课程设计 环氧乙烷生产工艺设计
年产5万吨环氧乙烷工艺设计
一、工艺概述
5万吨/年环氧乙烷工艺主要由二次氯乙烷(C2Cl4)、甲醇(MeOH)、重
复质量分数低的空气(AIR)和水(H2O)等外加物发生氧化反应并经过质量平
衡分离操作而得到环氧乙烷(EOG)的工艺路线。
该工艺设计主要采用催化
氧化反应并经过质量平衡分离的一次性工艺，其中以C2Cl4为主要原料，EOG为主要产品，采用催化氧化技术，在此基础上进一步加入MeOH，经历
一系列反应，得到主要产物EOG和交叉产物EGME，并进行质量平衡分离，在此基础上，获得高纯度的EOG产品。
二、原料及辅助物料
主要原料：C2Cl4；
辅助原料：MeOH；
辅助物料：AIR和H2O。
三、反应
C2Cl4+MeOH+AIR+H2O→EOG+EGME
四、反应器
5万/年环氧乙烷工艺采用气-液反应器组成的反应系统进行反应，反
应器组成由气液混合器，反应器，去吸收塔组成。
五、设备
催化氧化装置主要由以下设备组成：
1.气-液混合器：主要用于将C2Cl4、MeOH、AIR和H2O混合均匀，使
反应物均匀分布在反应器内；
2.反应器：采用一段式流化床反应器，采用乙烯基硅氧烷(Vinylsiloxane)为催化剂，在反应器中发生氧化反应，生成EOG和EGME，实现质量平衡；。
环氧乙烷课程设计任务书+课程设计范例
环氧乙烷课程设计任务书+课程设计范例《化工工艺学》课程设计任务书一、课程设计的目的通过课程设计，旨在使学生了解化工工艺基本原理、重要工艺过程、设备的构造及工程设计基本内容，初步掌握化工工艺设计的主要程序及方法，锻炼和提高学生综合运用理论知识和技能的能力、收集和查阅文献资料的能力、分析和解决工程实际问题的能力、独立工作和创新能力。
课程设计的任务是：学生能综合运用所学理论知识和所掌握的各种技能，通过独立思考和锐意创新，在规定的时间内完成指定的化工工艺的设计任务，并通过设计说明书及设计图形式正确表述。
二、设计任务及要求1、设计题目4.2/7.2/ 9.2万吨/年环氧烷生产工艺设计2、设计条件用N2作为惰性致稳气时的原料气组成组成C2H4 O2 N2 CO2 CH4 C2H6 Ar H2O mol，% 15.00 7.00 53.27 10.55 0.63 0.87 12.40 0.28 反应器的单程转化率：12.3% 选择性：73.8%环氧乙烷的吸收率：99.5%O2中夹带Ar 0.00856 mol/mol，循环排放气中含Ar为12.85%（10～15%，可自行调配），产品环氧乙烷中含Ar 0.00631 mol/mol。
年生产7440小时。
3、设计任务1）设计方案简介：对给定或选定的工艺流程进行简要的论述。
2）主要设备的工艺设计计算：包括工艺参数的选定、物料衡算、热量衡算、设备的工艺尺寸计算及结构设计。
对反应器和环氧乙烷精馏塔做详细设计计算(包括工艺参数和设备参数)。
3）典型辅助设备的选型和计算：包括典型辅助设备的主要工艺尺寸计算和设备型号规格的选定。
4）工艺流程简图：以单线图的形式绘制，标出主要设备和辅助设备的物流量、能流量和主要化工参数测量点。
5）主要设备工艺条件图：包括设备的主要工艺尺寸。
6）编写设计说明书：包括设计任务书、目录、设计方案简介与评述、工艺设计及计算、主要设备设计、设计结果汇总表、参考资料等内容，并附带控制点的工艺流程图。
年产5万吨环氧乙烷工艺设计毕业设计
包括开题报告、论证报告、技术流程等章节。
毕业设计（论文）题目：5万吨/年环氧乙烷生产工艺的设计
开题报告
1、开题报告的目的
本次毕业设计的主要任务是设计一条生产5万吨/年环氧乙烷的工艺，结合现有的技术设备能力，分析其工艺流程和工艺参数，并提出节能、降
耗及其它方面的改进建议，以提高其生产效率及质量，满足技术要求。
2、毕业设计的主要任务
（1）调研环氧乙烷的制备工艺和设备；
（2）评估现有技术设备是否能够满足5万吨/年的生产；
（3）进行设备与工艺的综合考虑，设计出满足生产目标的工艺；
（4）给出详细的工艺流程图，并对关键工艺参数提出优化建议；
（5）依据可行性研究，提出总体的节能降耗改进方案；
（6）编写毕业设计论文，提交审核。
3、预期完成结果
本次毕业设计计划在标准化条件下设计一条可以生产5万吨/年环氧
乙烷的工艺，给出详细的工艺流程图和工艺参数，并提出节能降耗及其它
方面的优化建议，以达到高效的生产要求。
论证报告
1、论证报告的目的。
生产环氧乙烷的工艺设计
生产环氧乙烷的工艺设计
生产环氧乙烷的工艺设计如下：
1. 原料准备：原料包括乙烯和过氧化苯甲酰（PO）。
2. 乙烯氧化：将乙烯和过氧化苯甲酰混合，并在氧气的存在下，在催化剂的作用下进行氧化反应。
催化剂常用的有氯化汞（HgCl2），具体反应条件为高温（约300-350）和高压（约5-10 MPa）。
此反应生成环氧乙烷和苯甲醇，并伴随着水的生成。
3. 分离和提纯：将反应产物进一步处理，通过蒸馏或其他适当的分离技术，将环氧乙烷和苯甲醇从反应混合物中分离出来。
同时，将反应混合物中的水和其它杂质也进行分离。
4. 加工和储存：经过分离和提纯后的环氧乙烷可以进一步进行加工和储存。
加工包括进一步精制和纯化，以确保产品的质量符合要求。
储存一般采用密封的容器，以防止环氧乙烷的挥发和失效。
需要注意的是，在整个生产过程中，需要严格控制反应温度、气压和催化剂的使用量，以确保反应的高效性和安全性。
