化工 蒽醌生产过氧化氢工艺规程53.docx

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化工蒽醌生产过氧化氢工艺规程53

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化工蒽醌生产过氧化氢工艺规程、化工污水处理岗位操作规程、化工双氯水车间新生产工艺制度

德化县新隆泰化工实业有限公司

双氧水生产工艺规程

文件编号：

XLT-GL-7.5.1H-01

版本/修订状态：

A版/第1次修订

使用部门：

双氧水车间

编制：

范**

修订：

范**

审核：

晏**

批准：

巫**

目录

1目的------------------------------------------------------------------------------------------------1

2范围------------------------------------------------------------------------------------------------1

3职责------------------------------------------------------------------------------------------------1

4术语------------------------------------------------------------------------------------------------1

5引用文件------------------------------------------------------------------------------------------1

6工作程序-------------------------------------------------------------------------------------------1

6.1概述---------------------------------------------------------------------------------------------1

6.2产品简介--------------------------------------------------------------------------------------1

6.3工艺原理及化学反应-------------------------------------------------------------------------3

6.4主要原材料及规格----------------------------------------------------------------------------4

6.5主要工艺流程叙述—————————————————————————7

6.6氢化工序工艺操作法———————————————————————10

6.6.1主要设备及性能------------------------------------------------10

6.6.2主要控制参数--------------------------------------------------11

6.6.3操作方法------------------------------------------------------12

6.6.4主要控制指标的影响因素和操作方法------------------------------13

6.7氧化工序工艺操作法------------------------------------------------15

6.7.1主要设备及性能------------------------------------------------15

6.7.2主要控制指标--------------------------------------------------16

6.7.3操作方法------------------------------------------------------16

6.7.4主要控制指标的影响因素和操作方法------------------------------16

6.8萃取工序工艺操作法------------------------------------------------18

6.8.1主要设备及性能------------------------------------------------18

6.8.2主要控制指标--------------------------------------------------19

6.8.3操作方法------------------------------------------------------19

6.8.4主要控制指标的影响因素和操作方法------------------------------20

6.9后处理工序工艺操作法----------------------------------------------22

6.9.1主要设备及性能------------------------------------------------22

6.9.2主要控制指标--------------------------------------------------23

6.9.3操作方法------------------------------------------------------24

6.9.4主要控制指标的影响因素和操作方法------------------------------24

6.10配制工序工艺操作法-----------------------------------------------26

6.10.1主要设备及性能-----------------------------------------------26

6.10.2主要控制指标-------------------------------------------------27

6.10.3重芳烃的洗涤和蒸馏-------------------------------------------27

6.10.4工作液的配制-------------------------------------------------29

6.10.5浓碱的配制---------------------------------------------------29

6.10.6蒸碱---------------------------------------------------------30

6.10.7工作液的再生-------------------------------------------------30

6.10.8工作液的回收-------------------------------------------------30

6.11污水处理工艺操作法-----------------------------------------------31

6.11.1处理方法及原理-----------------------------------------------32

6.11.2污水处理后水质指标及分析方法---------------------------------32

6.11.3主要设备及性能-----------------------------------------------32

6.11.4操作方法-----------------------------------------------------36

6.11.5主要工艺控制分析---------------------------------------------37

6.11.6附录---------------------------------------------------------37

6.12三废的处理-------------------------------------------------------38

6.13主要工艺操作条件一览表-------------------------------------------39

6.14主要工艺控制分析一览表-------------------------------------------40

6.15原料、动力、消耗定额--------------------------------------------41

6.16过氧化氢水溶液粘度----------------------------------------------41

6.17过氧化氢水溶液凝固点---------------------------------------------42

6.18过氧化氢水溶液蒸汽压---------------------------------------------42

6.19H2O2-H2O二元混合物的沸点和潜热----------------------------------42

6.20过氧化氢浓度换算表----------------------------------------------43

6.21.1过氧化氢水溶液密度（g/ml）0℃----------------------------------45

6.21.2过氧化氢水溶液密度（g/ml）25℃---------------------------------45

6.22H2O2溶液完全分解所产生的O2------------------------------------------------------------------------------45

1、6.23浓度为70％H2O2的分解--------------------目的

确保双氧水稀品工段生产准备工作顺利进行，各类试车方案、作业指导书及管理制度的规范编写；确保投料试车一次成功，使双氧水车间投料试车后实现“安、稳、长、满、优”运行，发挥投资效益。

