【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于通过蒽醌法生产过氧化氢的新颖方法。特别地，本专利技术涉及一种用于从过氧化氢工艺中再循环和移出水相中的过氧化氢的新的流动配置。
技术介绍
1、过氧化氢是全世界生产的最重要的无机化学品之一。它的工业应用包括纺织品、纸浆和纸漂白、有机合成(氧化丙烯)、无机化学品和洗涤剂的制造、环境和其他应用。
2、主要通过使用大规模riedl-pfleiderer法，又称为蒽醌(环路)法或ao(自动氧化)法实现过氧化氢的合成。该法是将有机蒽醌溶解在溶剂中并在设备周围循环此“工作溶液”(ws)混合物的循环法。
3、ao法的第一步骤是使用氢气和催化剂对有机工作溶液中存在的蒽醌衍生物进行化学还原。然后将有机溶剂、氢醌和醌物质的混合物与催化剂分离并使用氧气、空气或富氧空气氧化氢醌物质，从而使一种或多种醌再生，同时形成过氧化氢。
4、然后典型地在萃取塔中用水萃取过氧化氢并且以粗过氧化氢水溶液的形式回收，并且使工作溶液返回到氢化器以完成环路。
5、因此，根据现有技术的标准过氧化氢设备的典型布置可以概括为从氢化器开始，然后是氧化反应器，然后是萃取塔。过氧化氢典型地在来自萃取塔的脱矿质水流中从工作溶液中萃取。然后，工作溶液从萃取塔返回到氢化器(参见图1)。
6、用于制造过氧化氢的蒽醌法的进一步细节在标准教科书中披露，例如kirk-othmer[柯克-奥思默]，encyclopedia of chemical technology[化工技术百科全书]，2001年8月，章节“过氧化氢”；或ul
7、尽管还原和氧化反应在产率和选择性方面都是高效的，但在工作溶液混合物中可能形成一些退化的蒽醌物质。
8、主要在氧化反应器中形成的典型的退化的蒽醌物质是6-烷基-1,2,3,4-四氢-4a,9a-环氧蒽-9,10-二酮。本领域众所周知的是，在氧化反应器中不想要的降解物质6-烷基-1,2,3,4-四氢-4a,9a-环氧-蒽-9,10-二酮的形成随着来自氢化器的过氧化氢和四氢蒽醌物质的存在而增加(参见例如ullmann,f.,gerhartz,w.,yamamoto,y.s.,campbell,f.t.,pfefferkorn,r.,rounsaville,j.f.,和ullmann,f.(1985),ullmann'sencyclopedia ofindustrial chemistry[乌尔曼工业化学百科全书],weinheim[魏因海姆],federalrepublic of germany[联邦德国]:vch，以及美国专利申请号2001/0028873)。来自氢化器催化剂的痕量钯或其他贵金属可以作为氧化反应器中的催化剂并且从而促进此不期望的副产物的形成。
9、此外，环氧化物形成是在过氧化氢的存在下催化的(参见例如us2003/0109726)，并且因此，在现有技术中已知的ao法中，需要最小化氧化反应器中的过氧化氢浓度，以最小化环氧化物物质如6-烷基-1,2,3,4-四氢-4a,9a-环氧蒽-9,10-二酮的形成。
10、此外，还已知的是，如果过氧化氢的浓度超过一定浓度并且有机溶液与过氧化氢的比率为一定比率，则将有机溶液与过氧化氢混合可能导致形成能够传播爆轰的混合物。这对于现有技术中已知的ao法来说是特定风险，因为在氧化反应器中可以容易地形成高浓度过氧化氢的小区域(pockets)。这些区域中的过氧化氢浓度为约60wt.-％或更高，这远远超出了操作的安全限值。出现高浓度过氧化氢水溶液的小区域是因为有机工作溶液由于在工作溶液的环路中预先与萃取塔中的水相(也称为残留水滴)接触而“变湿”。
11、另外，本领域中已知的ao法的另一个问题是，由于氢醌物质被氧化回醌物质，工作溶液的极性在氧化反应器中稍微降低，并且这导致工作溶液相对于水相的过饱和。因此，少量水相从有机溶液中出来。
12、本专利技术旨在克服现有技术文献中识别的一个或多个困难或缺点。
13、特别地，本专利技术的目的是
14、·控制氧化反应器内过氧化氢的浓度；
15、·避免形成大于安全限值的过氧化氢浓度；
16、·提高萃取效率并且从而提高过氧化氢的生产率；以及
17、·减少不期望的降解蒽醌物质的形成。
技术实现思路
1、本专利技术涉及一种用于通过蒽醌法生产过氧化氢的方法，其中，该方法包括以下步骤：
2、(1)在氢化反应器中在非均相催化剂存在下氢化含有一种或多种蒽醌衍生物的有机工作溶液以获得含有一种或多种氢化的蒽醌衍生物的氢化的有机工作溶液；
3、(2)在氧化反应器中氧化步骤(1)中获得的该氢化的有机工作溶液，该氧化反应器被分成上部区域、中部区域和下部区域，通过将步骤(1)中获得的该氢化的有机工作溶液引入该氧化反应器的该上部区域并将含氧气体引入该氧化反应器的该下部区域以在逆流过程中形成过氧化氢并获得含有过氧化氢的氧化的有机工作溶液；
4、(3)将步骤(2)中获得的该含有过氧化氢的氧化的有机工作溶液送至合并的脱气器/倾析器设备，或将步骤(2)中获得的该含有过氧化氢的氧化的有机工作溶液直接倾析在该氧化反应器的该下部区域中，随后将含有溶解的过氧化氢的氧化的有机工作溶液送至脱气器，以使夹带的气体膨胀并使该含有过氧化氢的氧化的有机工作溶液脱气；
5、(4)将步骤(3)中获得的脱气的氧化的有机工作溶液引入萃取塔的下部部分并将其与水溶液合并以形成含有过氧化氢的水相和有机相；
6、(5)从该萃取塔的该下部部分移出步骤(4)中获得的该水相并从该萃取塔的上部部分移出该有机相并使该有机相返回到该氢化反应器；
7、(6)将步骤(5)中从该萃取塔中移出的该水相的至少一部分引回到该氧化反应器的该中部区域；以及
8、(7)回收过氧化氢水溶液。
9、根据本专利技术，优选以以下两种方式回收过氧化氢水溶液：
10、(a)过氧化氢水溶液可直接从氧化反应器的下部区域移出(优选通过倾析进行，因为水相在氧化反应器底部形成更致密的分离相)或
11、(b)将含有步骤(6)中引回到氧化反应器的中部区域的水相的氧化的工作溶液送至合并的脱气器/倾析器设备，其中氧化的有机工作溶液被倾析以获得含有过氧化氢的水相和有机相，并且之后从所述设备中移出含有过氧化氢的水相。
