优化系统工艺，确保2#双氧水系统稳产高产

优化系统工艺，确保2#双氧水系统稳产高产

冯振广

安徽晋煤中能化工股份有限公司   安徽 临泉  236400

摘要：蒽醌法生产过氧化氢的工艺中,氢化塔是整个生产工艺中的核心设备,设备内触媒的活性高低直接制约了装置的产量及消耗,介绍蒽醌法生产过氧化氢装置氢化塔内气液分布盘的改造及氧化液储槽内构件的改造，优化系统工艺，确保高产稳产。生产过程中工艺安全注意事项。

关键词: 蒽醌；过氧化氢；触媒

一、综述

双氧水是一种绿色化工产品，其生产和使用过程几乎没有污染，被称为“清洁”的化工产品。双氧水生产技术主要包括有:蒽醌法、氢氧直接合成法等方面，中能化工主要采用蒽醌法生产工艺，蒽醌法在生产过程中，属于一项相对成熟的生产技术，主要是以蒽醌为载体，芳烃和磷酸三辛酯为溶剂配置成工作液，在氢化塔内，在钯触媒催化剂的作用下，通过加H2反应，生成氢化液再通过加空气在氧化塔内进行氧化反应，在工作液中生成过氧化氢，再用纯水萃取其中的过氧化氢，形成过氧化氢水溶液，俗称双氧水。在利用蒽醌法进行双氧水生产的过程中，钯催化剂对氢化反应的选择性相对较强，活性度也相对较为良好，可以有效的提升生产的效果，因此得到了广泛的应用。

中能化工在蒽醌法生产过氧化氢的工艺中,氢化塔是整个生产工艺中的核心设备,氢化工序氢化塔内所用的钯催化剂是最重要的原料,其质量优劣、使用性能、活性高低直接制约了装置的生产能力、生产成本、操作的稳定及消耗。在把触媒使用初期中期，由于触媒活性较好通常采用两节塔串联生产的工艺。为了提升产量及系统的安全生产，通过分析讨论，对氢化塔内气液分布器进行改造，使触媒得到有效利用，塔顶部设有气液分布器,以使进入塔内的气体和液体分布均匀。在把触媒使用初期、中期,由于触媒活性较好通常采用两节塔串联生产的工艺,如何采用单塔或两塔串联生产工艺,主要根据氢化效率要求及触媒活性而定。比如当上中两节串联使用时，工作液与氢气进人上节塔顶部,并流而下通过塔内触媒层,由上塔底流出，再经塔外连通管进入中节塔顶部,从中节塔底流出进入氢化液气液分离器。示意图如图 1所示。

二、中能化工在生产中存在的问题

（1）氢化塔内触媒不能合理利用，负荷重不能满足生产，触媒消耗增加。

（2）氧化液贮槽夹带气体，氧化液泵流量波动大，直接带入萃取塔内，影响萃取塔内浓度梯度的稳定，降低萃取分配系数和萃取效率；同时氧化液贮槽放空气量大，芳烃等消耗增加。

三、原因分析

主要原因：从工艺角度分析，指标范围大，制定不合理。从设备角度分析，氧化液贮槽夹带气体量大；氢化塔改造；氢化塔滞液量大，系统阻力大。（见图2）

图2  原因分析图

四、改进措施

（1）1.调整萃取浓度305~310g/L；

2.改控制氢效为控制氧效，氢效 作为参考；

3.氧化液二分离器液位控制48~75%，氧化液贮槽液位控制32~40%；

（2）1.氧化液贮槽内进口管改造

2.氢化塔液体分布器改造

（3）合理制定工艺指标

1.调整萃取浓度指标为305~310g/L，稳定出水，避免萃取塔内浓度梯度因萃取出水波动而破坏平稳。

2.分析氢化效率时，需要用空气对氢化液进行完全氧化后再进行分析，氧化效率是用氧化液直接进行分析，所以受外界因素影响较小，我们改控制氢效为控制氧效，氢化效率作为参考。

3.把氧化液二分离器液位由35~40%提到48~75%；槽液位由30~35%提到32~40%，减少了氧化液泵出口氧化液夹带气量。

（4）系统优化

1.2022年12月7日，2#系统停车检修更换氢化塔，使触媒更好与工作液接触反应提高活性，气液分布器进行改造气液分布均匀，氢化塔液体分布盘改造后，通过现场视镜观察氢化塔顶部持液量明显减少，料层比改造前减少，为系统高产提供保证。如图3所示：

图3  改造后的氢化塔气液分布器

2.2021年6月利用停车期间氧化液贮槽改造。

氧化液贮槽内氧化液在一定流速下，液体在贮槽底部易形成旋涡，这样就会有一部分气体带入氧化液泵，在氧化液储槽内气液还没有分离开就会通过氧化液泵进入萃取塔，使萃取塔萃取效果不好，流量加不上去影响产量。进口管改造，破除底部旋涡，有效分离液体中的气体，减少氧化液泵带气，避免气体带入萃取塔内。如图4所示：

图4  改造后的氧化液贮槽

五、经济效益分析

经过这次改进有效的提高了产量，使触媒、芳烃消耗大大的降低了，节约了不必要的浪费。

六、结语

    双氧水生产的节能减排，稳产高产工作是一项长期的工作，这是产品竞争力的需要。因此，应不断优化工艺设计和操作，对装置设备在生产中存在的问题不断改进，选用有效节能设备，使中能化工双氧水生产在稳产高产工作上迈上新的水平。通过改进后的连续生产情况分析触媒连续使用时间由原来 4~5个月再生一次延长为 11~12个月再生一次:塔串联生产使闲置触媒得以有效利用,有效提高了触媒利用率,保证装置安全连续平稳运行:同时蒸汽消耗的降低，减少了化工污水。