此外，还需要对废气和废水进行处理，以避免对环境造成污染。
环氧乙烷生产工艺
环氧乙烷生产工艺环氧乙烷（Ethylene Oxide，简称EO）是一种重要的有机化工原料，广泛应用于合成各种化学品和制备各类材料。
本文将从环氧乙烷的生产工艺及应用领域等方面进行详细介绍。
一、环氧乙烷的生产工艺环氧乙烷的主要生产工艺是乙烯直接氧化法。
具体步骤如下：1. 原料准备：将纯度较高的乙烯气体与过量的空气混合，调整混合比例，使其达到适宜的反应条件。
2. 反应器：将混合气体输入到反应器中，反应器内壁涂覆有特殊的催化剂。
催化剂通常为银、铝、钾等金属的复合物，具有较高的催化活性。
3. 反应：在反应器内，乙烯与空气中的氧气发生部分氧化反应，生成环氧乙烷。
反应过程中，需要控制反应温度、压力和空气流量等参数，以提高产率和产品纯度。
4. 分离：将反应产物经过冷凝、压缩、吸附等工艺步骤进行分离纯化，得到高纯度的环氧乙烷。
二、环氧乙烷的应用领域环氧乙烷是一种重要的有机合成原料，在化工领域有广泛的应用。
主要应用领域如下：1. 化学品合成：环氧乙烷可用于合成乙二醇、乙醇胺、聚醚等化学品，这些化学品广泛应用于涂料、塑料、纤维、橡胶等领域。
2. 医药领域：环氧乙烷是一种重要的消毒杀菌剂，常用于医疗器械、药品包装等领域。
它具有广谱杀菌作用，能有效灭活细菌、病毒和真菌等。
3. 农药制造：环氧乙烷可作为农药制造中的中间体，用于合成杀虫剂、除草剂等农药产品。
4. 纺织品加工：环氧乙烷可用于纺织品的整理和防缩处理，提高纺织品的柔软性和抗皱性。
5. 焊接消防：环氧乙烷是一种常用的焊接消防剂，可用于防止金属焊接时的氧化和烧损。
三、环氧乙烷的安全性与环境影响环氧乙烷具有较高的蒸气压和易燃性，属于危险化学品，需要严格控制使用与储存条件。
在使用环氧乙烷时，应采取必要的安全措施，如佩戴防护装备、保持通风等。
此外，环氧乙烷还具有一定的毒性，对人体和环境具有一定的危害性。
因此，在生产、使用和处理环氧乙烷时，要遵循相关的安全规范和环保要求，减少对环境和人体的危害。
年产环氧乙烷工艺设计
年产环氧乙烷工艺设计# 年产环氧乙烷工艺设计一、环氧乙烷的历史其实啊，环氧乙烷这东西可不是什么新鲜玩意儿，它已经有很长的历史啦。
早在 19 世纪末，人们就开始研究它了。
那时候，科学家们发现了这种神奇的化合物，并且逐渐了解到它的一些特性和用途。
随着时间的推移，对环氧乙烷的研究越来越深入，它的应用也变得越来越广泛。
说白了就是，环氧乙烷是化工领域里一个很重要的角色呢。
二、环氧乙烷的制作过程1.1 原料准备要生产环氧乙烷，首先得有合适的原料呀。
一般来说，乙烯和氧气就是主要的原料。
乙烯就像是建筑的基石，而氧气则像是让反应发生的催化剂。
1.2 反应过程这就像是一场奇妙的化学反应舞会。
乙烯和氧气在一定的条件下，比如合适的温度、压力和催化剂的作用下，就开始跳舞啦，它们相互作用，最终生成了环氧乙烷。
这个过程可不简单哦，需要精确的控制和调节，就像跳舞要踩准节奏一样。
1.3 产物分离反应完成后，还得把生成的环氧乙烷从其他物质中分离出来。
这就像是从一堆杂物中找出我们想要的宝贝一样，需要一些专门的技术和设备。
通过各种分离手段，我们就能得到纯净的环氧乙烷啦。
三、环氧乙烷的特点3.1 化学性质活泼环氧乙烷的化学性质特别活泼，就像一个调皮的小孩子，总是喜欢到处捣蛋。
它很容易和其他物质发生反应，这也让它有了很多不同的用途。
3.2 挥发性强它还有一个特点就是挥发性强，就像香水一样，很容易散发到空气中。
所以在处理和使用环氧乙烷的时候，可得特别小心，要做好防护措施。
3.3 具有腐蚀性可别小瞧它，它还具有一定的腐蚀性呢。
就像酸一样，如果不小心碰到，可能会对我们造成伤害。
所以啊，和环氧乙烷打交道可得万分小心。
四、环氧乙烷的应用4.1 消毒剂在医疗领域，环氧乙烷可是个大功臣呢。
它可以被用作消毒剂，就像我们家里用的消毒水一样，能把细菌和病毒都杀死。
比如医院里的一些医疗器械，很多都是用环氧乙烷来消毒的。
4.2 化工原料在化工行业，它也是个重要的原料。
年产6万吨环氧乙烷氧化反应工序工艺设计
环氧乙烷（EO）是一种重要的化工原料，其主要用途是生产表面活性剂、合成润滑油和氨基酸等有机化合物。
在环氧乙烷的生产过程中，氧化反应是一个关键的工序。
本文将介绍一个年产6万吨环氧乙烷氧化反应工序的工艺设计。
1.原料准备与预处理在环氧乙烷的生产过程中，主要的原料是环氧乙烷和氧气。
环氧乙烷通常采用石脑油或天然气作为原料，在原料准备过程中需要对原料进行预处理，包括脱水和除尘等。
脱水可以通过吸附剂或干燥剂进行，以保证原料的纯度和质量。
2.反应装置设计环氧乙烷氧化反应通常采用连续流反应器，主要是因为环氧乙烷的氧化反应是一个放热反应，需要控制反应温度。
反应器可以采用垂直或水平布局，具体的选择要考虑原料进料方式、反应物的物理性质和反应速率等因素。
3.反应条件设置环氧乙烷的氧化反应需要在一定的反应条件下才能顺利进行。
反应温度通常在180-220℃之间，此温度范围能够保证反应速率和产率的最佳组合。
反应压力一般在0.5-2.0MPa之间，反应压力的选择与反应温度有关。
反应物的摩尔比例也是一个重要的参数，通常情况下，环氧乙烷和氧气的摩尔比例为1:1.5-24.催化剂选择与优化在环氧乙烷的氧化反应中，催化剂起着关键的作用。
常用的催化剂有银催化剂、铂催化剂和钼催化剂等。
