环氧乙烷生产原理PPT课件

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乙烯氧化法生产环氧乙烷

编号：No.22课题：乙烯氧化法生产环氧乙烷授课内容：●乙烯氧化法生产环氧乙烷反应原理●乙烯氧化法生产环氧乙烷工艺流程知识目标：●了解环氧乙烷物理及化学性质、用途、生产方法●掌握乙烯氧化法生产环氧乙烷反应原理●掌握乙烯氧化法生产环氧乙烷工艺流程能力目标：●分析影响反应过程的主要因素●分析和判断工艺流程特点思考与练习：●乙烯氧化法生产环氧乙烷反应催化剂组成和特点●影响乙烯氧化法生产环氧乙烷反应过程的主要因素●乙烯氧化法生产环氧乙烷工艺流程的构成授课班级：授课时间：年月日第六章乙烯系产品的生产乙烯是碳原子数最少的烯烃，由于它具有极其活泼的双键结构，因而其反应能力很强，且成本低、纯度高、易于加工利用，所以是有机化工中最重要的基本原料。

通过乙烯的聚合、氧化、卤化、烷基化、水合、羰基化、齐聚等反应的实现，可以得到一系列极有价值的乙烯衍生物，如环氧乙烷、乙二醇、乙醛、醋酸、醋酸乙烯、乙苯、聚乙烯等，由乙烯出发还可生产溶剂、表面活性剂、增塑剂、合成洗涤剂、农药、医药等。

乙烯系主要合成产品及其用途如图6-1所示。

目前，乙烯的产量在各种有机产品中居首位。

就用途而言，乙烯最大的消费是塑料工业，其中尤以聚乙烯所需乙烯量最大，乙烯的其它消费依次为环氧乙烷、乙苯、乙醛、乙醇，还有醋酸乙烯、α-烯烃、卤代烷等。

第一节乙烯直接氧化法生产环氧乙烷一、概述1．环氧乙烷的性质和用途环氧乙烷（EO）又叫氧化乙烯。

它是无色易挥发的具有醚类香味的液体，能与水、醇、醚及其它有机溶剂以任意比例互溶。

沸点 10.5℃, 熔点 -111.3℃, 燃点 429℃。

环氧乙烷能与空气形成爆炸性混合物，其爆炸范围为 3.6～80%（体积）。

环氧乙烷有毒，如停留于环氧乙烷蒸气的环境中10min，会引起剧烈的头痛、眩晕、呼吸困难、心脏活动障碍等，接触液体E0会被灼伤，尤其是40～80％的EO水溶液，较其它浓度的EO水溶液能更快地引起严重的灼伤。

工作环境的空气中EO的允许浓度，美国职业防护与保健局(0SHA)1984年规定：8h的平均允许浓度为1ppm，废除了以前工作环境中最大允许浓度为50ppm的规定。

环氧乙烷生产—环氧乙烷生产原理确定工艺条件

已不O能起催化作用，须把这种残余氧 Ag Ag
4 O + CH2 = CH2 Ag Ag
2CO2 + 2 H2O + 4Ag
乙烯直接氧化为环氧乙烷的反应，其选择性不可能为100%。5个参加反应乙烯分子中，有一个用于催化剂的再生，所以，反应的选择性最高为 4/5=80%。
这是乙烯直接环氧化为环氧乙烷的最简单的解释，由Twigg在1946年提出的。
抑制剂
碱土金属、稀土金属和贵金属等分散银微粒，防止银微晶的熔结，有利于提高催化剂的稳定性，延长其使用寿命。
硒、碲、氯、溴，可抑制二氧化碳的生成，提高银催化剂的选择性
银催化剂制备方法
粘结法
浸渍法
即将活性组分银盐和助催化剂混合在一起，用粘结剂粘结在无孔载体上，再经干酸银或银—有机铵络合物等)和助催化剂溶液中，然后进行干燥和热分解。
3. 原料纯度及配比
原料纯度
有害杂质
硫化物、砷化物、卤化物、 C2H2、乙炔银
H2 C2H2 C03+ C=3+ C2H2 C=3+
Ar H2 铁离子
循环气带入EO CO2
危害
催化剂中毒爆炸危险
燃烧放大量热加快催化剂积炭
影响爆炸限 EO重排降低收率对环氧化有抑制
一般要求：
硫化物＜1mg/kg 氯化物＜1mg/kg 乙烯中乙炔＜5ml/m3
化剂表面上没有4个相邻的银原子簇可被利用时，这种化学吸附生成离子化的分子氧吸附态
O2 + Ag
Ag O2 (吸附)
乙烯与吸附的离子化分子态氧反应，能有选择性地氧化为环氧乙烷并同时产生一个吸附的原子态氧。
Ag O 乙烯与

