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摘要：结合其他过氧化氢厂家的事故教训和本装置实际生产经验，为规避生产风险和扩大产量，本文介绍了杭州名鑫双氧水有限公司配制釜进出料方式和萃取塔的几项合理化技改。
关键词：过氧化氢生产工艺 配制釜 萃取塔 扩产 技改
杭州名鑫双氧水有限公司10万吨/年过氧化氢（折27.5%）生产装置2010年6月份投料生产，经历数次合理化技改及扩产，至今生产运行稳定安全。
一、过氧化氢（双氧水）生产工艺简介
本装置过氧化氢生产采用蒽醌法钯触媒生产技术。蒽醌法是在钯触媒存在下，将溶于有机溶剂（磷酸三辛酯与C9重芳烃按1：3比例配制）中的烷基蒽醌氢化，得到相应的烷基氢蒽醌，后者再经氧化，生成H2O2，同时烷基氢蒽醌又变回烷基蒽醌。生成的H2O2用纯水萃取，即得产品，萃取的烷基蒽醌溶液经处理后，可循环使用。
二、本装置的几点技改经验
系统主要原料氢气属于易燃易爆气体，物料重芳烃属于高闪点易燃液体，产品过氧化氢属于易分解强氧化剂，一旦发生事故，危险性极大。本装置参考国内其他装置的一些经验不断进行技改完善，总结出以下几点经验。
1.工作液配制釜进出料方式改进
工作液配制釜主要有配制工作液、蒸芳烃、洗工作液和配制碳酸钾溶液等作用，属于Ⅰ类压力容器。由于配制釜用途多，不同用途情况下釜内分别有碳酸钾、双氧水、工作液、芳烃等物料。如果出现操作不当，可能会出现釜内双氧水急剧分解及芳烃闪爆等危险情况。2006年浙江某化工企业双氧水车间突发大爆炸，造成2人失踪，一人受伤。事故主要由工作液配制釜爆炸引起。
在条件允许的情况下，配备多个配制釜，同一个釜内不处理不同物料可以很好的规避安全风险。由于本套装置因为只有一个配制釜，结合实际情况，本装置做了如下技改：
1.1将不同工段排污口出来的工作液按酸碱性不同，分别收集清洗。氢化工段和后处理工段排出的工作液偏碱性，氧化工段和萃取工段排出来的工作液偏酸性且夹带有一定量的双氧水。双氧水在碱性条件下会迅速分解，产生氧气。原工艺流程中排污可以排入配制釜或者地下槽，存在隐患。通过技改可以从工艺角度排除排污双氧水分解隐患。
1.2原工艺流程中，配制釜里的工作液是用外管来的0.5MPa压力氮气压至工作液计量罐。该操作中，设备处于承内压状态。技改后，在配制釜底部出料口配备了一台管道泵，该泵分别能将配制釜的工作液送到工作液计量罐和事故储槽A。（事故储槽A作为干净工作液的中间储槽，配制釜内的干净工作液先送到事故储槽，再将工作液通过工作液泵补入系统，节省配制釜出料占用时间。）经过上述技改，配制釜工作全过程不存在承内压状态，人孔和加料口法兰螺栓不拧紧，形成简易防爆口。从设备上杜绝了配制釜超压爆炸。
2.萃取塔塔板与降液管改进
萃取工段的主要任务是将氧化工段送来的氧化液中的过氧化氢，在萃取塔内用酸性纯水做萃取剂萃取到水相，被萃取后的萃余液进入后处理系统。其关键设备萃取塔是由多块筛板组成的筛板塔。