催化剂的选择应根据反应物性质、反应条件和目标产物的需求等综合因素进行优化。
5.过程控制与安全考虑在环氧乙烷氧化反应过程中，需要实施严格的过程控制和安全考虑措施。
例如，应定期检查和维护反应装置，确保操作安全；应设计并安装可靠的温度、压力和流量控制系统，以确保反应条件的稳定和可控性。
总之，年产6万吨环氧乙烷氧化反应工序的工艺设计需要综合考虑原料准备、反应装置设计、反应条件设置、催化剂选择与优化以及过程控制与安全考虑等因素。
只有合理设计和优化这些环节，才能保证环氧乙烷氧化反应的高效、安全和可持续发展。
乙烯制取环氧乙烷生产工艺设计
乙烯制取环氧乙烷生产工艺设计环氧乙烷（EO）是一种重要的有机化工原料，广泛应用于合成表面活性剂、塑料、合成纺织品和起泡剂等领域。
下面将介绍乙烯制取环氧乙烷的生产工艺设计。
首先，乙烯是环氧乙烷的主要原料，可以通过烃解乙烷来制取。
烃解乙烷反应采用乙烷和热空气在催化剂的作用下，进行高温裂解反应。
主要反应方程式如下：C2H6+热空气->C2H4+H2O+热量烃解乙烷反应装置一般由进料系统、反应系统、冷却系统、分离系统和废气治理系统组成。
进料系统将乙烷、热空气和催化剂送入反应系统；反应系统中的催化剂在高温下催化乙烷裂解生成乙烯；冷却系统通过冷却装置将反应系统中的产物冷却到室温；分离系统通过精馏等方法将乙烷、乙烯和其他副产物分离；废气治理系统用于处理排放的废气。
接下来是环氧化反应。
环氧化反应是将乙烯与过氧化氢（H2O2）在存在催化剂的条件下，发生环氧化反应。
主要反应方程式如下：C2H4+H2O2->C2H4O+H2O环氧化反应一般采用银催化剂，可选择液相或气相进行。
液相环氧化反应采用连续搅拌反应器，反应温度约在55-60摄氏度，压力在0.5-1.0MPa之间；气相环氧化反应采用固定床反应器，反应温度约在200-300摄氏度，压力在0.5-3.0MPa之间。
最后是环氧乙烷的分离和提取。
由于环氧乙烷与水和其他副产物之间的溶解度较大，可以通过水洗和精馏的方式进行分离和提取。
水洗将含有环氧乙烷的混合物与水接触，使环氧乙烷转移到水相中；精馏则通过升华和冷凝的方式将环氧乙烷高纯度地分离出来。
总的来说，乙烯制取环氧乙烷的生产工艺包括乙烷的烃解、乙烯的环氧化以及环氧乙烷的分离和提取。
通过合理的反应条件和工艺设计，可以提高环氧乙烷的产率和纯度，满足市场需求。
同时，还需进行废气治理和产品质量检测，确保生产过程的环保性和产品的质量稳定性。
环氧乙烷制取的化工设计
目錄一、設計任務書 2二、設計方案簡介 3三、工藝流程草圖及說明 6四、物料衡算 9五、計算結果一覽表 16六、工藝流程說明 17七、附圖 20八、參考文獻 22設計任務書一、基本資料用N2作為惰性致穩氣時的原料氣組成反應器的單程轉化率：12.3%選擇性： 73.8%環氧乙烷的吸收率： 99.5%O2中夾帶的0.00856mol，迴圈排放氣中含Ar為12.85%，產品環氧乙烷中含Ar 0.00631mol。
二、課程設計內容及要求（一）內容1、對環氧乙烷反應系統的物料衡算；2、繪製環氧乙烷反應系統的工藝流程圖（一張）；3、繪製二氧化碳脫除系統的工藝流程圖（一張）；4、編制課程設計說明書（一份）。
（二）具體要求1、環氧乙烷反應系統的物料衡算方法參考《基本有機化工工藝學》（吳指南主編）一書。
2、繪製的帶控制點的工藝流程圖必須符合化工製圖的規範，並且字體必須工整。
3、編制的課程設計說明書應對計算過程與工藝流程的選擇以及控點的確定進行詳細的說明和解釋。
設計方案簡介環氧乙烷（簡稱EO）是最簡單也是最重要的環氧化合物，在常溫下為氣體，沸點10.5℃。
可以與水、醇、醚及大多數有機溶劑以任意比混合。
有毒，易自聚，尤其當有鐵，酸，堿，醛等雜質或高溫下更是如此，自聚時放出大量熱，甚至發生爆炸，因此存放環氧乙烷的貯槽必須清潔，並保持在0℃以下。
環氧乙烷是以乙烯為原料產品中的第三大品種，僅次於聚乙烯和苯乙烯。
它的用途是制取生產聚酯樹脂和聚酯纖維的單體、製備表面活性劑，此外還用於製備乙醇胺類、乙二醇醚類等。
一、反應過程分析：工業上生產環氧乙烷最早採用的方法是氯醇法，該法分兩步進行，第一步將乙烯和氯通入水中反應生成2-氯乙醇，2-氯乙醇水溶液濃度控制在6%-7%（品質）;第二步使2-氯乙醇與Ca(OH)2反應，生成環氧乙烷。
該法的優點是對乙烯的濃度要求不高，反應條件較緩和，其主要缺點是要消耗大量氯氣和石灰，反應介質有強腐蝕性，且有大量含氯化鈣的污水要排放。
年产5万吨环氧乙烷工艺设计
一、产品及技术指标
1、产品：环氧乙烷；
二、生产工艺流程
生产环氧乙烷（EO）的工艺流程如下：
1.原料准备：采用甲乙烯（MV）及氧化乙烯（EO）为原料，经过标定、混合和预混罐处理后，输入反应炉内反应。
2.反应炉：由反应炉，蒸发器，汽提罐，蒸馏罐等组成，容量为2m3、反应器采用氧化铝铸铁制成，内装双冷却管，反应器下部安装水冷剂循环
系统，下部有排放器和收集器，可有效收集反应副产物。
3.汽提罐：由汽提罐，冷凝器，抽放阀，回流塔顶和抽放阀等组成，
主要用于将反应后的环氧乙烷蒸馏出清晰的产品液，冷却后回蒸发器フー
ム液槽内。
4.蒸馏罐：由蒸馏罐，塔顶阀，冷却器，降温器，回流塔等组成，主
要用于将标准品精馏出，以达到性能指标要求。
环氧乙烷工艺流程
环氧乙烷工艺流程
《环氧乙烷工艺流程》
环氧乙烷是一种重要的有机化工产品，广泛应用于医药、农药、合成树脂、橡胶、涂料和其他领域。
