作為重要的綠色基礎(chǔ)化學(xué)品，近年來我國雙氧水產(chǎn)能不斷擴(kuò)張，新技術(shù)、新成果不斷涌現(xiàn)，正在引領(lǐng)行業(yè)的未來發(fā)展。5月30日，2025全國雙氧水產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)發(fā)展大會在大連開幕，本次大會以“創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展 技術(shù)引領(lǐng)未來”為主題，來自雙氧水行業(yè)企業(yè)代表和科研院所專家濟(jì)濟(jì)一堂，探討如何實(shí)現(xiàn)本質(zhì)安全，分享前沿工藝技術(shù)發(fā)展，為行業(yè)未來向安全、綠色、高質(zhì)量發(fā)展提供助力。

　　近年來，數(shù)次安全事故給行業(yè)敲響了警鐘，如何通過技術(shù)創(chuàng)新、工藝改造、流程管理等手段提升行業(yè)本質(zhì)安全水平，是本次大會的首要議題。今年4月，應(yīng)急管理部發(fā)布《酸堿交替固定床過氧化氫生產(chǎn)工藝改造項(xiàng)目安全風(fēng)險(xiǎn)防控要點(diǎn)(試行)》(以下簡稱《要點(diǎn)》)，為行業(yè)提供了指引。

　　“我國雙氧水產(chǎn)能正急劇擴(kuò)張。國內(nèi)現(xiàn)存122套酸堿交替固定床過氧化氫生產(chǎn)裝置，該工藝因工作液頻繁交替接觸酸堿性環(huán)境，易導(dǎo)致過氧化氫異常分解甚至爆炸?！?strong>中國化學(xué)品安全協(xié)會專家梁汝軍指出，據(jù)此，《要點(diǎn)》提出要淘汰酸堿交替工藝，優(yōu)先選用流化床技術(shù)；改造后必須實(shí)現(xiàn)全流程自動(dòng)化控制，非必要不設(shè)堿洗再生系統(tǒng)。同時(shí)，在具體安全措施、參數(shù)控制和監(jiān)管流程等方面，文件也作出了明確規(guī)定，將通過規(guī)范改造要求，提升過氧化氫生產(chǎn)本質(zhì)安全水平，防范堿性物料引發(fā)分解風(fēng)險(xiǎn)。

　　中石化安全工程研究院有限公司高級工程師賈學(xué)五從具體工藝環(huán)節(jié)出發(fā)，指出雙氧水生產(chǎn)環(huán)節(jié)存在四大核心安全風(fēng)險(xiǎn)。首要風(fēng)險(xiǎn)是過氧化氫分解爆炸，占國內(nèi)相關(guān)事故原因的43%，主要由系統(tǒng)內(nèi)部堿控制不當(dāng)或外部引入金屬離子、粉塵等雜質(zhì)引發(fā)失控分解導(dǎo)致。同時(shí)，高濃度過氧化氫的凝聚相爆炸、氧化尾氣氣相燃爆、氫氣燃爆等安全風(fēng)險(xiǎn)也較為突出。他強(qiáng)調(diào)，須嚴(yán)格控制系統(tǒng)雜質(zhì)、規(guī)范設(shè)備置換操作，并落實(shí)《要點(diǎn)》等行業(yè)規(guī)范要求。

　　要實(shí)現(xiàn)本質(zhì)安全，工藝技術(shù)的創(chuàng)新升級必不可少。多位與會專家分享了各自研究團(tuán)隊(duì)在雙氧水產(chǎn)業(yè)鏈技術(shù)方面的進(jìn)展。

