【正文】 國內(nèi)外工藝技術概況 國外工業(yè)化生產(chǎn)技術 電解法 常用的電解法為過硫酸銨法，其主 要過程如下： 電解： 2NH4HSO4→（ NH4） 2S2O8+H2 水解：（ NH4） 2S2O8+2H2O→ 2NH4HSO4+H2O2 電解法是在電解槽內(nèi)以白金絲網(wǎng)為陽極，以石墨管作陰極，將含NH4HSO4 的電解液進行電解，產(chǎn)生過硫酸銨，后者再經(jīng)水解、蒸餾，可得濃度為 %或 35%的過氧化氫水溶液。至 1980 年，由于燃料和原材料價格上漲，使該法缺乏競爭力。 氫氧直接合成法 早在 1914 年即有人試圖用此法制取過氧化氫，但在其后近 50 年的繼續(xù)研究中，所得產(chǎn)物濃度甚低，無工業(yè)化意義。電解法生產(chǎn)技術已被取代。而電解法受電解槽限制，難以放大生產(chǎn)規(guī)模。 （ 2）氫化塔工藝及設備便于放大，可適應生產(chǎn)裝置大型化要求。此外，采用鈀觸媒新工藝時，也更便于實現(xiàn)裝置的露天化。 （ 2） TOP 與水的相互溶解度很低，而氫化萜松醇與水的相互溶解度較高。工藝流程說明如下： 配制工序 （ 1）重芳烴蒸餾 外購來的芳烴（通常用鍍鋅鐵桶裝運），由芳烴泵或真空抽吸送入工作液配制釜，開啟水環(huán)真空泵，使配制系統(tǒng)處于真空狀態(tài)（ ~） ,同時開啟配制釜攪拌，向夾套內(nèi)通入蒸汽加熱，釜內(nèi)芳烴沸騰后，其蒸汽經(jīng)芳烴冷凝器冷凝成液體后流入芳烴接受槽。再用少量過氧化氫洗滌，分層后放出過氧化氫，再按上述純水洗滌的方法洗滌工作液，至其中過氧化氫含量低于 即可。原料氫氣經(jīng)氫氣過濾器除去可能夾帶的機械雜質(zhì)后同工作液一起進入氫化塔頂部。 觸媒再生：經(jīng)運轉一段時候后，當氫化效率達不到要求時，觸媒需要再*****氫氣回收利用項目可行性研究報告 26 生，再生是在不停車情況下進行的。氫化液與空氣在塔節(jié) 中并流向上，在此過程中氫蒽醌被氧化，生產(chǎn)過氧化氫。 來自氧化工序的氧化液進入萃取塔底部。凈化塔是一填料塔，萃取液從凈化塔頂進入，經(jīng)蒸餾過的芳烴由芳烴泵送入芳烴高位槽，并從凈化塔底部進入。經(jīng)處理后的工作液進入再生工作液貯槽，借助再生工作液泵送入氫化工序，開始新的循環(huán)。 在制造非定型設備時，必須采用氬弧焊進行焊接，設備制造完后，應按技術要求嚴格進行檢驗，合格后還需進行酸洗鈍化處理。 （ 5）干燥塔 干燥塔為填料塔，材質(zhì)采用 304 不銹鋼。 現(xiàn)場儀表，主要采用美國羅斯蒙特公司的儀表， 部分儀表以及調(diào)節(jié)閥等采用國內(nèi)產(chǎn)品，力求過程控制可靠、準確、安全。 儀表自控室內(nèi)采用新型的 DCS 控制系統(tǒng)。 （ 3）萃取塔 萃取塔是 —— 篩板塔，材質(zhì)采用 321 不銹鋼。 表 42 設備熱負荷表 序號 設備名稱 換熱介質(zhì) 設備熱負荷 載熱介質(zhì) 位號 名稱 介質(zhì)名稱 特性要求 kW 流量 t/h 1 E1102 工作液預熱器 加熱蒸汽 熱交換工作液 41~52℃ 2 E1103 氫化液冷卻器 循環(huán)水 氫化尾氣 32~37℃ 61~40℃ *****氫氣回收利用項目可行性研究報告 30 3 T1201Ⅰ 氧化塔 上 循環(huán)水 氧化液 32~37℃ 40~45℃ 4 T1201Ⅱ 氧化塔 下 循環(huán)水 氧化液 32~37℃ 45~48℃ 5 E1201 氧化尾氣冷凝 低溫水 混合氧化尾氣 5~10℃ 46~10℃ 6 E1501 芳烴冷凝器 循環(huán)水 芳烴蒸汽 32~37℃ 140~45℃ 7 E1502 水蒸汽冷凝器 循環(huán)水 蒸堿水蒸汽 32~37℃ 100~50℃ 220 8 E1503 堿蒸發(fā)器 加熱蒸氣 出塔稀堿液 46~100℃ 主要設備選擇 設備制造要求 由于過氧化氫是一種無機強氧化劑，較不穩(wěn)定，遇重金屬離子、灰塵或堿性物質(zhì)時均可加速分解。 工作液計量槽中的萃余液從干燥塔底進入，在填料層中分散成液滴，逐漸上漂至塔頂，此時工作液中含水量應滿足工藝要求。自塔底流出的粗過氧化氫成為萃取液。 *****氫氣回收利用項目可行性研究報告 27 由氧化塔放出的殘液進入氧化殘液分離器，分離出的水相（含過氧化氫）進污水池，分出的氧化液最終進入工作液配制釜，經(jīng)處理后回入系統(tǒng)。 壓縮空氣經(jīng)空氣過濾器后分為兩股；一股進入氧化塔中節(jié)底部，另一股進入氧化塔下節(jié)底部。