12、另外，根据本专利技术，步骤(5)中获得的未引回到氧化反应器的中部区域的部分水相可在步骤(7)中作为过氧化氢水溶液回收。
13、图1至3示意性地示出了根据现有技术(图1)和本专利技术(图2和3)的工艺流的流动配置，其中设备1是氧化反应器，设备2是萃取塔，设备3是脱气器或合并的脱气器/倾析器设备，ws是有机工作溶液并且dmw是脱本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于通过蒽醌法生产过氧化氢的方法，其中，该方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤(7)中通过从该氧化反应器的该下部区域移出该过氧化氢水溶液来回收该过氧化氢水溶液。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤(7)中通过将含有步骤(6)中引回到该氧化反应器的该中部区域的该水相的该氧化的有机工作溶液送至该脱气器/倾析器设备来回收该过氧化氢水溶液，其中该氧化的有机工作溶液被倾析以获得含有过氧化氢的水相和有机相并从所述设备中移出该含有过氧化氢的水相。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，步骤(5)中获得的该含有过氧化氢的水相的未引回到该氧化反应器的该中部区域的部分在步骤(7)中作为过氧化氢水溶液回收。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，该氧化反应器的该中部区域是高于引入该含氧气体的水平并且低于将该有机工作溶液引入该氧化反应器的水平的区域。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，该氧化反应器的该中部区域包括促进反应的内部构件，这些内部构件优选选自由塔盘、填充材料及其组合
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，该氧化反应器的该上部区域是气液分离段，该氧化反应器的该中部区域是氧化反应段并且该氧化反应器的该下部区域是过氧化氢沉降段和/或收集段，并且其中，该氧化反应器优选地是塔。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，该含氧气体选自由空气、氧气和惰性气体的混合物、空气和氧气的混合物及其组合组成的组。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，该水溶液含有脱矿质水。
10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，该氧化反应器包括一个或多个冷却器。
11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，该氧化反应器在约1与约10巴表压之间的压力下操作。
12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，该氧化反应器中存在的过氧化氢的局部浓度被控制在从0至约70wt.-％。
13.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，该脱气器或该合并的脱气器/倾析器设备装配有内部构件以帮助脱气，并且该合并的脱气器/倾析器中的该倾析器是空的或包含聚结介质如填充材料，以帮助倾析。
14.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，将步骤(3)中获得的该有机工作溶液与步骤(4)中的该水溶液在逆流过程中合并。
15.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，该有机工作溶液的一种或多种溶剂和蒽醌衍生物被选择为使得该方法以约85或更高的分配系数K操作，该分配系数定义为
...【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种用于通过蒽醌法生产过氧化氢的方法，其中，该方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤(7)中通过从该氧化反应器的该下部区域移出该过氧化氢水溶液来回收该过氧化氢水溶液。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤(7)中通过将含有步骤(6)中引回到该氧化反应器的该中部区域的该水相的该氧化的有机工作溶液送至该脱气器/倾析器设备来回收该过氧化氢水溶液，其中该氧化的有机工作溶液被倾析以获得含有过氧化氢的水相和有机相并从所述设备中移出该含有过氧化氢的水相。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，步骤(5)中获得的该含有过氧化氢的水相的未引回到该氧化反应器的该中部区域的部分在步骤(7)中作为过氧化氢水溶液回收。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，该氧化反应器的该中部区域是高于引入该含氧气体的水平并且低于将该有机工作溶液引入该氧化反应器的水平的区域。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，该氧化反应器的该中部区域包括促进反应的内部构件，这些内部构件优选选自由塔盘、填充材料及其组合组成的组。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，该氧化反应器的该上部区域是气液分离段，该氧化反应器的该中部区域是氧化反应段并且该氧化反应器...
【专利技术属性】
技术研发人员：A·威尔逊，N·福尔米加，A·费斯塔斯，M·费德利，
申请(专利权)人：索尔维公司，
类型：发明
国别省市：
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