　　江蘇中煦科技有限公司副總經(jīng)理牛軍波介紹說，作為高新技術(shù)企業(yè)，中煦科技專注于雙氧水工藝研發(fā)與設(shè)備制造，目前擁有60余項(xiàng)雙氧水專有技術(shù)專利，在國內(nèi)外累計(jì)轉(zhuǎn)讓70余套裝置。該公司創(chuàng)新采用全酸性固定床工藝替代傳統(tǒng)酸堿交替工藝，確保系統(tǒng)全程弱酸性運(yùn)行，從根本上杜絕了因堿液串入導(dǎo)致雙氧水分解爆炸的重大安全風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)構(gòu)建嚴(yán)密防護(hù)體系，實(shí)現(xiàn)全流程自動(dòng)化升級，不僅顯著提升了生產(chǎn)安全性，還能夠提高效率、減少三廢、降低工作液總量和原輔材料消耗。該技術(shù)曾獲2019年中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會科技進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。

　　中石化石油化工科學(xué)研究院有限公司工藝工程發(fā)展部黨支部書記、副主任高國華談到，由中石化研發(fā)的流化床過氧化氫成套生產(chǎn)技術(shù)已取得重大突破。該技術(shù)包括四項(xiàng)核心創(chuàng)新：一是首創(chuàng)蒽醌加氫微球高強(qiáng)度高催化劑，壽命較傳統(tǒng)固定床催化劑延長7倍以上，裝填量減少90%；二是采用高產(chǎn)能工作液，溶解性提升且降解物減少70%，配套無堿再生成套技術(shù)；三是開發(fā)外環(huán)流流化床反應(yīng)器、高通量精密過濾器等關(guān)鍵設(shè)備，實(shí)現(xiàn)全國產(chǎn)化制造；四是建立全酸環(huán)境本質(zhì)安全體系，開發(fā)系列安全技術(shù)，從源頭降低燃爆風(fēng)險(xiǎn)。目前，該技術(shù)已建成2套50萬噸級工業(yè)裝置，與固定床相比，氫氣消耗降低5%，白土消耗降低70%，成本降低20％。

　　“波特公司目前已經(jīng)發(fā)展成為全球知名的行業(yè)參與者，業(yè)務(wù)覆蓋全球50多個(gè)國家。在雙氧水行業(yè)，公司的工程化業(yè)績顯著，技術(shù)已成功應(yīng)用于多個(gè)國內(nèi)外項(xiàng)目?！?span style="color: rgb(0, 112, 192);">BEOT石家莊波特?zé)o機(jī)膜分離設(shè)備有限公司總經(jīng)理張志超介紹說，波特公司的燒結(jié)金屬過濾技術(shù)采用N+1的過濾方式，分離精度高，可有效截留催化劑，反應(yīng)濾出液質(zhì)量穩(wěn)定;同時(shí)具備在線反沖洗設(shè)計(jì)，便于催化劑返回反應(yīng)器。該技術(shù)設(shè)備整體投資較少，能夠提高產(chǎn)品收率和反應(yīng)效率，操作簡單方便，同時(shí)運(yùn)行可靠性高、運(yùn)行周期較長。目前已在山東東巨、浙江閏土的雙氧水裝置上得到應(yīng)用，并出海至波蘭、孟加拉國等地。

　　北京工業(yè)大學(xué)教授鄭坤介紹說，隨著“雙碳”戰(zhàn)略推進(jìn)，基于雙氧水的綠色合成技術(shù)成為能源化學(xué)領(lǐng)域的重要研究方向。其研究團(tuán)隊(duì)在該方向取得重要突破，建立了“缺陷結(jié)構(gòu)—電子態(tài)調(diào)控—催化性能”的構(gòu)效關(guān)系，提出免助劑雙缺陷構(gòu)建、同質(zhì)結(jié)—量子點(diǎn)協(xié)同修飾、高負(fù)載單原子制備等原創(chuàng)策略，并闡明多缺陷協(xié)同作用機(jī)制及單原子動(dòng)態(tài)催化路徑。數(shù)據(jù)顯示，該研究可使純水體系中雙氧水產(chǎn)率較初始體系提高30倍以上，制備成本大幅度降低。目前系列研究成果已發(fā)表于《Advanced Materials》《Nature Communications》等期刊，未來研究團(tuán)隊(duì)將基于現(xiàn)有成果，推動(dòng)建立低能耗且綠色環(huán)保的雙氧水生產(chǎn)基地。