其生产工艺是通过对乙烯和氯化氢等原料进行反应制得。
下面是环氧乙烷的工艺流程：
1. 原料准备：乙烯和氯化氢作为环氧乙烷的主要原料，需要经过分离、纯化处理，确保原料的纯度和稳定性。
2. 氧化反应：乙烯和氧气在催化剂的作用下进行氧化反应，生成环氧乙烷和水。
3. 分离提取：通过分离提取技术，将氧化产物中的环氧乙烷和水进行分离提取，得到纯净的环氧乙烷产品。
4. 精馏脱水：对得到的环氧乙烷产品进行精馏脱水处理，去除残留的水分，确保产品的干燥和稳定。
5. 储存包装：将脱水后的环氧乙烷产品进行储存和包装，以便后续的销售和运输。
整个环氧乙烷生产工艺流程需要严格控制原料纯度、反应条件和产品质量，保证产品的稳定性和安全性。
同时，环氧乙烷的生产过程中需要考虑环保和安全等方面的问题，避免对环境和人身造成影响。
通过严谨的工艺流程和严格的质量控制，可以保证环氧乙烷产品的质量稳定和生产效率。
环氧乙烷作为一种重要的有机化工产品，在各种工业领域都有着广泛的应用，其生产工艺流程的优化和改进将对相关产业的发展和进步产生重要的影响。
年产55万吨环氧乙烷工艺设计
可参考以下内容：
一、工艺概述
环氧乙烷是一种重要的有机合成中间体，主要用于合成氨基环氧树脂、氯乙烯树脂、双烯寡聚氧乙烯和热塑性聚醚等，具有良好的市场前景。
环
氧乙烯工艺采用三步联合反应，即醋酸氢化-羟基乙酸亲核-碘添加，分别
在一个反应罐中连续反应，可合成环氧乙烷。
二、工艺流程
1、醋酸氢化反应
将三元醇和甲醛在加热条件下加入反应罐，加入适量的醋酸钠，充分
反应后分离沉淀，蒸馏分离得到醋酸甲酯。
2、羟基乙酸亲核反应
将醋酸甲酯和乙醇在反应罐中加热混合，加入适量的羟基乙醇，反应
完毕后再加入一定量的强醋酸钠，搅拌溶解沉淀，蒸馏分离得到异羟乙酸
甲酯。
3、碘添加反应
将异羟乙酸甲酯和碘在120°C的温度下混合，经搅拌混合反应得到
环氧乙烷。
三、生产工艺要求
1、醋酸氢化反应要求甲醛在80~90℃，三元醇在50~60℃，3~5mol/L
醋酸钠催化，反应2~3小时，反应结束时出料温度不超过90℃。
2、羟基乙酸亲核反应要求醋酸甲酯在120℃，乙醇在20~30℃，2~3mol/L羟基乙醇催化，反应1~2小时，反应结束时出料温度不超过50℃。
环氧乙烷生产工艺设计
环氧乙烷生产工艺设计
环氧乙烷是一种重要的化工原料，广泛应用于合成树脂、溶剂和农药等领域。
下面是环氧乙烷生产工艺设计的基本步骤。
首先，环氧乙烷的生产工艺可以通过乙烯的氧化反应来实现。
具体的工艺步骤如下：
1. 原料准备：制备高纯度的乙烯和过氧化液。
乙烯可通过乙烷脱氢或乙烷蒸汽裂解的方法得到。
过氧化液是乙烯氧化反应的催化剂，可以选择氧气和过氧化氢的混合物。
2. 氧化反应：将乙烯和过氧化液加入反应釜中进行氧化反应。
该反应需要在适宜的温度和压力条件下进行，通常在100-200摄氏度和10-30大气压下进行。
反应时间一般在数小时至数十小时。
3. 分离提纯：反应结束后，得到的产物是气液混合物。
需要将环氧乙烷从反应混合物中分离出来，并通过冷却和压缩等操作将其纯化。
分离提纯可以通过冷凝和蒸馏等技术实现。
4. 产品收集：纯化后的环氧乙烷通过液体收集系统收集起来，并进行储存和包装。
以上是环氧乙烷生产工艺设计的基本步骤。
在该工艺中，需要注意确保原料的纯度和质量，以及反应温度和压力的控制，以保证产品的质量和产率。
此外，还需要进行能源消耗和废弃物处理的优化，以提高生产效率和环保性。
反应工程乙烯空气氧化法制环氧乙烷课程设计(1)
第二章工艺流程图及说明2.1 氧化反应部分流程草图说明由于此反应为气固相反应，并且催化剂比较贵,所以选择列管式固定床反应器。
反应放出大量的热,所以须采用换热介质进行换热，根据反应的热效应求得反应的温度在180-250℃，因此选择矿物油作为换热介质，采用外部循环式换热。
V-204带控制点的氧化流程图第三章 物料衡算由设计任务书已知数据如下：原料气的组成组分 42H C2CO2O 2N含量（mol%) 3.4 7.7 5.6 83.3原料进入反应器的温度为210°C反应温度为250°C 反应压力为1MPa 乙烯转化率为26.0%；选择性为65%；空速为5000h -1 年工作时间7200小时，年产量20000吨 反应产物分离后回收率为90%反应器内催化剂填充高度为管长95%，每根管长3米采用间接换热方式：导出液进口温度230°C ，出口温度235°C,导出液对管壁的给热系数为650W/m 2·K催化剂为球体，D=3mm,床层孔隙率为0.8在250°C ，1MPa 下反应气体导热系数为0.0304W/m 2K,粘度为4.26×10-5PaS,密度为7.17Kg/m 33.1 乙烯催化氧化制取环氧乙烷得物料衡算框图：其中：FF 新鲜原料气 MF 原料混合气 RP 反应混合气 SP 混合分离气 RC 循环气 P 产品环氧乙烷W 排空废气 SPC 未脱除二氧化碳的循环气 TC 脱除的二氧化碳 SRC 脱除二氧化碳的循环气3.2 反应原理乙烯和氧气在银催化剂上，于一定温度和压力下，直接氧化生产环氧乙烷，反应方程式可表为： （1）主反应：O H C O H C 4224221→+反应为放热反应，在250°C 时，每生成一摩尔环氧乙烷要放出25．19kcal 的热量。
（2）在主反应进行的同时，还发生其它副反应，其中主要是乙烯的燃烧反应。
环氧乙烷生产工艺
