15双氧水

表1-2-1 主要技术经济指标表 序号 一 1 二 1 2 三 四 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 五 1 2 3 (1) (2) (3) 4 5 5 六 1 2 七 1 2 九 项目名称 生产规模 双氧水 产品方案 双氧水（27.5% H2O2） 双氧水（50% H2O2） 年操作日 主要原辅材料用量 氢气（≥98%） 空气（0.3～0.4MPa） 2-乙基蒽醌（≥97%） 磷酸三辛酯（≥98%） 重芳烃（≥96%） 活性氧化铝（Φ3~5mm） 磷酸（优等品,≥85%） 硝酸铵水溶液（50%） 钯触媒（Φ3~5mm） 碳酸钾（≥99%，优等品） 公用工程消耗量 纯水(导电率≤1μs/cm,PH:6～7) 循环水（0.45MPa,32/38℃） 供电 设备装机容量 用电负荷 年耗电量 蒸汽用量 氮气（氧含量≤2%） 仪表空气（≥0.6MPa） 运输量 运入量 运出量 项目定员 生产人员 管理及技术人员 工程占地面积 单位 t/a t/a t/a 天 104Nm3/a 104Nm3/a t/a t/a t/a t/a t/a t/a t/a t/a t/a m3/h kW kW 104kWh t/a Nm3 Nm3 t/a t/a 人 人 人 ㎡ 指标 150000 93750 30000 300 2820 16500 69 37.5 405 246 90 30 45 23.7 12.27×104 804×104 5392.8 4116.4 3045 34500 300×104 17.88×104 946.2 123750 92 86 6 23483 备注 以27.5%H2O2计 外销 外销 7200小时 以15万吨27.5%计 自产 其中：10kV，2600kW 其中：10kV，2600kW 表3-1-1 主要产品的规格和数量 序号 产品名称 执行的质量标准 GB1616-2003 GB1616-2003 数量(吨/年) 150000 30000 备 注 其中56250吨为中间产品，93750吨外销 1 双氧水（27.5%H2O2） 2

双氧水（50%H2O2）

表2-1 双氧水质量标准（GB1616-2003） 指标 指标名称 过氧化氢(H2O2)(m/m)% ≥ 游离酸(以H2SO4计)% ≤ 不挥发物，% ≤ 稳定度，% ≥ 总碳(以C计)的质量分数/%≤ 硝酸盐(以NO3计)的质量分数/%≤ 27.5%过氧化氢 优等 27.5 0.040 0.080 97.0 0.030 0.020 合格 27.5 0.050 0.10 90.0 0.040 0.020 30.0% 过氧化氢 30.0% 0.040 0.080 97.0 0.025 0.020 35.0% 过氧化氢 35.0% 0.040 0.080 97.0 0.025 0.020 50.0% 过氧化氢 50.0% 0.040 0.080 97.0 0.035 0.025 别名：双氧水；分子式：H2O2；分子量：34.016；规格：27.5%、50%。 质量指标：执行标准：GB1616-2003 指标 指标名称 过氧化氢(H2O2)(m/m)% ≥ 游离酸(以H2SO4计)% ≤ 不挥发物，% ≤ 稳定度，% ≥ 总碳(以C计)的质量分数/%≤ 硝酸盐(以NO3计)的质量分数/%≤ 27.5%过氧化氢 优等 27.5 0.040 0.080 97.0 0.030 0.020 合格 27.5 0.050 0.10 90.0 0.040 0.020 30.0% 过氧化氢 30.0% 0.040 0.080 97.0 0.025 0.020 35.0% 过氧化氢 35.0% 0.040 0.080 97.0 0.025 0.020 50.0% 过氧化氢 50.0% 0.040 0.080 97.0 0.035 0.025

蒽醌法是目前世界生产过氧化氢最主要的方法。其工艺为烷基蒽醌与有机溶剂配制成工作溶液，在温度55～75℃有催化剂存在的条件下，通入氢气进行氢化，再在40～55℃下与空气（或氧气）进行逆流氧化，经萃取、再生、精制与浓缩制得质量分数为20%～50%的过氧化氢水溶液产品。蒽醌法技术先进，自动化控制程度高，产品成本和能耗较低，适合大规模生产，不足之处是生产工艺比较复杂。