經(jīng)過濾后的氫化液分兩部分：一部分約占總量的 10%進 入氫化液再生床，使氫化過程中生成的少量降解物得到再生，而后和其余部分一起經(jīng)工作液熱交換器與后處理工序送來的再生工作液進行熱交換，最后進入氫化液貯槽。蒸發(fā)后的濃堿液經(jīng)堿液過濾器壓入濃堿液貯槽。芳烴和磷酸三辛酯按一定比例加入工作液配制釜后，將計量的 2乙基蒽醌由工作液配制釜上的手孔加入，開啟釜上的攪拌，并向釜體夾套通入蒸汽，將物料加熱至一定溫度，以加速 2乙基蒽醌的溶解。 （ 4）使用 TOP 時，由于所得稀產(chǎn)品的濃度高，有機碳含量低，因而更有利于后期 的濃縮，以保證產(chǎn)品的質(zhì)量，同時可相應降低蒸發(fā)殘液中的有機碳含量，更有效地保證了生產(chǎn)安全。 磷酸三辛酯（簡稱 TOP）作溶劑 目前，工業(yè)生產(chǎn)裝置中尚有不少部分采用重芳烴和氫化萜松醇作溶劑。此外，在輔助設備（如觸媒配制設備、廢觸媒受槽等）、管道、閥門、控制儀表等方面的費用也相應增加。運轉中還常出現(xiàn)因袖筒濾布表面積有觸媒而造成氫化液出料不暢的困境。而蒽醌法鈀觸媒工藝耗蒸汽更低，每噸產(chǎn)品耗蒸汽約 噸。幾年后，黎明化工研究院率先在國內(nèi)推出蒽醌法 生產(chǎn)過氧化氫技術，并迅速推廣應用。該法主要反應如下： 蒽醌法的優(yōu)點是能耗低、成本低、安全性能好，同時適合于大規(guī)模生產(chǎn)。西方國家利用該法建廠的只有美國 Shell 公司一家。 廣西 *****仔細權衡和分析自身資金和技術、當?shù)刭Y源、周邊市場等實際情況決定投資建設 4 萬噸 /年氫氣回收利用 項目。 國內(nèi)過氧化氫市場銷售方向為： 1）棉紡織物漂白、漂染 30% 2）紙漿漂白 35% 3）廢紙回收 5% *****氫氣回收利用項目可行性研究報告 16 4）三廢處理 2% 5）有機合成、增塑劑 18% 6）竹木草藤等制品漂白 3% 7）出口 2% 8）其他 5% *****氫氣回收利用項目可行性研究報告 17 3 產(chǎn)品方案及生產(chǎn)規(guī)模 性能規(guī)格及質(zhì)量標準 過氧化氫，俗稱雙氧水，分子式為 H2O2,分子量 ,外觀為 無 色透明液體，無毒，對皮 膚有一定的侵蝕作用，產(chǎn)生灼燒感和針刺般疼痛。我國已有四五家企業(yè)可以提供 MOS 級和高純過氧化氫產(chǎn)品。 過氧化氫行業(yè)應抓住這一良好機遇，加強應用研究，大力發(fā)展生產(chǎn)，提高技術水平，進一步降低過氧化氫銷售價格，使用過氧化氫漂白紙漿成本與使用次氯酸鈉、二氧化氯等漂白劑相當或更低，吸引更多的造紙企業(yè)采用過氧化氫漂白。目前造紙業(yè) 各科研人員不僅用過氧化氫漂白各種木漿，還用過氧化氫漂白草漿、葦漿和蔗渣漿等，一旦這些技術在生產(chǎn)中使用，將會使過氧化氫用量成倍增長。 造紙行業(yè) 我國造紙行業(yè)傳統(tǒng)采用“含氯”漂白技術，對環(huán)境造成的污染十分嚴重。近些年國內(nèi)重視精細化工產(chǎn)品的生產(chǎn)，積極開發(fā)包括過氧化氫下游產(chǎn)品在內(nèi)的新產(chǎn)品，并使之工業(yè)化，使過氧 化氫在化工上的消費呈上升趨勢。國外過氧化氫的生產(chǎn)及需求能力已達 270 萬噸 /年（ 100%過氧化氫計），用量及應用領域仍在不斷擴大。在市場需求的刺激下，各地紛紛興建過氧化氫裝置。此外仍需加強與科研院所的合作，加大科研技術方面的投入，為企業(yè)今后的發(fā)展做好技術和人才的 儲備。 通過對國內(nèi)外市場調(diào)查與預測，認為過氧化氫產(chǎn)品發(fā)展前景良好，裝置建成投產(chǎn)后，銷售市場廣闊。 隨著我國國民經(jīng)濟的迅速發(fā)展，作為基本化工原料的過氧化氫，國內(nèi)市場需求量日益增長，出口量也逐年遞增。 *****經(jīng)過四十余年的發(fā)展，停產(chǎn)前其產(chǎn)品占據(jù)了廣西西北部地區(qū)市場大部分份額，銷售網(wǎng)格遍布貴州東部南部和湖南的南部，對柳州、桂林 及其周邊地區(qū)的工業(yè)生產(chǎn)和經(jīng)濟發(fā)展具有不可替代的重要性，為柳州乃至廣西工業(yè)發(fā)展作出了巨大的貢獻。 （ 6） 認真貫徹勞動部《關于生產(chǎn)性建設工程項目職業(yè)、衛(wèi)生安全監(jiān)察的規(guī)定》和消防要求。 財務報表分析與評價 ............................................................. 