[发明专利]防止双氧水生产过程中钯触媒中毒的硫酸盐还原菌抑菌剂

说明书

技术领域

本发明属于工业用化学品技术领域，具体涉及一种防止双氧水生产过程中钯触媒中毒的硫酸盐还原菌抑菌剂。

背景技术

双氧水是一种重要的无机化工产品，在橡胶工业硫化促进剂NS、CZ、DE的生产中用作环保型的氧化剂，在循环冷却水中用作杀菌剂，在造纸、纺织工业中用作漂白剂等。双氧水使用过程中分解的产物是水，不会造成二次污染物，是一种绿色环保的氧化剂。双氧水做氧化剂具有反应条件温和，选择性高的优点。双氧水的需求量愈来愈大,双氧水的产量以每年20～25%的速度增加，2011年国内双氧水生产装置已达到近80套，生产能力约600万吨。

在双氧水生产工艺中，关键步骤是2-乙基蒽醌催化加氢，加氢反应在装有催化剂的氢化反应器内进行，反应所需氢气在进入反应器前先通过水槽式恒压缓冲贮气柜（以下称为氢气柜），氢气柜水槽一般采用地下水隔绝外界，使氢气柜内形成一个封闭空间。加氢反应常用催化剂是钯触媒，钯触媒活性高，在维护好的情况下钯触媒的使用寿命可达10年。实际生产过程中，钯触媒易中毒失效，氢气柜水槽也容易发生腐蚀，出现渗漏现象。研究发现，钯触媒中毒及氢气柜水槽腐蚀渗漏主要是由于氢气柜水中硫酸盐还原菌产生的硫化氢所致。分析原因得出，地下富有盐矿的油田地区,地下水中有机物、盐含量相对较高，实际生产中，受环境限制，氢气柜采用该处的地下水作为水槽用水,其中难免含有大量的硫酸盐、氯化物等，氢气柜材质一般为Q235碳钢，内涂沥青漆防腐，沥青漆涂层所带入的有机物与氢气柜水中的硫酸盐为硫酸盐还原菌提供了良好的生存环境，生成大量H₂S，使氢气柜中水显示弱酸性，腐蚀碳钢，致使氢气柜水槽中涂层瑕疵处出现腐蚀渗漏点，同时H₂S还混入氢气中，随氢气进入氢化反应器，造成钯触媒中毒，使钯触媒活性迅速降低且不宜恢复，导致生产效率下滑，甚至造成停产，严重影响生产的正常进行。

硫酸盐还原菌（SRB）是一种以有机物为营养物质的厌氧型细菌，广泛存在于土壤、海水、河水、地下管道和油气井等处。在无氧或极少氧情况下,硫酸盐还原菌能利用有机物作为碳源,并利用细菌生物膜内产生的氢,将硫酸盐还原成硫化氢,从氧化还原反应中获得生存的能量，产生的硫化氢不仅严重腐蚀金属设备，同时也危害人类的健康。目前防治SRB最常用的方法是投放杀菌剂或者抑菌剂，但普遍存在杀菌效率低、价格昂贵、给环境治理带来新负担的问题。

发明内容

本发明的目的是公开一种防止双氧水生产过程中钯触媒中毒的硫酸盐还原菌抑菌剂，避免H₂S的生成，防止蒽醌加氢生产双氧水的钯触媒硫化氢中毒问题及设备的腐蚀，提高钯触媒的活性和稳定性，提高蒽醌加氢生产双氧水的能力。

本发明的具体技术方案如下：本发明的防止双氧水生产过程中钯触媒中毒的硫酸盐还原菌抑菌剂，以氢气柜中的总水量计，抑菌剂各组分及占氢气柜中总水量的质量百分数为:

a、碳酸钠Na₂CO₃(食用级)：0.01～0.03%，

b、硝酸钠NaNO₃（工业级）：0.0035～0.0045%，

c、氧化钙CaO（工业级）：0.06～0.12%，

d、磷酸三钠Na₃PO₄·12H₂O（工业级）：0.0015～0.0035%。

上述氧化钙以Ca²⁺计算时可用相同当量的氢氧化钙、水合氢氧化钙代替。

上述磷酸三钠加入量以PO₄³⁺计算时，磷酸三钠可用相同当量的磷酸氢二钠、三聚磷酸钠代替。

优选的，以氢气柜中的总水量计，本发明抑菌剂各组分的质量百分数为:

a、碳酸钠Na₂CO₃(食用级)：0.015～0.025%，

b、硝酸钠NaNO₃（工业级）：0.0038～0.0042%，

c、氧化钙CaO（工业级）：0.08～0.10%，

d、磷酸三钠Na₃PO₄·12H₂O（工业级）：0.0020～0.0030%。

本发明抑菌剂在使用过程中的主要设备有：

（1）带有搅拌、加热功能的溶解槽（搪瓷釜或不锈钢罐）。

（2）氢气柜带自吸水泵外循环。