萃取塔的运行的2个关键指标是物料通过能力和萃余液中双氧水含量。物料通过能力直接制约着整套装置的生产能力。比如本套10万吨/年过氧化氢（折27.5%）生产装置，洛阳黎明化工研究院的最原始设计参数都是以14万吨的目标设计的。也就是说本装置还有很大的产量提升空间，但在实际运行中两台萃取塔每台氧化液流量只能开到280m3/h，制约着本套装置的最高生产能力，且高流量运行时容易出现液泛情况。萃余液中双氧水含量高低，除了直接影响产量外，还影响后处理工序的安全运行。当双氧水含量高时，后处理工序的干燥塔负荷加大，被塔中的碱液分解后释放出的氧气就多，容易引起干燥塔内液相流的混乱。严重时导致碱液带入氢化、氧化、萃取等工段，引起大量双氧水分解，造成重大安全事故。
2006年上海某双氧水企业发生爆炸。现场4人受伤，循环工作液贮槽、氢化液气液分离器和氧化液贮槽发生爆炸，净化塔、萃取塔及多台设备严重破坏，土建受损严重。取样分析萃余液分离器中水相H2O2含量7.5%，酸度0.047g/l，稳定度78.5%。结合事情经过分析可知，爆炸发生前萃取塔已经发生液泛且H2O2也已进入萃余液分离器。虽然该装置还有高位集料槽出料不合理、缺少一台碱沉降槽等其他系统缺陷，但液泛肯定是事故的表征原因之一。
影响萃取塔液泛的原因主要有进塔氧化液流量大、萃取液流量大、工作液乳化、降液管堵塞、双氧水分解、萃取塔温度低等。为消除了液泛问题和扩大生产能力，本套装置分两次对萃取塔进行了技改。
2.1原DN100的降液管改为DN150的降液管，并将降液管总长度（含挡液管）增加到340mm。
2.2塔板孔径扩大，详见下表：
经上述技改，单个萃取塔的氧化液流量提升到了320m3/h，明显提高了萃取塔正常工况下防液泛能力，并成功解决了原装置扩产到年产12万吨过氧化氢（折27.5%）的萃取工段设备瓶颈。
三、结束语
影响过氧化氢生产工况的因素很多，且每套装置工况不同，尤其是萃取塔的工况差异性更大。上述各技改是在本装置实际生产经验的基础上进行的，不具普适性，仅供大家参考，如有考虑不周之处，请不吝指教。
参考文献
[1]张国臣. 过氧化氢生产技术[M]. 北京：化学工业出版社，2012.
关键词：过氧化氢生产工艺 配制釜 萃取塔 扩产 技改
杭州名鑫双氧水有限公司10万吨/年过氧化氢（折27.5%）生产装置2010年6月份投料生产，经历数次合理化技改及扩产，至今生产运行稳定安全。
一、过氧化氢（双氧水）生产工艺简介
本装置过氧化氢生产采用蒽醌法钯触媒生产技术。蒽醌法是在钯触媒存在下，将溶于有机溶剂（磷酸三辛酯与C9重芳烃按1：3比例配制）中的烷基蒽醌氢化，得到相应的烷基氢蒽醌，后者再经氧化，生成H2O2，同时烷基氢蒽醌又变回烷基蒽醌。生成的H2O2用纯水萃取，即得产品，萃取的烷基蒽醌溶液经处理后，可循环使用。
二、本装置的几点技改经验
系统主要原料氢气属于易燃易爆气体，物料重芳烃属于高闪点易燃液体，产品过氧化氢属于易分解强氧化剂，一旦发生事故，危险性极大。本装置参考国内其他装置的一些经验不断进行技改完善，总结出以下几点经验。
1.工作液配制釜进出料方式改进
工作液配制釜主要有配制工作液、蒸芳烃、洗工作液和配制碳酸钾溶液等作用，属于Ⅰ类压力容器。由于配制釜用途多，不同用途情况下釜内分别有碳酸钾、双氧水、工作液、芳烃等物料。如果出现操作不当，可能会出现釜内双氧水急剧分解及芳烃闪爆等危险情况。2006年浙江某化工企业双氧水车间突发大爆炸，造成2人失踪，一人受伤。事故主要由工作液配制釜爆炸引起。
在条件允许的情况下，配备多个配制釜，同一个釜内不处理不同物料可以很好的规避安全风险。由于本套装置因为只有一个配制釜，结合实际情况，本装置做了如下技改：