(5)第4章(环氧乙烷)

工业上大多采用加压氧化法，操作压力是1.0～3.0 MPa
（4）原料纯度和配比的影响
杂质影响
使催化剂中毒活性下降 ——乙炔银、硫化物使Ag永久性中毒使催化剂选择性下降 ——Fe 加速环氧乙烷异构化生成乙醛使反应热效应增大 ——H2、C3烷烃、烯烃易氧化、放热 → CO2＋H2O 影响爆炸极限 ——Air、H2的存在，使爆炸极限降低
5. 降解氧化反应
部分降解
CH3-CH=CH2 + O2 → CH3CHO + HCHO
O + 9/2O2 HC HC C O + 2H2O +2CO2 C O
完全降解 CH3-CH=CH2 + 5/2 O2 → 3CO2 + H2O
催化氧化反应的特点
（1）氧化反应存在着平行、串联副反应竞争
Cat.1 Cat.2
影响催化剂的主要因素
（1）银含量增加银含量可提高催化剂的活性，但会降低选择性。一般工业催化剂的银含量控制在＜20%(wt)，用空气氧化法转化率为12%～15%时，选择性为71%～74%。最新研究结果表明，UCC公司采用锰和钾做助催化剂，银含量达33.2%时，用空气氧化法转化率提高到35% 左右，仍可使催化剂的选择性高达88.7%～89.6%。
第4章基本有机化工产品典型生产工艺
4.2 选择性氧化
4.2.1 概述
4.2.2 乙烯环氧化制环氧乙烷
4.2.3 丙烯氨氧化制丙烯腈
4.2.4 乙烯均相络合催化氧化制乙醛
无机含氧化合物：硝酸、硫酸选择性催化氧化是一大类重要反应有机含氧化合物：醇、酮、酸、酯过氧化合物、环氧化合物
有机化工的重要原料、中间体、溶剂以及某类聚合物的单体

环氧乙烷的生产原理

催化劑的製備方法粘結法、燒結法、浸漬法，… 或各種方法的組合 5 影響因素溫度溫度過高反應速度快、轉化率高、選擇性下降、催化劑活性衰退快、易造成飛溫溫度過低速度慢、生產能力小適宜溫度 220－260℃ 影響較溫度的影響低，適宜
空速
反應壓力原料對選擇性無顯著影響高壓可提高反應器的生產能力操作壓力 2 MPa 原料純度雜質毒化催化劑 (乙炔、硫化物使銀催化劑中毒)；選擇性下降 (鐵離子加速環氧乙烷異構化乙醛)；熱效應增大 (雜質完全氧化釋放大量的熱)；影響爆炸極限
6 工藝流程
工藝空氣氧化法安全性高乙烯單耗高規模小氧氣氧化法選擇性高乙烯單耗低規模大
工藝構成催化氧化反應環氧乙烷分離與精製注意點安全性的保障移熱反應氣體的混合
7 工藝流程說明工藝生產的幾個要點－安全性的保障(爆炸極限、反應氣體混合) 生產經濟性的保障(選擇性、能量利用率) a 原料、產品的爆炸極限
評價：反應條件緩和，對原料乙烯純度的要求也不高消耗氯氣、石灰，腐蝕性，廢物處理難度大乙烯非均相催化氧化直接生成環氧乙烷
2 乙烯催化氧化環氧化的反應
在銀催化劑存在下，乙烯用空氣或氧氧化，生成環氧乙烷，並生成副產物二氧化碳、水
示蹤原子有機結果：完全氧化產物二氧化碳和水主要由乙烯直接氧化形成
反應的選擇性取決於平行副反應的競爭此外副反應的熱效應遠大於主反應
反應的選擇性非常重要產品的組成和性質生產的安全性飛溫
3 乙烯催化氧化環氧化的機理
4 催化劑
銀催化劑－較好的選擇性，強度、熱穩定性、壽命符合要求催化劑的構成主催化劑＋助劑＋載體＋其它成分(抑制劑) 主劑銀助劑鹼金屬鹽鹼土金屬鹽稀土金屬化合物提高活性、增大穩定性、延長壽命載體負載、分散活性組分提高穩定性載體的結構(特別是孔結構)對助劑活性的發揮、選擇性控制有極大的影響乙烯氧化制環氧乙烷要求比表面積低、大孔為主抑制劑抑制非目標產物的形成硒、碲、氯、溴等