本项目工艺方法制取过氧化氢是以2-乙基蒽醌（EAQ）为载体，以重芳烃（AQ）及磷酸三辛酯（TOP）为混合溶剂，配制成具有一定组成的溶液（以下简称工作液）。将该溶液与氢气一起通入一装有触媒的固定床氢化器内，在一定压力和一定温度下进行氢化反应，得到相应的2-乙基氢蒽醌（HEAQ）溶液（以下简称氢化液）。该溶液再被空气中的氧所氧化，溶液中的氢蒽醌恢复成原来的蒽醌，同时生成过氧化氢。利用过氧化氢在水和工作液中溶解度的不同以及工作液和水的比重差，用水萃取含有过氧化氢的工作液（称氧化液），得到过氧化氢的水溶液，即双氧水。后者再经重芳烃净化处理及氮气吹扫，即得到低浓度（27.5%）双氧水产品。经水萃取后的工作液（以下简称萃余液），经过沉降除水，并通K2CO3中和其酸性后再送回氢化工序继续循环使用。在氢化过程中，部分2-乙基蒽醌逐渐累积生成四氢2-乙基氢蒽醌（H4HEAQ），后者经氧化后，得到四氢2-乙基蒽醌（H4EAQ），这也是本过程的重要原料之一，它亦可反复被氢化、氧化，生成过氧化氢。一定量的四氢2-乙基蒽醌的存在将有利于提高氢化反应和抑制其他副产物的生成。主要化学反应如下：

1．工作液的氢化：烷基蒽醌(EAQ)氢化产生烷基氢蒽醌(HEAQ)；

（EAQ） (HEAQ) 2．氢化液的氧化：烷基氢蒽醌氧化产生烷基蒽醌及H2O2。

(HEAQ) （EAQ）

一、蒽醌法生产双氧水工艺流程简述 1．氢化工序（详见KY10203-A-01）

来自循环工作液泵的工作液，流经工作液热交换器和工作液预热器，预热到一定需要的温度，与来自提氢工段的经氢气过滤器净化的氢气一并进入固定床。固定床由两节触媒床节组成。每层床节顶部设有气液分部器，以使进入床内的气体和液体分布均匀。根据氢化效率要求及触媒活性，氢化反应时可使用任意一节或两节触媒串联使用，使用两节触媒时，工作液与氢气进入上节床顶部混合器，并流而下通过床内触媒层由床底流出，经床外连通管道进入下节床顶部，再从床底流出，进入氢化液气液分离器，氢化液和未反应的氢气（简称氢化尾气）连续进行分离，尾气由分离器顶部排出，经氢化尾气冷凝器，冷凝其中所含溶剂后，进入冷凝液计量槽，溶剂留于其中，尾气再经尾气流量计控制流量放空。自氢化液气液分离器下部出来的氢化液，经自控仪表，并借助固定床内的压力通过氢化液过滤器，滤除其中可能夹带的少量触媒及载体的粉末。其中分离后，分出氢化液的10%，通过氢化液再生床。使氢化液中的蒽醌降解物被床内的活性氧化铝再生，而后进入氢化液过滤器。氢化液进入氢化液储槽。在此，溶解于氢化液中的少量氢气被解析出来，经尾气冷凝器冷凝其中部分溶剂后由放空管经阻火器排放。氢化液再生床底部排出氢化液与氢化塔各节触媒再生时底部排出的蒸汽经再生蒸汽冷凝器冷凝其中所含溶剂后，进入冷凝液计量槽，溶剂留于其中，尾气放空。

氢化液气液分离器中的氢化液，可借助循环氢化液泵部分循环回固定床，以控制床内温度的均匀、氢化效率的稳定和操作的安全。

2．氧化工序（详见KY10203-A-02）

氢化液贮槽中的氢化液，与来自磷酸配制槽，经磷酸计量泵输送的磷酸与硝酸铵的水溶液一起混合后，借助氢化液泵流经氢化液冷却器使其冷却到一定温度，进入氧化塔上节底部。氧化塔是一个由两节组成的空塔，每节塔内通入的空气量是根据氧化效率及尾气中剩余氧含量（一般控制6～10%）而加以控制，进入上节塔底部的氢化液和空气一起并流而上，由塔顶部进入氧化液气液分离器分除气体，被部分氧化了的氢化液经分离器底部流出，进入下节塔底部，与进来的新鲜空气一起并流向上而得到完全氧化，并由下节塔顶部进入氧化液气液分离器分除气体，然后进入氧化液贮槽，经氧化液泵打入萃取塔底部。分离器内必须保持一定液位，以防止气体进入氧化液槽。