Page 114 - 《精细化工》2022年第4期
P. 114

·750·                             精细化工   FINE CHEMICALS                                 第 39 卷

            0.29~0.34 MPa。为便于对比,选择 LDHA-1 模型实                  可知,在含 TBU 三溶剂工作液体系中,与 APC-Q-1S
            验中与 APC-Q-1S 最为接近的阶段进行对比,此时                        催化剂相比,LDHA-1 催化剂的生产能力(即时空
            工作液循环流量 50 L/h,氢化反应温度 55~60 ℃,氢                    产率)提高了 77%。此外,蒽醌消耗显著降低,说
            化反应压力 0.25~0.30 MPa,结果如表 3 所示。由表 3                 明催化剂具备良好的选择性。

                                  表 3  APC-Q-1S 和 LDHA-1 催化剂在模型实验装置中的运行情况
                                    Table 3    Operation of APC-Q-1S and LDHA-1 in a model plant
               催化剂     氢化温度/℃  氢化压力/MPa  工作液流量/(L/h) 平均氢化效率/(g/L) 时空产率/[kg H 2O 2/(kg cat·d)]  蒽醌消耗/(kg/t)
              LDHA-1     55~60     0.25~0.30       50          10.34               12.4              0.24
             APC-Q-1S    55~59     0.29~0.34       60          9.71                 6.99            3.15 [19]
                 注:时空产率=氢化效率×工作液流量÷催化剂质量;蒽醌消耗=2-乙基蒽醌减少量÷过氧化氢产量。

            2.3   催化剂的工业应用                                     AR+TOP+EAQ 两溶剂工作液体系,总有效蒽醌含量
            2.3.1   宁波四明工业应用情况                                 130~140 g/L,溶剂体积比 V(AR)∶V(TOP) = 3∶1,
                                                                                   3
                 宁波四明化工有限公司(以下简称“宁波四                           循环工作液流量 37 m /h,氢化塔 A 和 B 的塔顶压
                                                               力均为 0.27~0.28 MPa,氢化塔塔底温度均为 60.0~
            明”)过氧化氢生产装置年产能 2000 t(按 100% H 2 O 2
            计算)。其中,氢化、氧化和萃取分别为 A、B 两套                          65.0 ℃。两种催化剂的实验结果如表 4 所示。由表 4
            系统并联运行,每个氢化塔均分为上、下两节。其                             可知,在相同条件下,LDHA-1 催化剂平均生产能
            中,氢化 A 塔下节装填 1.0 t APC-Q-1S 型催化剂,                  力为 11.46 kg H 2 O 2 /(kg cat·d),较 APC-Q-1S 提高约
            氢化 B 塔上节装填 0.6 t LDHA-1 型催化剂。采用                    70.0%。

                             表 4  APC-Q-1S 和 LDHA-1 催化剂在宁波四明过氧化氢装置的工业应用数据
            Table 4    Industrial application data of APC-Q-1S and LDHA-1 in hydrogen peroxide plant of Ningbo Ocean Chemical New
                    Materials Co., Ltd.
                                                                    3
              催化剂      氢化反应温度/℃       氢化反应压力/MPa      工作液循环流量/(m /h)    平均氢化效率/(g/L)  时空产率/[kg H 2O 2/(kg cat·d)]
              LDHA-1      60.0~65.0      0.27~0.28           37               10.34             11.46
             APC-Q-1S     60.0~65.0      0.27~0.28           37               7.59              6.74

            2.3.2   江西世龙工业应用情况                                 生产能力为 8.55 kg  H 2 O 2 /(kg  cat·d),显著高于国内
                 江西世龙实业股份有限公司(以下简称“江西                          同类型催化剂(如表 6 所示)。
            世龙”)过氧化氢生产装置年产能为 55000 t(按
                                                               表 5  LDHA-1 催化剂在江西世龙过氧化氢装置的工业应
            100% H 2 O 2 计算),其氢化塔(直径 3.6 m)设计为
                                                                    用数据
            上、中、下 3 节。其中,任意两节可串联运行,所                           Table 5    Industrial application data of the LDHA-1 catalyst
            用工作液体系为 AR+TOP+TBU+EAQ,总有效蒽醌                              in hydrogen peroxide plant of Jiangxi Selon Industrial
                                                                      Co., Ltd.
            含量约 160 g/L,溶剂体积比为 V(AR)∶V(TOP)∶
                                                    3
            V(TBU) = 15∶4∶1,循环工作液流量 950 m /h,氢                 运行   工作液流 预热器          氢化塔中节        氢化效 日产
                                                               时间       3        顶温/ 底温/ 顶压 底压
            化效率 8.0~9.5 g/L。氢化塔中节装填 15 t LDHA-1                 /d  量/(m /h) 温度/℃  ℃   ℃  /MPa  /MPa  率/(g/L) 量/t
            催化剂,氢化塔上节装填 10 t APC-Q-1S 催化剂,氢                     200   963   53.1  59.5 66.1 0.29 0.24  8.23  633
            化塔上、中节串联运行。                                         204   961   52.5  58.6 65.3 0.30 0.24  8.10  630
                 系统通氢气开车后装置稳定运行,开车后 200~                        209   949   51.2  57.5 63.7 0.27 0.21  8.19  637
            261 d 的部分工艺运行数据列于表 5。                               215   960   52.5  58.0 64.6 0.29 0.24  8.09  614
                                                                226   963   52.7  58.5 64.7 0.29 0.24  8.08  624
                 从表 5 可以看出,氢化塔中节反应温度在
                                                                229   950   52.2  58.6 65.1 0.29 0.24  8.21  622
            57.5~66.1 ℃,氢化塔中节顶压在 0.27~0.31 MPa,                 240   956   52.9  59.2 65.7 0.30 0.25  8.03  631
                                       3
            循环工作液流量在 935~963 m /h 条件下,总氢化效                      244   960   53.1  59.4 66.0 0.31 0.25  8.18  613
            率为 8.03~8.23 g/L。                                   249   958   53.0  59.3 65.9 0.30 0.25  8.18  613
                                                                253   935   53.0  59.3 65.9 0.30 0.25  8.04  606
                 其中,装填 LHDA-1 催化剂的氢化塔中节氢化
                                                                261   938   51.3  58.1 64.6 0.30 0.24  8.08  608
            效率为 5.65 g/L,装填 APC-Q-1S 催化剂的氢化塔上
            节氢化效率为 2.58 g/L。按平均循环工作液流量                             图 5 为 LDHA-1 催化剂在江西世龙过氧化氢生
                    3
            (949 m /h)计算出氢化塔中节 15 t LDHA-1 催化剂                 产装置投用后 375 d 内工作液中蒽醌组分含量变化
   109   110   111   112   113   114   115   116   117   118   119