Antraxinon Metodu ilə Hidrogen Peroksidin Əsas İstehsal Prosesi (Ətraflı İzah)

Antraxinon prosesi əsasən 2-alkil antraxinondan (adətən 2-etil antraxinon, EAQ) "hidrogen daşıyıcısı" kimi istifadə edir. Siklik reaksiya vasitəsilə hidrogen və oksigen arasında dolayı çevrilmənin hidrogen peroksid (H2) istehsal etməsinə imkan verir.₂O₂). Ümumi reaksiya H kimi ifadə edilə bilər₂ + OR₂ → H₂O₂, yeganə əlavə məhsul su ilə. Proses əsasən aşağıdakı əsas addımlardan ibarətdir:

1. İşçi məhlulun hazırlanması

Alkil antrakinon (EAQ) işçi məhlulu hazırlamaq üçün müəyyən nisbətdə üzvi həlledici (məsələn, aromatik və trioktil fosfatın qarışıq həlledicisi, AR + TOP) ilə qarışdırılır. Bu, bütün prosesin "qanıdır" və əməliyyat zamanı davamlı olaraq təkrar emal olunur.

2. Hidrogenləşmə reaksiyası

İşçi məhlul hidrogenlə (H₂) reaksiyaya girir.₂) sabit və ya mayeləşdirilmiş yataqlı reaktorda palladium (Pd) katalizatorunun iştirakı ilə antrahidrokinon əmələ gətirir. Tipik iş şəraiti 40-dır.-70°C və 0.1-0.35 MPa. Bu addım prosesin səmərəliliyi üçün vacibdir və müasir reaktor dizaynı kütlə ötürülməsinin və katalizator istifadəsinin optimallaşdırılmasına yönəlmişdir.

3. Oksidləşmə reaksiyası

Hidrogenləşdirilmiş işçi məhlul hava (və ya oksigen, O2) ilə təmasda olur.₂), burada antrahidroxinon hidrogen peroksid istehsal edərkən yenidən antraxinona oksidləşir. Bu reaksiya oksidləşmə qülləsində mülayim şəraitdə (təxminən 40) baş verir.-44°C).

4. Çıxarış

Oksidləşmiş məhlul ekstraksiya qülləsinə daxil olur və burada hidrogen peroksidi (H2) çıxarmaq üçün əks cərəyan prosesində su istifadə olunur.₂O₂), xam sulu hidrogen peroksid məhlulu istehsal edir. Qalıq işçi məhlul emal olunur və hidrogenləşmə mərhələsinə qaytarılır.

5. Təmizləmə, Konsentrasiya və Sonrakı Müalicə

Xam H₂O₂ Məhlul çirkləri təmizləmək üçün təmizlənir və sonra müxtəlif konsentrasiyalarda (adətən 27.5%, 35%, 50% və 70%) kommersiya məhsulları istehsal etmək üçün vakuum distillə yolu ilə qatılaşdırılır. Həlledici bərpa olunur və təkrar emal olunur və bu da qapalı dövrəli prosesi təmin edir.

Bütün proses yüksək dərəcədə avtomatlaşdırılmışdır və işçi məhlulun davamlı dövriyyəsi uzunmüddətli istismar üçün açardır. Tək keçidli hidrogenləşmə və oksidləşmə səmərəliliyi istehsal gücünü və dəyəri birbaşa müəyyən edir. Son illərdə Çin şirkətləri hidrogenləşmə reaktorunun optimallaşdırılmasında və yeni antraxinon daşıyıcı sistemlərinin inkişafında irəliləyişlərə diqqət yetirərək, sabitliyi və tutumu artırıblar.

İxtiradan Sənaye Dominantlığına: Qısa Tarix

Antraxinon prosesi 1930-1940-cı illərdə Almaniyada BASF (əvvəllər IG Farben) tərəfindən hazırlanmış, enerji tələb edən elektroliz və izopropanol proseslərini əvəz etmiş və sənayedə sürətli tətbiqə nail olmuşdur. Çin bu texnologiyanı 1958-ci ildə tətbiq etməyə başlamış və absorbsiya, uyğunlaşma və müstəqil innovasiya yolu ilə istehsal gücünü 1984-cü ildə ildə 28,000 tondan bu gün dünyanın ən böyük istehsal gücünə qədər artırmışdır.

Hazırda sabit yataqlı reaktorlar dominant olaraq qalır, mayeləşdirilmiş yataqlı texnologiyalar isə getdikcə daha çox tətbiq olunur. Yeni nəsil daşıyıcı texnologiyaları ənənəvi parçalanma problemlərini həll etməyə və qələvi emaldan asılılığı azaltmağa kömək edir, həm təhlükəsizliyi, həm də iqtisadiyyatı artırır. Elektrokimyəvi və fotokatalitik marşrutlar kimi yeni üsullar tədqiq olunsa da, xərc və miqyaslanma məhdudiyyətləri səbəbindən hələ də genişmiqyaslı kommersiyalaşdırmadan uzaqdır. Buna görə də antraxinon prosesi yaxın gələcəkdə dominant sənaye üsulu olaraq qalacaq.

Proses Üstünlükləri və Gələcək Perspektiv

Proses yüksək səmərəlilik, qapalı dövriyyə, aşağı yan məhsul əmələ gəlməsi və genişmiqyaslı istehsal üçün uyğunluğu ilə xarakterizə olunur. Onun çətinliklərinə yan reaksiyaların ciddi nəzarəti, təhlükəsizlik riskləri və həlledicilərin idarə edilməsi daxildir. Gələcəkdə davamlı texnoloji yeniləmələr qlobal hidrogen peroksid sənayesinin daha ekoloji və daha ağıllı istehsala doğru irəliləməsini daha da dəstəkləyəcək.

Bu klassik proses təkcə kimya mühəndisliyində bir etalon deyil, həm də davamlı kimyəvi istehsala doğru qlobal keçiddə əsas rol oynamağa davam edəcək.

Antraxinon prosesi qlobal hidrogen peroksid istehsalı üçün əsas texnologiya olaraq qalır.

Bu, işçi məhlul dövriyyəsi, katalitik hidrogenləşmə, oksidləşmə, ekstraksiya və təmizlənməni əhatə edən yüksək səmərəli qapalı dövrəli sistemdir. Reaktor dizaynında və daşıyıcı sistemlərdə davamlı innovasiya ilə proses təhlükəsizlik, səmərəlilik və dayanıqlığı əhəmiyyətli dərəcədə artırmışdır.

Elektrokimyəvi və fotokatalitik yollar kimi alternativlərin ortaya çıxmasına baxmayaraq, antraxinon prosesi sənaye H-də dominantlıq etməyə davam edəcək.₂O₂ miqyaslılığı və yetkin mühəndislik təməli sayəsində yaxın müddətdə istehsal.

Genişmiqyaslı yaşıl istehsal üçün müasir kimya mühəndisliyinin əsl etalonu.