2、范围

本规程的指导范围包括：

双氧水稀品工段，配制工序，成品罐区污水处理，双氧水

的储存、搬运和运输。

3、职责

指导生产前各项准备工作的进行；各类试车方案、作业指导书的编写；指导各岗位

安全、稳定地进行操作；指导操作人员对各类事故的预防和处理。

4、术语

4.1双氧水-----分子式H2O2,分子量34.01，无色透明液体，可按任何比例与水混合，形成过氧化氢溶液，是一种强氧化剂，分解时产生氧气并放出热量。

4.2氢化效率-----指每单位氢化液中含有H2O2的量。

4.3氧化效率-----指每单位氧化液中含有H2O2的量。

4.4工作液-----指按照一定比例将２－乙基蒽醌、重芳烃、四特丁基脲（或磷酸三辛脂）配制成的溶液，此溶液专用于生产双氧水。

5、引用文件

6、工作程序

6、1概述

本规程为蒽醌法制取27.5%（m/m）过氧化氢（俗名双氧水）工艺而编写。

该工艺以2-乙基蒽醌和四氢2-乙基蒽醌为工作载体，以重芳烃和四丁基脲为混合溶剂，采用钯触媒氢化塔氢化、空塔空气氧化、筛板塔萃取及工作液后处理再循环至氢化的过程得到浓度≥27.5%的稀过氧化氢产品，稀产品经精镏可浓缩至50%和70%的产品。

本规程作为试车、生产的主要技术文件。

在实际生产过程中，可结合本岗位的特点，制定更为详细、具体的生产岗位操作法。

本规程中所涉及的知识产权属于德化县新隆泰化工实业有限公司所有，任何单位和个人未经公司允许，不得转借，泄露于第三者。

本规程的解释权属于德化县新隆泰化工实业有限公司。

6.2产品简介

6.2.1技术指标

采用本方法制得的过氧化氢，应符合GB1616-88标准，其主要技术指标如下：

（1）外观：

无色透明液体

（2）应符合下表要求：

指标名称

等级

指标

过氧化氢（H2O2），

（m/m）%≥

合格品

27.535.050.0

一等品

27.535.050.0

优等品

27.535.050.0

游离酸（以H2SO4计）

%≤

合格品

0.0800.0800.12

一等品

0.0500.0500.060

优等品

0.0400.0400.040

不挥发物%≤

合格品

0.1800.1800.240

一等品

0.1000.1000.120

优等品

0.0800.0800.080

稳定度%≥

合格品

93.093.093.0

一等品

97.097.097.0

优等品

97.097.097.0

（3）过氧化氢含量指标为出厂时的保证值，在符合标准贮存运输条件下，六个月内过氧化氢含量降低率：

优等品不大于4%，一等品不大于5%，合格品不大于8%。

6.2.2物理和化学性质

纯净的过氧化氢是无色透明的液体，分子式H2O2，分子量34.01，可以按任何比例与水混合，形成过氧化氢水溶液。

过氧化氢是一种强氧化剂，但当遇到较强氧化剂如KMnO4、Cl2时则呈还原性。

可参加分解、加成、取代、还原及氧化等反应。

当其接触到重金属及其盐类、灰尘、碱等杂质或接触到光、热、粗糙表面时，会分解为水和氧气，并放出大量的热。

剧烈分解，由于压力的急剧增加，会导致爆炸。

分解反应：

H2O2＝H2O+1/2O2+97.8KJ／mol

分解反应的速度和温度、浓度，PH值及杂质含量密切相关，随着温度、浓度、PH值和杂质含量的增加都将加快其分解速度。

因此，应将这些指标控制在一定范围内或者采取其它措施来减少分解，在生产运输和贮存时，应十分重视，以免发生爆炸、着火的事故。

一般说来，过氧化氢系非毒性物质，但对皮肤有漂白及灼烧危害，皮肤受其侵蚀可引起发炎、起泡和针刺般的疼痛，重者长期不愈。

过氧化氢蒸汽能刺激眼、鼻、喉的粘膜，引起流泪，咳嗽等。

皮肤接触本品后，应立即用水清洗，并严防进入眼睛中。

过氧化氢在空气中的最高允许浓度：

长期工作地点不应高于：

0.005--0.01mg/l

间断工作地点不应高于：

0.02--0.03mg/l

6.2.3产品的用途

过氧化氢广泛用于国民经济建设的许多领域中，主要用途如下：

（1）用于纺织品、纸浆、草、竹制品漂白

（2）用于有机合成及高分子合成

（3）用于有机和无机过氧化物的制造

（4）用于电镀工业、电子工业

（5）用于三废处理

（6）用于食品工业

（7）用于医药工业和建材工业

（8）用于水的处理（杀菌、灭藻）

（9）用于化妆品的生产

（10）高浓度过氧化氢（80%以上）可作为火箭推进剂

6.3工艺原理及化学反应

6.3.1工艺原理

本方法以2－乙基蒽醌（EAQ）为载体，以重芳烃及四丁基脲（或磷酸三辛脂）为混合溶剂，配制成具有一定组成的溶液（简称工作液），将该溶液与氢气一起通入一装有触媒的氢化塔内，在一定压力和温度下进行氢化反应，得到相应的2－乙基氢蒽醌（HEAQ）溶液（简称氢化液），该溶液再被空气中的氧氧化，溶液中的HEAQ恢复成原来的EAQ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密度差，用水萃取含有过氧化氢的工作液（简称氧化液）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空气吹扫，得到低浓度（27.5%）双氧水产品。