　　中化環(huán)境科技工程有限公司科技研發(fā)部總經(jīng)理助理、清華大學(xué)化學(xué)工程與低碳技術(shù)全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室工程博士林禾陽介紹說，傳統(tǒng)蒽醌法生產(chǎn)雙氧水正面臨安全風(fēng)險(xiǎn)與效率瓶頸。對此，中化環(huán)境科技工程有限公司聯(lián)合清華大學(xué)化學(xué)工程與低碳技術(shù)全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，開發(fā)了微反應(yīng)器強(qiáng)化蒽醌法雙氧水制備技術(shù)，催化加氫、氧化步驟中，氫氣和氧氣的轉(zhuǎn)化率可達(dá)100%，核心反應(yīng)器體積減小至傳統(tǒng)反應(yīng)器的1/10，同時(shí)實(shí)現(xiàn)無尾氣或少尾氣排放。目前，研究團(tuán)隊(duì)已在小試技術(shù)基礎(chǔ)上完成百噸級連續(xù)化試驗(yàn)，設(shè)計(jì)橇裝化雙氧水分布式生產(chǎn)裝置、開發(fā)工藝包，并將開展更大規(guī)模放大研究。

　　北京化工大學(xué)教授、博士生導(dǎo)師賀宇飛談到，酸堿交替法雙氧水生產(chǎn)工藝正面臨淘汰，北京化工大學(xué)聯(lián)合衢州資源化工創(chuàng)新研究院創(chuàng)制了新型固定—流化耦合催化體系。具體而言，團(tuán)隊(duì)開發(fā)了具有氫傳遞強(qiáng)化效應(yīng)的納米催化劑，通過構(gòu)建受控流態(tài)化空間，在保持催化劑顆粒完整性的同時(shí)實(shí)現(xiàn)了活性位點(diǎn)的高效利用，建成了百毫升級示范裝置，有效蒽醌選擇性高于99%，貴金屬鈀流失量控制在0.1%以下。該體系突破了傳統(tǒng)蒽醌法工藝中催化劑活性與機(jī)械穩(wěn)定性難以兼得的關(guān)鍵難題，為過氧化氫生產(chǎn)的工藝升級提供了全新解決方案。

　　中石化石油化工科學(xué)研究院有限公司過程工程研究室副主任鄭博指出，烷基蒽醌是蒽醌法制雙氧水技術(shù)的核心要素之一，其性能直接影響工藝技術(shù)的進(jìn)步。石科院研究團(tuán)隊(duì)深入剖析蒽醌法工藝存在的痛點(diǎn)和難點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)其根源在于蒽醌的溶解性和穩(wěn)定性，由此提煉出新型高性能蒽醌結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)思路，成功首創(chuàng)出烷基化—氧化法制備新型蒽醌技術(shù)，目前已經(jīng)完成小試研究和中試放大。與戊基蒽醌相比，新型蒽醌的溶解性和穩(wěn)定性顯著提升。未來研究團(tuán)隊(duì)將推動(dòng)該技術(shù)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，并圍繞產(chǎn)品布局平臺技術(shù)。

　　中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所研究員黃家輝介紹說，雙氧水法具有原料易得、無廢渣、廢水少等優(yōu)勢，《石化綠色低碳工藝名錄(2024年版)》將其列為鼓勵(lì)類技術(shù)。在此背景下，中國科學(xué)院大連化物所聯(lián)合山東濱化集團(tuán)開發(fā)液固循環(huán)流化床雙氧水直接氧化氯丙烯生產(chǎn)環(huán)氧氯丙烷(FHPECH)新工藝，采用自主開發(fā)的高性能微球型鈦硅分子篩催化劑及液固循環(huán)流化床反應(yīng)器，廢水量大幅降低，雙氧水轉(zhuǎn)化率與有效利用率不低于99%，環(huán)氧氯丙烷選擇性不低于98%。該技術(shù)經(jīng)中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會科技成果評價(jià)，達(dá)到國際領(lǐng)先水平，目前已編制完成10萬噸級工藝包，首套工業(yè)裝置計(jì)劃于2027年投產(chǎn)。

