全世夷
（中国石化长岭分公司，湖南省岳阳市 414000）
摘要：过氧化氢是一种绿色环保的化学品，化学性质活泼，在使用过程中几乎不会产生环境污染问题。但是在过氧化氢生产过程中，会产生一些污染物造成一定的环境污染，而且在过氧化氢生产过程中还存在能源消耗高的问题。因此，本文主要介绍了过氧化氢的几种生产工艺方法，并分析了过氧化氢生产过程需要注意的问题及节能减排技术措施。
关键字：过氧化氢、双氧水、节能减排、化工
双氧水（H2O2）又称过氧化氢溶液，被称为“最干净”的化学品，是外观为无色透明液体，化学性质活泼，很容易分解为氧和水。双氧水具有氧化、漂白、杀菌、消毒等多种功效。双氧水作为一种重要的无机化工原料和精细化工产品，广泛地应用于各种工业领域。在过氧化氢生产的几种工艺方法中，蒽醌自氧化法是一种比较成熟的主流方法。
1 过氧化氢生产的几种工艺方法
工业中生产过氧化氢的工艺方法主要有四种，即电解过硫酸铵法、氧阴极还原法、蒽醌自氧化法、异丙醇氧化法。
1. 1电解过硫酸铵法
该法在1908年实现了工业化生产，通过电解过硫酸铵来生产过氧化氢。但是电解法制备过氧化氢存在能耗高、生产能力偏低的缺点，己被更加先进的工艺技术所取代。
1. 2异丙醇氧化法
由美国 Shell 公司开发的异丙醇氧化法，以异丙醇为原料，在90～140℃及1. 4～2. 0MPa下，以过氧化氢和其他过氧化物为引发剂，用氧气或洁净空气在液相氛围中进行氧化，可联产生成 过氧化氢和丙酮。采用异丙醇自动氧化法时，尽管能在一定的生产规模下降低成本，但联产的丙酮要与过氧化氢在需求上相匹配，并且醇与酮的价格对过氧化氢的生产成本会造成较大的影响。该法需要消耗大量的异丙醇，即使能够通过丙酮催化加氢使丙酮转化为异丙醇，成本仍然较高。因此，现阶段多数企业放弃采用此法。
1. 3氧阴极还原法
氧阴极还原法是在含有强碱 性电解液的电解槽中将阴极处的氧气还原为HO2－，HO2－在回收装置中转化为过氧化氢。该方法的优点是生产设备成本低，能耗低，操作简单，是一种全新的绿色合成工艺;缺点是所得产品是含有一定量碱的水溶液，浓度低，储存和运输不方便，应用和推广受到很大限制。
1. 4 蒽醌氧化法
蒽醌氧化法是生产过氧化氢的主要方法，以烷基蒽醌为载体，以重芳烃和磷酸三辛酯为溶剂组成的工作液，在一定压力和温度条件下及钯触媒存在时，与氢气进行氢化反应，得到相应的烷基蒽醌的氢化液。氢化液再与空气中的氧气在一定温度和压力条件下进行氧化反应得到氧化液，烷基氢蒽醌被氧化还原为烷基蒽醌同时生成过氧化氢。过氧化氢经萃取、净化、浓缩得到不同浓度的双氧水产品。蒽醌氧化法具有成本低，工艺成熟，自动化程度高，易于批量生产的特点。
2蒽醌氧化法生产过程需要注意的问题
2.1工作液
蒽醌法生产中的工作液主要由溶剂和工作载体组成。选择优良的溶剂可较大程度增加工作物质 的溶解度，进而提高双氧水的生产能力。一般选取 C9-11高沸点混合芳烃作为蒽醌的溶剂，最近由于C9附加值高，多个厂商逐步选用 C10芳烃; 而选择醇和酯类作为氢蒽醌的溶剂。
2.1氢源和电耗
蒽醌法生产过程中主要消耗氢气，蒽醌只是起到载体的作用，可循环使用。拥有廉价的副产氢气是竞争的关键。
2.3氢化催化剂
杜邦开发的以 α-Al2 O3为载体的钯系催化剂和Eka Nobel公司研制的固定床催化剂以及流化床型的钯催化剂，都能够表现 出良好的生产能力和较为持久的使用寿命。
2.4原料氧气
由于纯氧氧化过程不安全，氧化尾气含氧量较高，需使用惰性气体稀释。现国内大多采用空气氧化技术，个别厂家采用富氧氧化。