环氧乙烷生产工艺
环氧乙烷是一种重要的化工原料，广泛应用于化工、医药、涂料、塑料等领域。
其生产工艺主要包括三个步骤：乙氧基化反应、环氧化反应和脱水反应。
一、乙氧基化反应
乙氧基化反应是将乙烯和乙醇在酸性催化剂的作用下进行反应，得到乙氧乙烯。
该反应的化学方程式为：
C2H4 + C2H5OH → C2H5OC2H4
乙氧基化反应的催化剂通常采用硫酸、磷酸等强酸，反应温度在100℃左右。
乙氧基化反应是环氧乙烷生产过程中的关键步骤，反应的产物必须高纯度，否则会影响后续环氧化反应的效果。
二、环氧化反应
环氧化反应是将乙氧乙烯和过氧化氢在碱性催化剂的作用下进行反应，得到环氧乙烷。
该反应的化学方程式为：
C2H5OC2H4 + H2O2 → C2H3OCH2O
环氧化反应的催化剂通常采用碱性金属氧化物，如氢氧化钾、氢氧化钠等。
反应温度在50℃左右。
环氧化反应需要较长的反应时间和高纯度的原料，以保证反应的高效和产物的纯度。
三、脱水反应
脱水反应是将环氧乙烷在催化剂的作用下进行反应，得到乙烯和乙醇。
该反应的化学方程式为：
C2H3OCH2O → C2H4 + C2H5OH
脱水反应的催化剂通常采用酸性离子交换树脂，如硫酸树脂、正交聚苯乙烯等。
反应温度在120℃左右。
脱水反应是环氧乙烷生产过程中的最后一个步骤，其目的是回收原料和消除副产物。
总体来说，环氧乙烷生产工艺是一个复杂的过程，需要精密的设备和严格的操作控制。
同时，环氧乙烷的生产过程会产生大量的废水和废气，需要进行处理和排放控制，以保护环境和人类健康。
化工工艺学课程设计任务书--环氧乙烷反应系统工艺设计
化工工艺学课程设计任务书--环氧乙烷反应系统工艺设计化工工艺学课程设计
一、课程设计目的:
是对学生所学的专业理论知识及某些专业技能的综合利用与实践，使学生能理论联系实际，也是进行化工开发和过程研究的必要准备。
培养学生综合运用各方面的知识与技能解决实际工程问题的创新能力。
二、课程设计内容:
针对性地选择“乙烯氧化法生产环氧乙烷工艺”，从工艺角度出发对其生产过程和主要设备进行物料衡算、热量衡算、塔设备简捷法计算、换热器设计等工艺计算;对乙烯氧化固定床列管反应器进行计算;对吸收塔中各组分的吸收情况进行计算;并绘制乙烯直接环氧化生产环氧乙烷的带控制点的工艺流程图，书写设计任务书。
三、设计题目:
(1) 80000吨/年环氧乙烷反应系统工艺设计 (化工1班)
(2) 50000吨/年环氧乙烷反应系统工艺设计 (化工2班)
(1)空气氧化法
包括:制气(吸收塔)、合成(固定床列管反应器)、精制(精馏塔)
(2)氧气直接氧化法
包括:合成(固定床列管反应器)、精制(精馏塔)
四、设计要求:至少画一张工艺流程图，一张主设备图
工艺流程图如下所示:。
课程设计 环氧乙烷生产工艺设计
化工工艺学课程设计设计题目：环氧乙烷生产工艺设计目录一、设计方案简介 (2)二、工艺流程草图及说明 (6)三、物料衡算 (8)四、计算结果概要 (15)五、工艺流程说明 (15)六、工艺流程图 (21)七、参考文献 (22)一、设计方案简介环氧乙烷（沸点10.5℃）是最简单也是最重要的环氧化合物，其用途是制取生产聚酯树脂和聚酯纤维的单体、制备表面活性剂，此外还用于制备乙醇胺类、乙二醇醚类等。
1、反应过程分析：工业上生产环氧乙烷的方法是乙烯氧化法，在银催化剂上乙烯用空气或纯氧氧化。
乙烯在Ag/α-Al2O3催化剂存在下直接氧化制取环氧乙烷的工艺，可用空气氧化也可以用氧气氧化，氧气氧化法虽然安全性不如空气氧化法好，但氧气氧化法选择性较好，乙烯单耗较低，催化剂的生产能力较大，故大规模生产采用氧气氧化法由乙烯环氧化反应的动力学图示可知乙烯完全氧化生成二氧化碳和水，该反应是强放热反应，其反应热效应要比乙烯环氧化反应大十多倍。
副反应的发生不仅使环氧乙烷的选择性降低，而且对反应热效应也有很大的影响。
选择性下降热效应明显增加，故反应过程中选择性的控制十分重要。
如选择性下降移热慢，反应温度就会迅速上升，甚至产生飞温。
2、催化剂的选择：由于选择性在反应过程中的重要性，所以要选择选择性好的催化剂，银催化剂对乙烯环氧化反应较好的选择性，强度、热稳定性、寿命符合要求，所以用银催化剂。
催化剂由活性组分银、载体和助催化剂组成。
助催化剂主要有碱金属、碱土金属、稀土金属化合物等。
其作用是提高活性、增大稳定性、延长寿命。
抑制剂的作用是抑制非目标产物的形成，主要有硒、碲、氯、溴等。
载体的主要功能是负载、分散活性组分，提高稳定性。
载体的结构（特别是孔结构）对助剂活性的发挥、选择性控制有极大的影响（乙烯氧化制环氧乙烷的特殊性要求载体比表面积低并且以大孔为主）。
3、反应压力：加压对氧化反应的选择性无显著影响，但可提高反应器的生产能力且有利于环氧乙烷的回收，故采用加压氧化法，但压力高对设备的要求高费用增加催化剂易损坏。
环氧乙烷生产工艺流程
环氧乙烷生产工艺流程
《环氧乙烷生产工艺流程》
环氧乙烷是一种重要的化工原料，广泛应用于聚醚、乙二醇、环氧树脂和表面活性剂等行业。
其生产工艺流程主要包括乙烯氧化制备乙二醇和环氧乙烷脱水制备环氧乙烷两部分。
首先，乙烯氧化制备乙二醇的工艺流程是将乙烯与氧气在氧化催化剂的作用下反应生成环氧乙烷，然后通过水解反应得到乙二醇。
这一过程需要将乙烯和氧气以一定的比例送入高温高压的反应器中，利用催化剂催化氧化反应，再通过分离提取乙二醇。
这是环氧乙烷生产的第一步。