　　他山之石可以攻玉。本次大會上，多位來自外企的行業(yè)專家分享了其在技術(shù)研發(fā)、安全生產(chǎn)等方面的經(jīng)驗(yàn)。瑞典凱美拓工程技術(shù)公司CEO王鳳瑞表示，該公司的流化床雙氧水技術(shù)采用獨(dú)特的漿態(tài)流化床設(shè)計(jì)，催化劑損失低且鈀金回收率達(dá)99%，無需停車再生。其第三代技術(shù)將氫效提升至18克/升，單套裝置年產(chǎn)能可達(dá)20萬噸(折百)，且原料消耗顯著降低。他強(qiáng)調(diào)說，本質(zhì)安全是該技術(shù)的核心優(yōu)勢，全流程酸性環(huán)境可徹底消除降解隱患，截至目前全球有十幾套已經(jīng)運(yùn)行多年的采用瑞典凱美拓技術(shù)的雙氧水裝置零安全事故，而且2026年將有兩套應(yīng)用第三代技術(shù)的雙氧水裝置在國內(nèi)投產(chǎn)。瑞典凱美拓公司成立于1894年，繼承了歷史悠久的諾貝爾硝化技術(shù)、氫化技術(shù)和光氣化技術(shù)，在全世界范圍內(nèi)有超過800套化工裝置采用了凱美拓的技術(shù)。

　　贏創(chuàng)運(yùn)營有限公司活性氧業(yè)務(wù)線、全球項(xiàng)目和市場總監(jiān)龔建指出，贏創(chuàng)是全球最大雙氧水生產(chǎn)商之一，年產(chǎn)能超100萬噸(折百)。其流化床雙氧水技術(shù)采用高性能工作液和優(yōu)化的工藝設(shè)計(jì)，具備低能耗、高安全性及高產(chǎn)品純度的特點(diǎn)，已成功應(yīng)用于吉林23萬噸級工廠等多個(gè)項(xiàng)目。同時(shí)，該公司積極推進(jìn)綠色化學(xué)合成技術(shù)研發(fā)，如HPPO環(huán)氧丙烷技術(shù)、新型環(huán)氧氯丙烷(ECH)工藝和己二酸綠色路線等，均圍繞雙氧水的“綠色氧化劑”屬性展開，減排降耗效果顯著。贏創(chuàng)還通過工程服務(wù)、專利設(shè)備供應(yīng)及本土化技術(shù)支持，推動(dòng)技術(shù)在能源化工等領(lǐng)域應(yīng)用落地。

　　索爾維ICC項(xiàng)目總監(jiān)任斌談到，雙氧水生產(chǎn)工藝多樣，不同工藝所面臨的安全風(fēng)險(xiǎn)也不盡相同。當(dāng)前國內(nèi)部分企業(yè)的安全評估存在流于形式、未深入分析具體危險(xiǎn)場景等問題，應(yīng)要根據(jù)詳細(xì)工藝流程做好深度工藝安全分析(HAZOP/LOPA)工作, 在建造和生產(chǎn)運(yùn)行過程中，也需嚴(yán)格監(jiān)管，規(guī)范操作。他特別指出，應(yīng)需要基于理論、計(jì)算和實(shí)驗(yàn)進(jìn)行決策，并關(guān)注設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)，例如，在氫化單元，需嚴(yán)謹(jǐn)考量循環(huán)氣壓縮機(jī)對氣體均勻性的保障、氮?dú)饩o急吹掃系統(tǒng)的實(shí)際效能，以及設(shè)備密封性優(yōu)先于操作便利性等具體環(huán)節(jié)。“真正的安全投入和細(xì)致入微的風(fēng)險(xiǎn)評估，是給自己安心，我們應(yīng)杜絕泛泛而談?！彼f。

　　本次大會由《中國化工報(bào)》社有限公司主辦，江蘇中煦科技有限公司、石家莊波特?zé)o機(jī)膜分離設(shè)備有限公司協(xié)辦。

圖：蘇建澤/攝