乙烯直接氧化法生产环氧乙烷图文

氧气供应和纯度保障措施
氧气供应
采用空气分离法或电解水法制取氧气，确保连续、稳定的氧气供应。
纯度保障措施
通过分子筛吸附、金属氧化物吸收等方法去除氧气中的杂质，提高氧气纯度，以满足反应要求。
原料预处理方法
乙烯预处理
包括脱水、脱硫、脱碳等步骤，以去除乙烯中的水分、硫化物和二氧化碳等杂质，防止对催化剂和反应产生不良影响。
资源利用效率。
自动化控制策略
自动化仪表
采用高精度、高稳定性的自动化仪表，实现反应温度、压力、流量等关键参数的实时监测和控制。
DCS控制系统
利用DCS控制系统对生产过程进行集中监控和管理，实现生产过程的自动化、智能化和远程化控制。
安全联锁装置
设置安全联锁装置，确保在异常情况下及时切断进料、停机等操作，保障生产安全。
原料配比
优化乙烯和氧气的配比，确保反应物充分接触，提高反应效率和产物纯度。
节能减排技术应用
余热回收
01
利用反应过程中产生的余热，通过热交换器等设备回收热能，
用于预热原料或生产蒸汽等，降低能源消耗。
废气处理
02
对生产过程中产生的废气进行处理，减少有害气体的排放，保
护环境。
节水措施
03
采用先进的节水技术和设备，减少生产过程中的水耗，提高水
质量评价指标体系建立
外观指标
包括产品的颜色、状态等，应符合相关标准规定。
纯度指标
环氧乙烷的纯度应达到一定标准，以满足不同应用领域的需求。
有害杂质指标
对生产过程中可能产生的有害杂质进行严格控制，确保产品安全环保。
稳定性指标
产品在储存和运输过程中应保持稳定，避免发生化学反应导致质量变化。

环氧乙烷生产原理(共9张PPT)

催化剂的制备方法
粘结法、烧结法、浸渍法，… 或各种方法的组合
反应空的选速择性产非品常影的重组要响成和较性质温度的影响低，适宜
生产的安全性飞温
催化反剂应的粘制结压备法方、力法烧结法原、浸料渍法对，…选或择各种性方法无的显组合著影响选择性下降 (铁离子加速高环氧压乙可烷异提构化高乙反醛)；应器的生产能力
b 原料气的混合方法
反应的选择性非常重要将原料气(新鲜C2H4, 循环C2H4)和致稳气(稀释气-N2或CH4)先行混合，然后采用多孔喷射器对着混合气流的下游将氧高速度喷入
乙烯非均相催化氧化直接生成环氧乙烷
产品的组成和性质
生产的安全性飞温
3 乙烯催化氧化环氧化的机理
4 催化剂
银催化剂－较好的选择性，强度、热稳定性、寿命符合要求
将原料气(新鲜C2H4, 循环C2H4)和致稳气(稀释气-N2或CH4)先行混合，然后采用多孔喷射器对着混合气流的下游将氧高速度喷入
c 采用致稳气(稀释气)
采用氧作为氧化剂时，为使反应不致太过剧烈，需控制乙烯和氧的浓度
－采用致稳气(稀释气)
常用的致稳气－氮气、CH4 CH4的导热性高，CH4存在时还可提高O2的爆炸极限
评价：反应条件缓和，对原料乙烯纯度的要求也不高消耗氯气、石灰，腐蚀性，废物处理难度大
乙烯非均相催化氧化直接生成环氧乙烷
2 乙烯催化氧化环氧化的反应
在银催化剂存在下，乙烯用空气或氧氧化，生成环氧乙烷，并生成副产物二氧化碳、水
示踪原子有机结果：完全氧化产物二氧
化碳和水主要由乙烯直接氧化形成用途水解制备乙二醇－聚酯树脂和聚酯纤维的单体，防冻剂制备表面活性剂
性衰退快、易造成飞温温度过低速度慢、生产能力小