经水萃取后的工作液（简称萃余液），经过沉降除水，并用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－乙基蒽醌逐渐生成四氢2－乙基氢蒽醌（H4HEAQ），它亦可反复被氢化、氧化，生成过氧化氢。

一定量四氢2－乙基蒽醌（H4EAQ）的存在，将有利于提高氢化反应速度和抑制其它副产物的生成。

6.3.2化学反应

（1）工作液的氢化

（2）氢化液的氧化

6.4主要原材料及规格

6.4.1重芳烃

来自石油工业中铂重整后的馏份

（1）外观：

无色或微黄色透明液体

（2）密度：

≤0.878g/cm3（20℃）

（3）沸程：

150～200℃（常压）

（4）芳烃含量：

≥98%

（5）不饱和烃含量：

≤0.02%（蒸馏前）

（6）Ｃl－:

≤5ppm

（7）S：

≤5ppm

（8）PH＝6～7

6.4.2２－乙基蒽醌

（1）外观：

淡黄或亮黄色粉末或鳞片状结晶

（2）含量：

≥98%

（3）蒽醌：

≤0.8%

（4）其它烷基蒽醌：

≤1.5%

（5）熔点：

≥107℃

（6）苯不溶物：

≤0.1％

（7）灰分：

≤0.06％

6.4.3

A、四丁基脲

（1）分子式：

C17H36N20

（2）分子量：

284

（3）比重：

0.876（20℃）

（4）色度：

20r

（5）纯度：

99%

（6）Cl－：

≤10ppm

（7）水含量：

≤0.05%

（8）状态：

无色透明液体，当色度≤10r时，Fe可以不计

B、磷酸三辛脂

（1）外观：

无色透明液体

（2）比重：

0.924（20℃）

（3）酸值：

KOHmg/g:

≤0.1

（4）含量：

≥99%

（5）Cl－：

≤5ppm

（6）Fe≤5ppm

（7）S≤5ppm

6.4.4活性氧化铝

（1）外观：

φ3--5mm球状白色固体

（2）堆密度：

0.55--0.70t/m3

（3）氧化钠含量：

0.2--1.0%

（4）吸水率：

≥50%

（5）孔容积：

≥0.45ml/g

（6）强度：

≥70N/粒

（7）晶型：

γ（主晶型）

（9）在水、碱及工作液中长期浸泡不软化、不粉碎。

6.4.5氢气

（1）纯度：

≥98%（v/v）

（2）氮含量：

≤1.6%

（3）CH4含量：

≤2.0%

（4）氧含量：

≤0.4%

（5）Cl－：

≤10ppm

（6）CO：

≤10ppm

（7）CO2：

≤25ppm

（8）总磷：

≤0.1ppm

（9）Hg:

≤0.1ppm

6.4.6氮气

（1）氧含量：

≤1.0%

（2）不含铁锈、灰尘及SO2、CO、CL2等有害气体。

6.4.7磷酸（化学纯）

（1）密度：

≥1.689g/ml（25℃）

（2）含量：

≥85%

（3）铁含量：

≤0.005%

（4）重金属含量：

≤0.001%

（5）S：

≤5ppm

（6）Cl－：

≤5ppm

6.4.8硝酸铵（化学纯）

（1）NH4NO3含量：

≥98.0%

（2）水中不溶物：

≤0.005%

（3）铁含量：

≤0.0002%

（4）重金属含量：

≤0.001%

（5）S：

≤5ppm

（6）Cl－：

≤5ppm

6.4.9纯水

（1）无色透明液体、无悬浮物

（2）不含钙、镁、硫及重金属离子

（3）Fe3+:

≤0.001%

（4）电导率：

≤1×10-4西门子/米（1×10-6欧姆.厘米）

（5）PH值：

6--7

6.4.10空气

（1）不含铁锈、灰尘及SO2、CO、CL2等有害气体。

（2）干燥、洁净

6.4.11碳酸钾

（1）含量：

≥99%

（2）PO43-：

≤0.01%

（3）SO42-：

≤0.01%

（4）CL-：

≤0.015%

（5）KCL：

≤0.03%

（6）KCLO3：

≤0.002%

（7）Fe:

