高利军

摘要：介绍了钯触媒的使用、影响因素和再生方法。

关键词：钯触媒;使用;再生

蒽醌法生产双氧水是以2-乙基蒽醌和四氢2-乙基蒽醌为载体，重芳烃和磷酸三辛酯为混合溶剂（体积比为C9：TOP=75：25），配制成工作液。该工作液与氢气一同进入装有钯触媒的固定床内，在压力0.20～0.35MPa和温度35～70℃下进行氢化反应，得到相应的氢蒽醌溶液（氢化液）。氢化液在氧化塔内压力0.15～0.30MPa和温度45～55℃条件下用空气进行氧化，氢化液中的氢蒽醌还原成原来的蒽醌，同时生成双氧水。

1.钯触媒的使用

1.1反应温度

氢化反应需要一定的初始温度，视触媒活性而定，一般为35～70℃。蒽醌的加氢反应是放热反应，反应过程中温度不断升高，因此要控制反应温度不宜过高，以免发生明显副反应，使蒽醌出现明显降解。在钯触媒氢化塔运转初期工作液进料温度控制在35～50℃之间的某一点。正常工艺状况下，工作液在塔中氢化反应所产生的热量将使工作液出料温升6～12℃。

1.2反应压力

压力提高有利于加氢反应，氢化压力一般控制在0.2～0.35MPa，也应视钯触媒活性而定。氢化压力对降解的作用不很显著，但压力增加会促进四氢蒽醌的生成。

1.3氢化液循环

氢化液循环可以增加氢气溶解量，加快触媒表面的更新，有利于工作液均匀分布，防止局部温升过高，从而使加氢反应加快和整塔趋于均匀，防止局部氢化过度发生降解。

氢化液循环量在固定床允许的情况下，一般控制在工作液循环量的30～70%。但加大氢化液循环有促使2-乙基蒽醌向2-乙基四氢蒽醌转化的趋势，生产中应根据实际情况灵活掌握。

1.4氢化碱度

加氢反应在微碱性条件下进行，工作液碱度应控制在≤15mg/L。工作液碱性不能过高，避免出现氧化碱性，导致工作液降解和双氧水分解。

1.5工作液含水量

工作液含水量增加（如漏进冷却水或蒸汽;工作液中双氧水含量高等），可造成氢化效率下降。

2.钯触媒的再生

经周期性运转，钯触媒活性逐渐下降，则需要对钯触媒进行再生。

方法一：此方法操作简单，适用于工况较好时采用。再生步骤如下：

（1）装置停车后将固定床内工作液全部排入固定床气液分离器及工作液贮槽内，床内保持氮气气氛。关闭固定床到气液分离器的阀门。

（2）打开蒸汽阀，使湿蒸汽先通过再生蒸汽净化器除去可能夹带的铁锈后，再进入被再生的床层顶部，同时加入适量的纯水，控制床内再生温度为100～110℃。

（3）由床底流出的含水蒸汽，经再生蒸汽冷凝器冷凝，冷凝液进入冷凝液计量槽。开始再生时，由于催化剂中吸附有工作液，吹出的蒸汽中夹带有工作液，将在冷凝水计量槽中分层，排出水后的工作液，经过适当的处理后回入系统继续使用。

（4）进床的蒸汽量，根据冷凝水量控制，以每吨钯触媒每小时消耗0.5t左右蒸汽为宜，再生时间为16-24h左右，如蒸汽量不足，可适当延长时间。冷凝水清澈透明时停止再生。

（5）再生结束后，趁热用氮气将床内水吹干。

方法二：此方法操作复杂，再生后钯触媒使用周期长。再生步骤如下：

（1）停车后将固定床内工作液全部排入工作液贮槽内，床内保持氮气气氛。关闭固定床到气液分离器的阀门。

（2）打开蒸汽阀，使湿蒸汽先通过再生蒸汽净化器除去可能夹带的铁锈后，再进入被再生的床节顶部，同时加入适量的纯水，控制床内再生温度为100～110℃。

（3）由床底流出的含水蒸汽，经再生蒸汽冷凝器冷凝，冷凝液进入冷凝液计量槽。开始再生时，由于催化剂中吸附有工作液，故吹出的蒸汽中夹带有工作液，将在冷凝水计量槽中分层，排出水后的工作液，经过适当的处理后可回入系统继续使用。

（4）进床的蒸汽量，根据冷凝水量控制，以每t催化剂每小时消耗0.5t左右蒸汽为宜，再生时间为16-24h左右，冷凝水清澈透明为止。

（5）氢化液气液分离器内加入80℃左右热水，水位控制在氢化液气液分离器上限，开启氢化液循环泵往再生钯触媒床内打循环，氢化液气液分离器液位计几无液面后停泵，等水回流至液位不再上涨后再开泵，如此间歇反复循环。循环几次后，从氢化液气液分离器排污管排水观察循环水清洁情况，如循环水很脏，换水循环。

（6）钯触媒层控制温度80～90℃之间，如温度偏低，可开小量再生蒸汽提温，达到温度后关闭再生蒸汽。

（7）氢化液气液分离器排污管排出水清澈透明后停止循环，分别加入60℃、40℃水再循环两遍，将钯触媒层温度降至30～40℃之间，然后将触媒层水空干排净。

（8）将钯触媒层卸料口打开，将湿钯触媒扒出分装入袋并扎紧袋口。

（9）将扒出的钯触媒用40℃左右芳烃浸泡半小时，期间用木耙翻动洗涤，洗至钯触媒表面干净无黄绿粘附物为止，之后将钯触媒放到不锈钢筛网上空干芳烃。

（10）将空干芳烃的钯触媒用热去离子水冲洗干净，洗净钯触媒空干水分后放到塑料布上摊薄晒干。洗干净的钯触媒晒干后表层呈灰白色，未洗干净晒干的钯触媒表层呈黄绿色有蒽醌系包覆物。

（11）将洗涤干净晒干的钯触媒过筛后装入包装袋内，按装填方案重新装填。

3.钯触媒的柔化

使用清洁的重芳烃，用氢化液循环泵连续或间断打循环钯触媒4～8h。如遇边生产边柔化无法用氢化液循环泵循环芳烃时，可接临时管将芳烃打入塔内浸泡16-24小时方式进行柔化，重芳烃量约是钯触媒重量的2倍。

钯触媒柔化结束后，塔内的重芳烃经氢化液过滤器过滤后进入氢化液贮槽处理后另用，通氮气进行置换钯触媒床层，置换合格后保持床内压力0.2～0.3MPa。然后，按照正常的开車流程使用钯触媒。

4.小结

要充分认识到钯触媒在双氧水工艺中的重要地位，重视反应过程中对钯触媒的影响因素，认真、安全进行工艺操作和钯触媒再生，充分延长钯触媒使用周期，从而创造出较好的经济效益。