过氧化氢(H2O2,又名双氧水)是一种重要的绿色化工原料,2018年我国过氧化氢产能已达到1373万吨,其作为强氧化剂、漂白剂、消毒剂等在化工、纺织、造纸、国防、电子、医疗、环境保护等行业中有着广泛的应用。蒽醌法具备低成本、易控制、可循环等优点,是当前大规模生产过氧化氢的唯一方法。在蔥醌法制过氧化氢工艺中,蒽醌工作液扮演着核心角色,其包含2-乙基蒽醌(2-EAQ)工作载体和溶解2-乙基蒽醌及其加氢产物的混合溶剂。因此,开发2-乙基蔥醌绿色合成工艺及新型高效溶剂对蒽醌法的绿色发展具有重要意义和实际价值。一方面,目前2-乙基蒽醌的工业生产方法为苯酐法,此法采用强脱水剂发烟硫酸催化2-(4’-乙基苯甲酰基)苯甲酸(简称BE酸)闭环,因而会产生大量含有机物的废酸,严重污染生态环境并造成巨大的安全隐患,已成为蒽醌法制过氧化氢工艺的瓶颈问题之一;另一方面,目前所用溶剂由碳九芳烃与磷酸三辛酯(TOP)组成,但磷酸三辛酯对有效蒽醌(2-乙基蒽醌及其加氢产物2-乙基蒽氢醌)溶解度偏低,导致加氢催化剂的催化能力难以充分发挥,直接制约着单套过氧化氢生产装置的生产效率与生产能力。针对上述蒽醌法制过氧化氢工艺的两个关键问题,本论文主要开展2-乙基蒽醌的非发烟硫酸绿色催化新工艺开发和新型高效溶剂的合成与性质等方面的研究。本论文的主要工作如下:(1)依据BE酸脱水闭环的反应历程,基于酰氯分子中羰基相连的氯原子是良好的离去基团,开发了以酰氯为中间体的两步法(先将BE酸酰氯化,而后催化酰氯脱氯化氢闭环)无硫酸绿色催化合成2-乙基蒽醌新工艺,重点研究了酰氯的合成条件,探索了酰化液中酰氯含量对2-乙基蒽醌纯度的影响规律,并实施了两步法合成2-乙基蒽醌绿色工艺的100公斤级中试生产试验。研究结果表明:酰化液中酰氯的含量对2-乙基蒽醌的品质有很大的影响,酰氯的含量高则2-乙基蒽醌的纯度高;酰氯的最佳合成条件为40℃下反应15 min,该条件下BE酸的转化率能达到97%以上,且酰氯的选择性能达到95%以上;中试生产中2-EAQ粗品的收率和纯度分别为90.8%和96.12%,粗品经除杂处理后纯度能达到99%以上,符合2-EAQ的优等品国家标准。(2)针对四丁基脲溶剂对有效蒽醌溶解度大,但在过氧化氢萃取过程中工作液与水分离速度慢,从而大幅度降低生产效率的问题,设计合成了一系列支链链长为C2-C6的一系列四烷基脲溶剂,系统研究了它们的密度、胶团粒径等物化性质与其对2-乙基蒽醌的溶解度及其对应工作液与水的分离速度间的构效关系。研究结果表明:四烷基脲溶剂与水的密度差随着支链碳数的增加而增大,分子的聚集能力和对蒽醌的溶解能力随着支链碳数的增加而减小,密度差和分子聚集能力的相互作用使四烷基脲工作液与水的分离速度随着支链碳数的增加呈现先减小后增大的V型趋势;在系列四烷基脲中,四乙基脲溶剂分离速度较快、溶解性能最好,且其对有效蒽醌的溶解能力远强于TOP,与水的分离速度与TOP相当,是一种有望替代TOP的良好溶剂。