环氧乙烷生产原理认知环氧乙烷认识及生产路线选择

环氧乙烷生产方法
乙烯氧气法制环氧乙烷工艺流程图
小
结
环氧乙烷的性质及其应用环氧乙烷的两种生产方法，目前氧
气直接氧化法是环氧乙烷生产装置普遍采用的生产方法。
02
环氧乙烷应用
环氧乙烷应用
图3
图4
03
环氧乙烷生产方法
环氧乙烷生产方法
01
氯醇法
02
乙烯直接氧化法
环理:
Cl2+H2O HClO HClO+CH2=CH2 CH2 Cl-CH2 OH（氯乙醇）
CH2 Cl-CH2 OH + Ca（OH）2 皂化
分馏、精制
C2H2O（粗）
环氧乙烷认识及生产路线选择
目
CONTENTS
录
01 认识环氧乙烷 02 环氧乙烷应用 03 环氧乙烷生产方法
01
认识环氧乙烷
认识环氧乙烷
图1
分子式C2H2O，简称EO，最简单的环醚，杂环类化合物
图2
图3
无色透明液体，醚刺激性气味的气体。与水混溶，能溶于醇、醚及大多数有机溶剂。
爆炸极限：3%~100%。
空气法：需要有副反应器，二次吸收和汽提塔等，增加了设备投资。氧气直接氧化法无论是在生产工艺、生产设备、产品收率、反应条件上都
具有明显的优越性，因此目前世界上的环氧乙烷生产装置普遍采用氧气直接氧化法生产。
环氧乙烷生产方法
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环氧乙烷生产方法

乙烯催化氧化制备环氧乙烷解读课件

。
乙烯催化氧化制备环氧乙烷的技术现状
目前，乙烯催化氧化制备环氧乙烷的主要技术是采用催化剂和反应器，通过控制反应温度、压力和物料流量等参数实
现高效、低能耗的环氧乙烷生产。
催化剂是乙烯催化氧化制备环氧乙烷的关键因素，目前主要采用贵金属催化剂如铂、钯等，同时也有一些非贵金属催
化剂的研究和应用。
反应器是乙烯催化氧化制备环氧乙烷的重要设备，目前主要采用固定床反应器
06
实验与操作注意事项
实验前的准备与安全须知
实验材料准备
确保乙烯、催化剂、氧化剂等材料齐备且质量
合格。
实验设备检查
对反应釜、管道、阀门等设备进行全面检查，
确保无泄漏或故障。
安全防护措施
佩戴实验服、化学防护眼镜和化学防护手套，确保实验操作区域通风
良好。
应急处理用品
准备急救箱、灭火器等应急处理用品，并熟悉
停留时间
原料在反应器内的停留时间影响反应深度和产物分布。
工艺流程与设备对生产效率的影响
工艺流程设计
合理的工艺流程可以提高生产效率和安全性。
设备材质与结构
设备的耐高温、耐腐蚀性能以及结构合理性对生产效率和产品质量有重要影响。
自动化水平
自动化程度越高，生产效率越高，同时降低人工操作失误的风险。
和流化床反应器等类型。
技术发展趋势与展望
随着环保意识的提高和能源消耗的增加，乙烯催化氧化制备环氧乙烷技术需要不断改进和优化，以实现更加高效、环保、节能的生产。
新型催化剂的研究和应用是乙烯催化氧化制备环氧乙烷技术的重要发展方向，未来需要加强新型催化剂的研发和应用，以提高生产效率和降低
能耗。
开发新型反应器也是乙烯催化氧化制备环氧乙烷技术的重要方向，新型反应器可以提高反应速度和产物收率，同时降低副产物的生成。