接下来，环氧乙烷脱水制备的工艺流程是将乙二醇在一定温度下与氧化氢进行脱水反应得到环氧乙烷。
这一过程需要将乙二醇和氧化氢以适当的比例送入反应器中进行反应，再通过分离提取环氧乙烷。
这是环氧乙烷生产的第二步。
以上便是环氧乙烷生产的工艺流程，通过乙烯氧化制备乙二醇和环氧乙烷脱水制备环氧乙烷两部分的反应工艺，实现了对环氧乙烷的高效生产。
同时，对于环氧乙烷的工艺流程，必须严格遵循工艺要求，确保生产安全、环保、高效。
环氧乙烷生产工艺课程设计
课程设计报告( 2018 -- 2019 年度第 1 学期)名称：题目：院系：班级：学号：学生姓名：指导教师：设计周数：成绩：日期：2018年月日目录设计任务 (3)一、概述 (3)1.1环氧乙烷 (3)1.1.1环氧乙烷物理性质 (4)1.1.2环氧乙烷化学性质 (4)1.2制备方法 (6)（1）氯醇法 (6)（2）氧化法 (6)1.3工艺技术展望与前景 (7)二、设计方案简介 (8)2.1反应工艺选择 (8)2.2反应条件 (8)2.2.1 反应温度 (9)2.2.2 反应压力 (9)2.2.3 空速 (9)2.3催化剂的选择 (9)2.4环氧乙烷生产的工艺流程 (9)三、设计条件 (11)3.1反应器条件 (12)3.2 反应原理 (12)3.3 物料衡算 (12)3.4 热量衡算 (15)参考文献 (17)设计任务设计年产1000吨环氧乙烷生产工艺，实际工作天数300天。
单程转化率、副产物比例、分离过程损失等根据文献合理假设。
一、概述1.1环氧乙烷环氧乙烷（epoxyethane）又称为氧化乙烯，是一种有机化合物，烃的含氧衍生物，是一种有毒的致癌物质，常温常压下为无色易燃气体，低温时为无色易流动液体。
环氧乙烷是乙烯衍生物中非常重要的有机化工原料，全球约６０％的环氧乙烷用于生产聚酯纤维、树脂以及防冻剂用单体乙二醇，１３％的环氧乙烷用于生产其它多元醇和生产洗涤剂乙氧基化合物、乙醇胺、乙二醇醚、熏蒸剂和药物的消毒剂等。
环氧乙烷易燃易爆，不易长途运输，因此有强烈的地域性。
环氧乙烷被广泛地应用于洗涤，制药，印染等行业，以前被用来制造杀菌剂，在化工相关产业可作为清洁剂的起始剂。
环氧乙烷（EO）为一种最简单的环醚，属于杂环类化合物，是重要的石化产品。
环氧乙烷在低温下为无色透明液体，在常温下为无色带有醚刺激性气味的气体，气体的蒸汽压高，30℃时可达141kPa，这种高蒸汽压决定了环氧乙烷熏蒸消毒时穿透力较强。
年产5万吨环氧乙烷实用工艺设计
设计摘要本文是对年产5.5万吨环氧乙烷合成工段的工艺设计。
本设计依据环氧乙烷生产工段的工艺过程，在生产理论的根底上，制定合理可行的设计方案。
本文主要阐述了环氧乙烷在国民经济中的地位和作用、工业生产方法、生产原理、工艺流程。
对主要设备如：混合器、反响器、环氧乙烷吸收塔、二氧化碳吸收系统，等进展物料衡算，对环氧乙烷反响器设备进展热量衡算，并对环氧乙烷反响器进展详细的设备计算和校核，确定操作参数、设备类型和材质，使用CAD绘制相应的工艺流程图，最后得出设备参数。
关键词：环氧乙烷；工艺流程；反响器；物料衡算。
PROCESS DESIGN OF ETHYLENE OXIDE WITH ANNUAL OUTPUT OF 55,000 TONSABSTRACTThe process of ethylene oxide with annual output of 5,5000 tons was designed in this paper.Based on the actual production process and production theory reasonable design scheme was developed.The status and role of ethylene oxide in the national economy was discussed in this paper. Furthermore, the produce methods, the principle of produce and process were also interpred. Material balance of the main equipments, such as: the mixer, the reactor, the absorb tower of epoxyethane, and the absorb system of carbon dioxide have been calculated. Calculation of energy balance for the epoxyethane reactor were also carried out. Equipment calculations and checkingof the reactor were carried on detail. The parameters, types and materials of the equipments were confirmed. Based upon, the high purity epoxyethane rectifier was draw using CAD. Finally, correspond measures for the production process were given.KEY WORDS：epoxyethane；process；reactor；material balance。