錯誤 !未定義書簽。 投資估算編制說明 ................................................................. 錯誤 !未定義書簽。 發(fā)包方式 ................................................................................. 錯誤 !未定義書簽。 廠區(qū)總圖及消防現(xiàn)狀 ............................................................. 錯誤 !未定義書簽。 生產(chǎn)過程中職業(yè)危險有害因素分析 ..................................... 錯誤 !未定義書簽。 能耗分析 ................................................................................................................. 49 節(jié)能措施 ................................................................................................................. 49 9 環(huán)境保護 .............................................................................................. 53 廠址與環(huán)境現(xiàn)狀 ....................................................................... 錯誤 !未定義書簽。 標準 ........................................................................................... 錯誤 !未定義書簽。 產(chǎn)品性質(zhì)及標準 ........................................................................ 錯誤 !未定義書簽。 6 建廠條件和廠址方案 ........................................................................... 34 建設的有利條件 ..................................................................................................... 34 廠址選擇 ................................................................................................................. 34 7 公用工程及輔助設施 ........................................................................... 35 總圖運輸 ................................................................................................................. 35 給水排水 ................................................................................................................. 38 供配電 ....................................................................................... 錯誤 !未定義書簽。 環(huán)境監(jiān)測 ................................................................................... 錯誤 !未定義書簽。 11 消 防 ....................................................................... 錯誤 !未定義