环氧乙烷的生产—应用生产原理确定工艺条件

工艺条件的确定
7、抑制剂
主要作用是抑制乙烯深度氧化生成二氧化碳和水等副反应的发生，以提高反应选择性。这类抑制剂主要是有机卤化物(二氯乙烷)等。生产中抑制剂的加入方式也在不断改进，早期是加入到催化剂中，目前工业过程均是将二氯乙烷以气相形式加入到反应物料之中。
项目五环氧乙烷的生产
石油化工产品生产技术
工艺条件的确定
5、原料气配比
原料气中乙烯和氧的浓度对反应速率有较大影响，二者的配比将直接影响生产的安全和经济效益。 ①氧浓度过低,乙烯转化率低,反应后尾气中乙烯含量高,设备生产能力受影响。氧浓度提高,X↑,г↑,设备生产能力提高,Q放↑, 不及时移出,就会造成 “飞温”。所以生产中必须严格控制氧的适宜浓度。 ②乙烯浓度也有一个适宜值,因为乙烯浓度不仅和氧存在着比例关系,会影响反应的转化率、生产能力及选择性,而且还存在着放空损失问题。
环氧乙烷生产原理
2、催化剂
③助催化剂碱金属、碱土金属和稀土元素等具有助催化剂作用,而且两种或两种以上的助催化剂具有协同作用,其效果优于单一组分。添加助催化剂, 能够提高反应速率和环氧乙烷的选择性, 而且可以使最佳反应温度下降,防止银晶粒烧结失活,延长催化剂使用寿命。 ④抑制剂在银催化剂中加入少量硒(Se)、碲(Te)、氯(Cl)、溴(Br)等抑制CO2生成，提高EO选择性，但催化剂活性降低。—工业上在原料气中添加这类物质也能起同样作用。
具有循环的乙烯环氧化过程，二氧化碳对环氧化反应有抑制作用,适当含量有利于提高反应的选择性,且可提高氧的爆炸极限浓度,故在循环气中允许含有一定量的二氧化碳,并控制其体积分数为7%左右。循环气中若含有环氧乙烷,则对催化剂有钝化作用,使催化剂活性明显下降,故应严格限制循环气中环氧乙烷的含量。

课件环氧乙烷生产4

再沸器加热介质量少
塔的进料量大或进料温度较低塔釜温度下降
回流温度较低或回流量较大
3、回流罐液位控制*
回流罐液位：一般控制在50%左右调整：再沸器加热介质或直接蒸汽量回流温度回流量回流罐压力顶采出量冷凝器的冷却效果
3、回流罐液位控制*
回流罐液位超高：塔釜加热量大、回流量太小或者塔顶采出量小回流罐液位降低：塔釜加热量小回流量太大采出量大塔顶冷凝器的冷却效果不佳等检查是否仪表故障检查冷凝器出现堵塞现象。
塔的不正常操作如夜泛现象、塔盘堵塞、仪表故障
等也会使塔压差升高
课内作业
1.课内完成的作业
2.课下作业：每人出填空题5题、判断题5题，问答题两题并带答案
正常调整控制方式：
调整解吸塔液位、蒸气加入量、解吸塔顶气液分离罐压力、解吸塔顶尾气压缩机入口压力、塔进料换热效果、系统加入消泡剂量主要：由尾气压缩机入口分离罐的压力控制器控制。
4、解吸塔塔顶压力控制
塔顶压力高原因: 解吸塔顶气液分离罐压力和解吸塔顶尾气压缩机入口压力较高蒸汽加入量太多塔釜液位高塔进料换热效果不好系统发泡等如果尾气压缩机入口分离罐的压力控制器不能正常工作，塔顶可能被抽成负压，这时氮气就会通过安在解吸塔顶缓冲罐上的自动调节阀进入塔内, 以防止空气进入系统产生可爆成份。
吸收剂可以循环使用会发生水合
物料滞留时间短，塔板压力降小
三、环氧乙烷质量指标要求
指标一级品 99.90 10（无色透明） 0.01
项
纯度，% （w）
目
≥ ≤
优级品 99.95 5（无色透明） 0.003
色度，（Pt-Co）号
总醛（以乙醛计）含量，% ≤

