5h \氫液比為12:1。氧化溫度為50°C，氧化壓力為
0.20 MPa0氫效為8.32克/升。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種蒽醌法生產(chǎn)雙氧水的工作液，包括溶劑和工作液載體，其特征在于:溶劑中各組分的體積百分比為:重芳烴50%?80%，N-辛基吡咯烷酮20%?50% ;工作液載體為烷基蒽醌。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:重芳烴70%?75%，N-辛基吡咯烷酮25%?30%。3.按照權(quán)利要求1或2所述的工作液，其特征在于:所述的重芳烴是雙氧水工業(yè)專用的重芳烴溶劑，密度為0.860-0.885g/cm3。4.按照權(quán)利要求1或2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120?180克/升。5.按照權(quán)利要求1或2所述的工作液，其特征在于:工作液的氫效為8?11克/升。6.一種權(quán)利要求1或2所述的工作液在蒽醌法生產(chǎn)雙氧水過程中的應(yīng)用。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?30h \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，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：重芳烴50%～80%，優(yōu)選70%～75%，N-辛基吡咯烷酮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(jiǎn)化了組成，降低了生產(chǎn)成本。
【IPC分類】C01B15/023
【公開號(hào)】CN105565277
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410603896
【發(fā)明人】賈立明, 徐會(huì)青, 劉全杰, 王偉
【申請(qǐng)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】2016年5月11日
【申請(qǐng)日】2014年11月3日