3过氧化氢生产节能减排技术措施
3.1 废气回收
双氧水生产过程中会排放一定的气体，主要来自于生产过 程中的氢化尾气和氧化尾气，氢化尾气非连续产生，主要为含有机物的氢气。氧化尾气连续产生，主要是含芳烃类有机物如不经处理直接排放，会产生大量的环境污染。同时气体排放过程中，若含有太多的芳烃类有机物，则会增加生产成本。所以双氧水生产过程中对废气进行回收处理，不仅能降低对环境的污染，还能节省生产成本。目前针对氧化尾气的较好处置措施是利用活性炭纤维吸收装置，并适当改造设备，可大大提高氧化尾气回收率。活性炭纤维容量大、使用效率较高，吸附范围也十分广泛，针对浓度较低的有害物质，吸附能力极强，吸附速度较快，脱附也十分容易。
3.2 废水处理
双氧水生产废水主要来自两部分，一是蒸汽再生催化剂、 吹扫氧化铝或再生活性炭吸附床产生的冷凝水，二是系统排放 的氧化残液、萃余分离器排放水、洗工作液水等，这些污水直接 排放出去会对自然环境产生污染，特别是有毒有害物质，更是会对人们的身体健康产生不良影响。目前针对双氧水生产过 程产生的废水的较好处理工艺为气浮、微电解、芬顿、UASB、 A/O联合处理工艺，并通过PLC实现集中自动控制。气浮法是固液分离或液液分离的一种技术，用于从废水中去除相对密度小于1的悬浮物、油类和脂肪，并用于污泥的浓缩。微电解法是利用金属腐蚀原理，具有使用范围广、工艺简单、处理效果好等特点，尤其对于高盐度，高COD以及色度较高的工业废水的处理具有更加明显的优势。芬顿催化氧化法是以亚铁离子为催化剂用过氧化氢进行化学氧化的废水处理方法，Fenton试剂可无选择氧化水中的大多数有机物，特别适用于生物难降 解或一般化学氧化难以奏效的有机废水的氧化处理。UASB 是一种处理污水的厌氧生物方法，UASB反应器具有工艺结构紧凑，处理能力大，无机械搅拌装置，处理效果好及投资省等特点，目前研究最多，应用日趋广泛。A/O是改进的活性污泥法，其优越性是既降解有机污染物，又可脱氮除磷。
3.3 废渣处理
双氧水生产过程产生的废渣主要是废催化剂，一般3-8年更换一次。废催化剂由专业厂家回收，经提取其中的贵金属后用于催化剂的再制造。其他废渣包括氧化铝和各种原料包装物。其中氧化铝废渣卸出系统前应经蒸汽吹扫，回收其中的大部分工作液，然后再卸出装袋，给专业回收厂家回收用作铝厂生产的原料和化工填料等。还可以将废渣和煤炭混合在一 起进行焚烧，以利用产生的能量。
3.4 提高空气的利用率
氧化塔主要进行氧化反应，为确保充分反应，进入底塔的空气一般少于进入顶塔的空气，比例约9:11左右，底部氧化塔对氧气的利用率偏低。压缩空气主要由空气压缩机提供，需要消耗大量的电能，基本占据总消耗电量的1/2左右。因此适当降低空气使用量，提升其 利用效率是节能节电的重要举措。也可通过对空压机排气压力进行调整，以提供符合工艺要求的空气量来达到节能目的。目前企业在用空压机的节能空间在5%—25%之间。通过设备改造可以为企业带来新的节能空间。
结束语
过氧化氢属于绿色环保化学用品，在生产过程中会出现一定的污染现象，必须做好废水、废气和废渣的处理工作，最大限度的避免污染物造成环境污染。通过提升空气利用率，能够显著降低生产装置的能耗，对于提升双氧水生产过程中的节能效果十分显著，有利于提高企业的经济效益。
参考文献
[1]郑忠．过氧化氢的生产工艺研究［J］．化工管理，2016(33) : 141-141．
[2]王洪艳.双氧水生产中工作液损耗大的原因及预防措施［J］.科学技术创新,2019(22):195-196.