课件环氧乙烷生产1概要25页PPT

课件环氧烷生产1概要
46、法律有权打破平静。——马·格林 47、在一千磅法律里，没有一盎司仁爱。— —英国
48、法律一多，公正就少。——托·富勒 49、犯罪总是以惩罚相补偿；只有处罚才能使犯罪得到偿还。— —达雷尔
50、弱者比强者更能得到法律的保护。—— 威·厄尔
31、只有永远躺在泥坑里的人，才不会再掉进坑里。——黑格尔 32、希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德 33、希望是人生的乳母。——科策布 34、形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若 35、学到很多东西的诀窍，就是一下子不要学很多。——洛克

环氧乙烷的性质ppt课件

23
1 脂肪醇聚环氧乙烷醚生产原理（1）乙氧基化反应：脂肪醇乙氧基化反应是一种可由酸或碱性催化剂催化的醇与环氧乙烷的开环聚合反应：
24
这是一个阶梯式加成反应，副反应是微量水与环氧乙烷开环聚合成聚乙二醇(PEG)。因此反应最终产物除包括环氧乙烷加合数分布不同的目的产物脂肪醇聚环氧乙烷醚，还有未反应的原料料及副产物聚乙二醇。已经发现ED加合数的分布除与所用催化剂有直接关系外，尚与反应时物料的传质有关，但催化剂是关键因素。副产物PEG及未反应原料醇的含量则除受催化剂影响外，还与原料中的水含量、反应装置及工艺条件有关，采用先进的乙氧基化反应器可显著降代原料醇及PEG含量。
25
26
(3)催化剂按催化剂的性质可分为酸性、强碱性及碱土金属催化剂，
随催化剂不同，反应的机理也不同。一般酸性催化剂可得窄分布产品，但因存在对设备腐蚀及副产物多等缺点，一直末获工业应用。目前工业上主要用的是强碱性催化剂如NaOH等，所得产品为宽分布。碱土金属催化剂如醋酸钙、乙氧基钙等可得窄分布产品，特别是使用其多组分复合催化剂效果更好，已引起工业界的广泛关注，并开始得到工业化应用。
29传热乙氧基化反应是强放热反应其反应热为2140kjkgeo因此在乙氧基化反应的实施过程中及时有效地移出反应热对生产安全和产品质量都是非常重要304传质乙氧基化反应是一个逐步加成的放热反应反应区域内的反应物料能否充分均匀地混合直接关系到整个体系反应速度和温度的高低与产物分子量分布的宽窄和游离原料含量的高低
4
4 消防措施
危险特性：其蒸气能与空气形成范围广阔的爆炸性混合物。遇热源和明火有燃烧爆炸的危险。若遇高热可发生剧烈分解，引起容器破裂或爆炸事故。接触碱金属、氢氧化物或高活性催化剂如铁、锡和铝的无水氯化物及铁和铝的氧化物可大量放热，并可能引起爆炸。其蒸气比空气重，能在较低处扩散到相当远的地方，遇火源会着火回燃。有害燃烧产物：一氧化碳、二氧化碳。灭火方法：切断气源。若不能切断气源，则不允许熄灭泄漏处的火焰。喷水冷却容器，可能的话将容器从火场移至空旷处。灭火剂：雾状水、抗溶性泡沫、干粉、二氧化碳。