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化工工艺学课程设计设计题目：环氧乙烷生产工艺设计目录一、设计方案简介 (2)二、工艺流程草图及说明 (6)三、物料衡算 (8)四、计算结果概要 (15)五、工艺流程说明 (15)六、工艺流程图 (21)七、参考文献 (22)一、设计方案简介环氧乙烷（沸点10.5℃）是最简单也是最重要的环氧化合物，其用途是制取生产聚酯树脂和聚酯纤维的单体、制备表面活性剂，此外还用于制备乙醇胺类、乙二醇醚类等。
1、反应过程分析：工业上生产环氧乙烷的方法是乙烯氧化法，在银催化剂上乙烯用空气或纯氧氧化。
乙烯在Ag/α-Al2O3催化剂存在下直接氧化制取环氧乙烷的工艺，可用空气氧化也可以用氧气氧化，氧气氧化法虽然安全性不如空气氧化法好，但氧气氧化法选择性较好，乙烯单耗较低，催化剂的生产能力较大，故大规模生产采用氧气氧化法由乙烯环氧化反应的动力学图示可知乙烯完全氧化生成二氧化碳和水，该反应是强放热反应，其反应热效应要比乙烯环氧化反应大十多倍。
副反应的发生不仅使环氧乙烷的选择性降低，而且对反应热效应也有很大的影响。
选择性下降热效应明显增加，故反应过程中选择性的控制十分重要。
如选择性下降移热慢，反应温度就会迅速上升，甚至产生飞温。
2、催化剂的选择：由于选择性在反应过程中的重要性，所以要选择选择性好的催化剂，银催化剂对乙烯环氧化反应较好的选择性，强度、热稳定性、寿命符合要求，所以用银催化剂。
催化剂由活性组分银、载体和助催化剂组成。
助催化剂主要有碱金属、碱土金属、稀土金属化合物等。
其作用是提高活性、增大稳定性、延长寿命。
抑制剂的作用是抑制非目标产物的形成，主要有硒、碲、氯、溴等。
载体的主要功能是负载、分散活性组分，提高稳定性。
载体的结构（特别是孔结构）对助剂活性的发挥、选择性控制有极大的影响（乙烯氧化制环氧乙烷的特殊性要求载体比表面积低并且以大孔为主）。
3、反应压力：加压对氧化反应的选择性无显著影响，但可提高反应器的生产能力且有利于环氧乙烷的回收，故采用加压氧化法，但压力高对设备的要求高费用增加催化剂易损坏。
故采用操作压力为2Mpa左右。
4、反应温度及空速的影响：影响转化率和选择性的主要因素是温度。
温度过高，反应速度快、转化率高、选择性下降、催化剂活性衰退快、易造成飞温；温度过低，速度慢、生产能力小。
所以要控制适宜温度，其与催化剂的选择性有关，一般控制的适宜温度在200-260℃。
另一个因素是空速，与温度相比次因素是次要的，但空速减小，转化率增高，选择性也要降低，而且空速不仅影响转化率和选择性，也影响催化剂得空时收率和单位时间的放热量，故必须全面衡量，现工业上采用的混合起空速一般为7000/h左右，也有更高。
以氧气作氧化剂单程转化率控制在12-15%，选择性可达75-80%后更高。
5、原料纯度及配比：原料其中的杂质可能给反应带来不利影响：使催化剂中毒而活性下降，如乙炔和硫化物使催化剂永久中毒，乙炔和银形成的乙炔银受热会发生爆炸性分解；使选择性下降（铁离子）；使反应热效应增大（H2、C3以上烷烃和烯烃）；影响爆炸极限，如氩气是惰性气体但其会使氧的爆炸极限浓度降低而且增加爆炸的危险性，氢也有同样的效应，故原料中的杂质含量要严格控制。
（乙炔<5ppm,C3以上烃<1ppm,硫化物<1ppm,H2<5ppm）进入反应器的混合气组成：由于反应的单程转化率较低故采用具有循环的乙烯环氧化过程，进入反应器的混合气是由循环气和新鲜原料气混合而成的，其组成既影响经济效果也关系生产安全。
氧的含量必须低于爆炸极限浓度，因乙烯的浓度影响氧的极限浓度而且影响催化剂的生产能力，所以其浓度也需控制。
乙烯和氧浓度有一适量值（如浓度过高，反应快，放热多，反应器的热负荷大，如放热和除热不能平衡，就造成飞温），以氧为氧化剂为使反应不致太剧烈仍须加入稀释剂，以氮作稀释剂进反应器的乙烯浓度可达15-20%，氧浓度为8%左右。
由于反应的转化率比较低，为了充分利用原料从吸收塔出来的气体须循环，由于循环气中含有杂质和反应副产物所以需要在循环之前将一部分有害气体排除，即脱除二氧化碳。
从吸收塔排出的气体，大部分（90%）循环使用，小部分送二氧化碳吸收装置，用碱洗法（热碳酸钾溶液）脱除掉副反应生成的二氧化碳。
二氧化碳对环氧化反应有抑制作用，但适量提高其含量对反应的选择性有好处，且提高氧的爆炸极限，故循环气中允许有一定量二氧化碳，但不宜过多，因反应产生二氧化碳所以须脱除。
6、反应器的选择：由于此反应为气固相反应，并且催化剂比较贵所以选择固定床反应器。
反应放出大量的热所以须换热介质进行换热，采用对外换热式换热，根据反应的热效应求得反应的温度在180-250℃，所以选择矿物油作为换热介质。
反应器为列管式固定床反应器，采用外部循环式换热。
7、能耗：关于能耗方面，除了反应选择性和反应热的利用等影响因素外，环氧乙烷吸收液的浓度和吸收水热量的利用，对能耗也有显著影响。
在环氧乙烷吸收系统和解吸收系统设置多个换热器，以回收不同位能的热量；低位能热量的回收和利用，降低吸收水温度以提高吸收效率，提高吸收液中环氧乙烷的浓度，减少循环水量，二氧化碳系统热量的回收和利用等，均可降低能耗。