≤0.001%

（8）水不溶物:

≤0.01%

6.4.12稳定剂

（1）无色透明

（2）密度≥1（20℃）

（3）PH值≤7

（4）Fe:

≤0.0001%

（5）H2O2中加入25ppm，稳定度从90%升至97%以上。

6.5主要工艺流程叙述

来自循环工作液泵（P2402）的工作液，通过自控仪表控制一定流量进入工作液预热器（E2102），预热到一定温度后与来自循环氢化液泵（P2101）的部分氢化液，以及来自氢纯氢压工段过滤器（X2102）过滤和氢、氮气预热器（E2101）预热后的氢气一起进入静态混合器，气、液充分混合后进入氢化塔（T2101）上部。

氢化塔有三节组成，每节顶部均设有气液分离器，以使进入塔内的气体和液体分布均匀。

工作液中的EAQ和H4EAQ在触媒的催化作用下与H2发生反应，生成相应的HEAQ和H4HEAQ。

根据氢化效率的要求及触媒活性，氢化反应可使用三节触媒中的任意一节（单独）或两节（串联）。

例如当使用两节时，工作液与氢气的混合物，先进入上节顶部，并流而下通过塔内触媒层，由塔底流出，再经塔外连通管进入中节顶部，再从塔底流出，进入氢化液分离器（V2102）。

从氢化塔出来的工作液（称氢化液）和未反应的氢气（称尾气），连续进入氢化液气液分离器（V2102），尾气由分离器顶部排出，经再生蒸汽冷凝器（E2103）冷凝其中所含溶剂后，进入冷凝液计量槽（V2101），溶剂留于其中，尾气再经尾气流量计控制流量后经阻火器放空。

自氢化液气液分离器底部出来的氢化液，借助自控仪表控制一定液位后，进入氢化液过滤器（X2104-A、B），滤除其中可能夹带的少量触媒及其载体粉末和氧化铝粉，由氢化液过滤器（X2104A、B）出来的氢化液分10%进入氢化液白土床（V2103），床内装有活性氧化铝，用来再生氢化液中的降解物，然后和90%的氢化液一起进入氢化液贮槽（V2104），在此，溶解于氢化液中的少量氢气被解析出来经氢化液尾气冷凝器（E2104）和阻火器放空。

氢化液贮槽需通一定量的氮气确保其安全性。

氢化液气液分离器中的氢化液，可借助循环氢化液泵（P2101）部份循环回氢化塔中，以控制塔内温度的均匀，氢化效率的稳定和操作的安全。

来自磷酸计量槽（V2204）的磷酸和硝酸铵的混合水溶液与来自氢化液贮槽（V2104）的氢化液一起进入氢化液泵（P2201），磷酸与氢化液在泵内被混合，通过自控仪表以一定的流量进入氢化液冷却器（E2201），冷却到一定温度后进入氧化塔（T2201）上节底部，同时来自动力站的压缩空气经过空气过滤器（X2201）过滤后经自控仪表控制一定数量进入氧化塔，与氢化液一起并流向上。

在塔内，氢化液中的部分HEAQ和H4HEAQ与空气中氧发生反应，生成过氧化氢。

氧化塔是一个由两节组成的空塔，每节塔底部都通入新鲜空气，并通过分散器分散。

同时氧化塔内装有冷却器，通过冷却水的调节来控制氧化塔的温度。

向每节塔内通入的空气量，是根据氧化效率和尾气中剩余氧含量（一般为6.0%左右）而加以控制。

从氧化塔上节顶部出来的被部分氧化的氢化液与剩余的空气（称尾气）一起进入氧化液气液分离器A（V2201-A，简称1#分离器无液位）分离气体，被部分氧化了的氢化液（称氧化液）从分离器底部流出进入氧化液冷却器（E2203），冷却到一定温度后进入氧化塔下节底部，与进来另一股经过滤的新鲜空气一起并流向上，在塔内一部分HEAQ和H4HEAQ被氧化，使得氢化液中的HEAQ和H4HEAQ95%以上被氧化生成过氧化氢。

几乎被完全氧化了的氧化液与剩余空气（称尾气）一起从氧化塔下节顶部进入氧化液气液分离器B（V2201-B，简称2#分离器保持一定液位）分除气体后进入氧化液贮槽（V2205）。

分离器内必须保持一定的液位，以防空气进入氧化液贮槽。

从1#,2#分离器分离出来的气体汇合一起进入氧化尾气冷却器（E2204），冷却后的尾气进入氧化尾气冷干机组（E2202），尾气中的大部分溶剂被冷干成液体，少量未冷干的溶