1蒽醌法生产过氧化氢的原理本方法制取过氧化氢是以2-乙基蒽醌(EAQ)为载体,重芳烃(AR)及磷酸三辛酯(TOP)为混合溶剂,配制成具有一定组成的工作液,将其与氢气一起通入一装有催化剂的氢化床内,EAQ于一定压力和温度下与氢进行氢化反应,生成相应的氢蒽醌(HEAQ),所得溶液称氢化液。氢化液再被空气中的氧氧化,其中的氢蒽醌恢复成原来的蒽醌,同时生成过氧化氢,所得溶液称为氧化液。利用过氧化氢在水和工作液中溶解度的不同及工作液与水的密度差,用纯水萃取氧化液中的过氧化氢,得到过氧化氢水溶液(俗称双氧水)此水溶液经净化处理即可得到过氧化氢产品。经水萃取后的工作液(称萃余液),经过后处理工序K2CO3溶液干燥脱水分解H2O2和沉降分离碱,再经白土床内的活性氧化铝吸附除碱和再生降解物后得到工作液,然后再循环使用。2过氧化氢产品及原料的危险性2.1过氧化氢纯净的过氧化氢,在任何浓度下都很稳定,工业生产的过氧化氢的正常分解速度极慢,每年损失低于1%,但与重金属及其盐类、灰尘、碱性物质及粗糙的容器表面接触,或受光、热作用时,可加速分解,并放出大量的氧气和热量。分解反应速度与温度、pH值及杂质含量有密切关系,随着温度、pH值的提高及杂质含量的增加,分解反应速度加快。温度每升高10℃,分解速度约提高1.3倍,分解时进一步促使温度升高和分解速度加快,对生产安全构成威胁。过氧化氢稳定性受pH值的影响很大,中性溶液最稳定,当pH值低(呈酸性)时,对稳定性影响不大,但当pH值高(呈碱性)时,稳定性急剧恶化,分解速度明显加快。当和含碱(如K2CO3、NaOH等)成分的物质及重金属接触时,则迅速分解。虽然通常在过氧化氢产品中,都加有稳定剂,但当污染严重时,对上述的分解也无济于事。当H2O2与可燃性液体、蒸气或气体接触时,如果此时的H2O2浓度过高,可导致燃烧,甚至爆炸。因此,H2O2贮槽的上部空间存在一定的危险性,因为H2O2上部漂浮的芳烃是可燃性液体和气体的混合,一旦H2O2分解或有明火,就会引起爆炸。随着过氧化氢水溶液浓度的提高,爆炸的危险性也随着增加。在常压下,气相中过氧化氢爆炸极限质量分数为40%,与之对应的溶液中的质量分数为74%,压力降低时,爆炸极限值提高,因此负压操作和贮存是比较安全的。过氧化氢是一种强氧化剂,可氧化许多有机物和无机物,容易引起易燃物质如棉花、木屑、羊毛、纸片等燃烧。2.2原料2.2.1重芳烃重芳烃来自石油工业铂重整装置,主要为C9或C10馏分,即三甲苯、四甲苯异构体混合物,另外还含有少量二甲苯、萘及胶质物。重芳烃为可燃性液体,当周围环境达到燃烧条件(如有火源、助燃剂等)时即可燃烧。其蒸气与氧或空气混合后,可形成爆炸性混合物,达到爆炸极限后,在明火、静电等作用下,可发生爆炸、燃烧。2.2.2氢气氢气是易燃易爆的气体,当它和空气、氧气等混合时,易形成爆炸性混合气体,氢气在空气中的爆炸极限为4%～74%(体积);在氧气中的爆炸极限为4.7%～94.0%(按体积计),但爆炸极限不是一个固定的数值,它受诸多因素的影响,如温度、压力、惰性介质、容器材质及能源等都可使其改变,明火和高温均可引起爆炸,在化工生产中,极易达到上述的爆炸条件,不能认为只要在爆炸极限外使用就是安全的。2.2.3催化剂过氧化氢生产所用的催化剂主要有兰尼镍和钯2种,前者在空气中可自燃,需经常保存在水或溶剂中,使用时切忌散落在外与空气接触,更不能漏入到后面工序中,导致过氧化氢分解。钯催化剂本身无危险,但如漏入氧化系统或萃取系统中,也将导致过氧化氢剧烈分解,产生严重后果。3生产系统中存在的危险因素3.1氢化工序氢化工序中,重芳烃是工作液中的主要成分,在一定条件下可燃烧和爆炸。而氢气也为易燃易爆气体,与空气和氧气混合,在外界条件(明火、静电等)引发下,可导致事故发生。因此,应绝对避免氧进入塔内,包括氢气中带入的氧、过氧化氢分解产生的氧或因负压吸入的空气等。循环进入氢化工序的工作液中过氧化氢含量高,遇到催化剂后分解出氧气,并在塔中积累,与进入塔中的氢气混合,发生爆炸。为此,必须严格控制进塔工作液的过氧化氢含量。还要使部分氢化液循环回入氢化塔,使其中氢蒽醌与可能存在的氧气发生反应,消除其积累。进入塔中的工作液带有大量的碱,使催化剂中毒,失去活性,且把碱或触媒粉随工作...