二、工艺流程草图及说明（一）、氧气氧化法反应部分1、工艺流程草图（二）、流程草图说明乙烯催化氧化法制环氧乙烷的工艺需注意以下两点；1、安全性的保障：对此工艺，由于副反应为强放热反应，温度的控制尤为重要，若反应热未及时移走，就会导致温度难于控制，产生飞温现象。
由于是氧气做氧化剂，还存在爆炸极限的问题，所以反应气体的混合至关重要。
可借用多孔喷射器对着混合气流的下游将氧高速喷射入循环气和乙烯的混合气中，使它们迅速进行均匀混合。
为控制氧气、乙烯的浓度在爆炸极限以内，也为使反应不致太剧烈，需采用惰性致稳气，可采用N2或CH4做致稳气。
2、生产经济性的保障：对化工行业的生产工业来说，经济性是应考虑的重要因素。
为满足此要求，应想办法使反应的选择性提高，故应采用性能良好的催化剂，催化剂的研究开发决定着反应的选择性。
并用抑制二氯化烷来抑制副反应的发生。
还应考虑能量的利用律，想办法利用生产流程中各种位能的热量，充分节约资源，降低生产成本。
新鲜原料氧气和新鲜原料乙烯与循环气混合后，经过热交换器预热一段时间后，从反应器上部进入催化床层。
自反应器流出的反应气环氧乙烷含量仅1-2%，经热交换器利用其热量并进行冷却后，进入环氧乙烷吸收塔。
由于环氧乙烷能以任何比例与水混合，故采用水做吸收剂以吸收反应气中的环氧乙烷。
从吸收塔排出的气体，大部分（约90%）循环使用，而一小部分需送CO2吸收装置，用热碳酸钾溶液脱除掉副反应所生成的CO2。
送CO2吸收装置那一小部分气体在二氧化碳吸收塔中与来自再生塔的热的贫碳酸氢钾-碳酸钾溶液接触。
在二氧化碳作用下转化为碳酸氢钾。
自二氧化碳吸收塔塔顶排出的气体经冷却，并分离出夹带的液体后，返回至循环系统。
二氧化碳吸收塔塔釜的富碳酸氢钾-碳酸钾溶液经减压入再生塔，经加热，使碳酸氢钾分解为二氧化碳和碳酸钾，CO2自塔顶排出，再生后的贫碳酸氢钾-碳酸钾溶液循环回二氧化碳吸收塔。
三、物料衡算（一）、已知数据（1）用N2作为惰性致稳剂时的原料气组成反应器的单程转化率：12.3%选择性：73.8%环氧乙烷的吸收率：99.5%O2中夹带Ar 0.00856 mol，循环排放气中含Ar为12.85%，产品环氧乙烷中含Ar 0.00631 mol。
（2）用CH4作为惰性致稳气时的原料气组成反应器的单程转化率：8.14%选择性：73.8%环氧乙烷的吸收率：99.5%O2中夹带Ar 0.00856 mol，循环排放气中含Ar为12.85%，产品环氧乙烷中含Ar 0.00631 mol。
（二）、乙烯催化氧化制环氧乙烷物料衡算框图图-2其中：FF——新鲜原料气MF——混合原料气RP——混合反应气SP——混合分离气RC——循环气P——产品环氧乙烷W——排空废气SPC——未脱除二氧化碳的循环气SRC——脱除二氧化碳后的循环气（三）、衡算过程衡算基准：进入反应器的混合气100mol衡算范围：以下各步的衡算范围如图-1所示反应器中的反应：混合气中乙烯的转化量：100×15%×12.3%=1.845mol 生成环氧乙烷的量：1.845×73.8%=1.3616mol生成二氧化碳的量：1.845×（1-73.8%）×2=0.9668mol 生成水的量：0.9668mol消耗氧气的量：1.3616×1/2+0.9668×3/2=2.1310mol 由此可得反应混合气RP的组成：乙烯：100×15%-1.845=13.155mol氧气：100×7%-2.1310=4.8690mol环氧乙烷：1.3616mol二氧化碳：100×10.55%+0.9668=11.5168mol水：100×0.28%+0.9668=1.2468mol其他气体因未参与反应，故它们的量仍与原料气一样。
所以反应气出口的气体组成（RP）为：13.155+4.8690+11.5168+1.24678+1.3616+53.27+0.63+12 .4+0.87=99.3192mol(2)以吸收塔为衡算范围来确定SP的组成在吸收塔中，99.5%的环氧乙烷被吸收，故产品中环氧乙烷的量为：1.3616×99.5%=1.3548环氧乙烷中夹带的Ar的量：1.3548×0.00631=0.008549mol对Ar作物料衡算，RP中Ar的量=SP中Ar的量+产品P 夹带的Ar的量∴SP中Ar的量：12.4-0.008549=12.39145mol对C2H4O作物料衡算，RP中C2H4O的量=SP中C2H4O的量+P中C2H4O的量∴SP中C2H4O的量：1.36161-1.3548=0.006808mol，很小，故不考虑。
SP中H2O的量不计，其他气体的量不变。
（单位：mol）C2H4：13.155 O2：4.8690 CH4：0.63 H2O：1.2468 C2H6：0.87 CO2：11.5168 N2：53.27∵SP中与W各物质的组成相同，∴SP中Ar占12.85%∴吸收塔出口的气体量（SP）=12.39145/12.85%=96.4315mol（3）、确定新鲜原料FF及循环气RC的组成设FF中O2为x mol，C2H4为y mol，RC中O2为z mol ，C2H4为s mol以整体为衡算范围，对Ar作物料衡算新鲜原料中Ar的量等于产品中夹带的Ar的量与排放气中Ar的量之和。
即：0.00856x=0.0085488+W×12.85% ——①以吸收塔为衡算范围，分别对O2、C2H4作物料衡算，RP中O2（C2H4）的量等于RC中O2（C2H4）的量与排放气W中O2（C2H4）的量之和。