1.1将不同工段排污口出来的工作液按酸碱性不同，分别收集清洗。氢化工段和后处理工段排出的工作液偏碱性，氧化工段和萃取工段排出来的工作液偏酸性且夹带有一定量的双氧水。双氧水在碱性条件下会迅速分解，产生氧气。原工艺流程中排污可以排入配制釜或者地下槽，存在隐患。通过技改可以从工艺角度排除排污双氧水分解隐患。
1.2原工艺流程中，配制釜里的工作液是用外管来的0.5MPa压力氮气压至工作液计量罐。该操作中，设备处于承内压状态。技改后，在配制釜底部出料口配备了一台管道泵，该泵分别能将配制釜的工作液送到工作液计量罐和事故储槽A。（事故储槽A作为干净工作液的中间储槽，配制釜内的干净工作液先送到事故储槽，再将工作液通过工作液泵补入系统，节省配制釜出料占用时间。）经过上述技改，配制釜工作全过程不存在承内压状态，人孔和加料口法兰螺栓不拧紧，形成简易防爆口。从设备上杜绝了配制釜超压爆炸。
2.萃取塔塔板与降液管改进
萃取工段的主要任务是将氧化工段送来的氧化液中的过氧化氢，在萃取塔内用酸性纯水做萃取剂萃取到水相，被萃取后的萃余液进入后处理系统。其关键设备萃取塔是由多块筛板组成的筛板塔。
萃取塔的运行的2个关键指标是物料通过能力和萃余液中双氧水含量。物料通过能力直接制约着整套装置的生产能力。比如本套10万吨/年过氧化氢（折27.5%）生产装置，洛阳黎明化工研究院的最原始设计参数都是以14万吨的目标设计的。也就是说本装置还有很大的产量提升空间，但在实际运行中两台萃取塔每台氧化液流量只能开到280m3/h，制约着本套装置的最高生产能力，且高流量运行时容易出现液泛情况。萃余液中双氧水含量高低，除了直接影响产量外，还影响后处理工序的安全运行。当双氧水含量高时，后处理工序的干燥塔负荷加大，被塔中的碱液分解后释放出的氧气就多，容易引起干燥塔内液相流的混乱。严重时导致碱液带入氢化、氧化、萃取等工段，引起大量双氧水分解，造成重大安全事故。
2006年上海某双氧水企业发生爆炸。现场4人受伤，循环工作液贮槽、氢化液气液分离器和氧化液贮槽发生爆炸，净化塔、萃取塔及多台设备严重破坏，土建受损严重。取样分析萃余液分离器中水相H2O2含量7.5%，酸度0.047g/l，稳定度78.5%。结合事情经过分析可知，爆炸发生前萃取塔已经发生液泛且H2O2也已进入萃余液分离器。虽然该装置还有高位集料槽出料不合理、缺少一台碱沉降槽等其他系统缺陷，但液泛肯定是事故的表征原因之一。
影响萃取塔液泛的原因主要有进塔氧化液流量大、萃取液流量大、工作液乳化、降液管堵塞、双氧水分解、萃取塔温度低等。为消除了液泛问题和扩大生产能力，本套装置分两次对萃取塔进行了技改。
2.1原DN100的降液管改为DN150的降液管，并将降液管总长度（含挡液管）增加到340mm。
2.2塔板孔径扩大，详见下表：
经上述技改，单个萃取塔的氧化液流量提升到了320m3/h，明显提高了萃取塔正常工况下防液泛能力，并成功解决了原装置扩产到年产12万吨过氧化氢（折27.5%）的萃取工段设备瓶颈。
三、结束语
影响过氧化氢生产工况的因素很多，且每套装置工况不同，尤其是萃取塔的工况差异性更大。上述各技改是在本装置实际生产经验的基础上进行的，不具普适性，仅供大家参考，如有考虑不周之处，请不吝指教。
参考文献
[1]张国臣. 过氧化氢生产技术[M]. 北京：化学工业出版社，2012.