| 發布機構 | 中國石油和化學工業聯合會 | ||
| 文件號 | 制發日期 | 2024-04-01 | |
近日，應急管理部公布了《淘汰落后危險化學品安全生產工藝技術設備目錄(第二批)》，明確提出了淘汰酸堿交替固定床過氧化氫生產工藝的要求。當前，全球95%以上的過氧化氫生產過程采用蒽醌法合成工藝，這一比例在國內達到98%，而被要求淘汰的酸堿交替固定床過氧化氫生產工藝是目前蒽醌法生產過氧化氫的主要工藝之一。
淘汰原因：存在工作液堿洗工序
酸堿交替固定床過氧化氫生產工藝最突出的安全風險，是在工藝流程中存在工作液堿洗工序，且堿洗工序又是該工藝中不可或缺的重要環節。
在該工藝的生產過程中，隨著工作液的循環流動，工作液中的蒽醌被反復地氫化、氧化，副反應會產生大量的蒽醌降解物，從而造成氫化塔氫效的逐步降低。為穩定生產，工藝處理中必須利用堿液和活性氧化鋁對工作液中的蒽醌降解物進行再生，使其重新轉化為有效蒽醌，導致工作液頻繁地交替進入堿性和酸性環境。然而，過氧化氫在堿性環境中極不穩定，裝置生產運行過程中一旦過氧化氫誤入堿性環境極易引發劇烈的分解反應，失控后會導致爆炸。
站在工藝角度來看，酸堿交替固定床過氧化氫生產工藝用堿液處理工作液是目前對工作液中降解物進行再生較為有效的方法，但堿液與過氧化氫化學性質不相容，這一矛盾的存在構成了該工藝的固有風險。
替代工藝：全酸性過氧化氫生產工藝
為從根本上消除過氧化氫生產過程存在的堿性環境，業內企業已相繼開發出多種全酸性過氧化氫生產工藝，如流化床過氧化氫生產工藝、全酸性固定床過氧化氫生產工藝等。
流化床過氧化氫生產工藝是目前業內較為先進的蒽醌法過氧化氫生產工藝。該工藝以真空閃蒸脫水代替了固定床工藝中的工作液堿洗工序，工作液在整個系統循環過程中始終保持弱酸性，在酸堿環境這一環節上實現了過氧化氫生產過程的本質安全化，可作為酸堿交替固定床過氧化氫生產工藝的首選替代工藝。
全酸性固定床過氧化氫生產工藝可以在酸堿交替固定床過氧化氫生產工藝的基礎上進行改造而實現。該工藝吸收了流化床過氧化氫生產工藝的技術優點，將酸堿交替固定床過氧化氫生產工藝的工作液主循環流程中的堿洗干燥塔取消，利用真空閃蒸脫水技術予以替代，并使用活性氧化鋁來再生工作液，從而在工作液主循環流程中消除了堿性環境。但僅靠真空閃蒸脫水及活性氧化鋁難以滿足蒽醌降解物再生的需求，因此，該工藝在工作液主循環之外應設置一個獨立的工作液凈化處理系統，實現凈化用堿液與工作液循環系統的物理隔離。
發展建議：加強基礎研究完善替代工藝
此次淘汰酸堿交替固定床過氧化氫生產工藝，僅針對的是該工藝中存在堿性環境這一固有風險，并不能一勞永逸地解決蒽醌法過氧化氫生產工藝中的所有安全瓶頸問題。為有效防范生產安全事故、推進整個行業的高質量發展，過氧化氫行業應從以下四方面努力。
一是加強工藝技術基礎研究工作。因為蒽醌法過氧化氫生產工藝過程相對簡單，業內企業和設計單位對過氧化氫相關反應過程及過氧化氫分解反應機理等基礎性研究長期以來缺乏系統性的認識，對生產過程各個工序的風險及管制措施也缺少針對性的研究。比如，行業還未掌握44%以上過氧化氫與蒽醌工作液混合發生凝聚相爆炸的反應機理，由此也造成國內設計單位至今不具備高濃度過氧化氫工藝技術的設計能力，應深入開展過氧化氫生產過程的工藝技術基礎研究。
二是加快配套的催化劑研發進度。在過氧化氫生產過程中，蒽醌降解物的來源主要是氫化反應過程中生成的深度氫化副產物，此類降解物的產生與氫化催化劑的性能有直接關系，特別是催化劑氫化的選擇性，對全酸性固定床過氧化氫生產工藝尤為重要。因此，應集中力量進行新型催化劑的研發和改性工作，通過調整催化劑的孔道結構、改變助劑組成、優化催化劑的配方等手段，構建適用于全酸性固定床過氧化氫生產工藝的新的催化劑體系，不斷提高氫化催化劑的選擇性，最大限度地減少氫化反應過程中蒽醌降解物的生成。
三是進一步完善酸堿交替過氧化氫生產工藝的替代工藝技術。國內流化床過氧化氫生產工藝起步較晚，只有少數設計院具備自主知識產權的工藝包，特別是精密過濾器等核心裝備和技術受國外制約。因此，國內有關單位應進行緊密協作，加快推進蒽醌法酸堿交替固定床過氧化氫生產工藝技術升級改造進度，并建設改造示范裝置，為未來5年大量落后工藝技術的改造建設鋪平道路。
四是提升過氧化氫生產裝置的自動化控制水平。目前，很多在役的過氧化氫生產裝置自動化水平不高，特別是工作液回收和配制工序。很多企業未按要求設置遠傳和現場測量儀表，或者未按照設計要求設置安全儀表系統聯鎖回路。業內企業應借助此次改造升級的契機，加大自動化改造的力度，通過技術改造全面提升整個行業的自動化控制水平和自動化系統的管理水平。
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