环氧乙烷PPT课件

“飞温”是很危险的！
.
23
㈡氧化剂的选择
要在烃类或其他化合物分子中引入氧，需采用氧化剂，比较常见的有空气和纯氧、过氧化氢和其他过氧化物等，空气和纯氧使用最为普遍。
空气比纯氧便宜，但氧分压小，含大量的惰性气体，因此生产过程中动力消耗大，废气排放量大。
用纯氧作氧化剂则可降低废气排放量，减小反应器体积。究竟是使用空气还是纯氧，要视技术经济分析而定。
合成塑料
正
氧化
顺丁烯二酸酐
1，4-丁二醇、增强塑料、农药
丁
氧化
甲乙酮
溶剂
烯
水合
仲丁醇
脱氢或氧化脱氢
丁二烯
.
6
脱氢
正丁烯
深加工产品见上
正
异构化
丁
烷
氧化
异丁烷顺酐、醋酸、乙醛、甲乙酮
蒸汽裂解
乙烯、丙烯、丁二烯等
异
烷基化
丁
脱氢
烷蒸汽裂解
烷基化汽油
异丁烯
深加工产品见上
乙烯、丙烯、丁二烯等
.
7
加乙烯烷基化加丙烯烷基化
2 CH2-CH2 + Ca(OH)2 OH Cl
2 CH2-CH2 + CaCl2 + 2H2O O
C a(O H )2 + 2C H 2 C H 2 2 C H 2 C H 2+ C aC l2 C l O H O HO H
.
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乙烯直接氧化法制环氧乙烷
主反应与副反应
主反应：
C2H4＋O2C2H4O 平行副反应:
.
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乙烯环氧化制环氧乙烷
生产方法
氯醇法
空气氧化法乙烯直接氧化法

环氧乙烷的生产方法

环氧乙烷的生产方法环氧乙烷, 生产环氧乙烷(EO)又名氧化乙烯，是最简单的环状醚。

环氧乙烷是石油化学工业的重要产品，也是一种基本有机化工原料，广泛地用于生产乙二醇、非离子表面活性剂、乙醇胺、乙醇醚溶剂、医药中间体、油田化学品、农药乳化剂等各种精细化学品。

1 环氧乙烷的生产方法环氧乙烷早期采用氯醇法工艺生产，20世纪20年代初，UCC公司进行了工业化生产，之后公司基于Lefort有关银催化剂的研究成果，使用银催化剂，推出空气法乙烯直接氧化生产环氧乙烷工艺。

20世纪50年代末，Shell公司采用近乎纯氧代替空气作为生产环氧乙烷的氧原料，推出氧气法乙烯直接氧化生产环氧乙烷工艺，经过不断改进，目前较先进的生产方法是用银作催化剂，在列管式固定床反应器中，用纯氧与乙烯反应，采用乙烯直接氧化生产环氧乙烷。

现就这几种方法进行分析比较。

1.1 氯醇法环氧乙烷氯醇法生产分两步进行：首先氯气与水反应生成次氯酸，再与乙烯反应生成氯乙醇；然后氯乙醇用石灰乳皂化生成环氧乙烷。

这种方法存在的严重缺点大致有：1)消耗氧气，排放大量污水，造成严重污染；2)乙烯次氯酸化生产氯乙醇时，同时副产二氧化碳等副产物，在氯乙醇皂化时生产的环氧乙烷可异构化为乙醛，造成环氧乙烷损失，乙烯单耗高；3)氯醇法环氧乙烷，醛的质量分数很高，约为4×10-6-5×10-6最低也有2×10-6 。

氯醇法生产环氧乙烷，由于装置小、产量少、质量差、消耗高，因而成本也高，与大装置氧化法生产的高质量产品相比已失去了市场竞争能力。

1.2 直接氧化法乙烯直接氧化法，分为空气直接氧化法和氧气直接氧化法。

1.2.1 空气直接氧化法空气直接氧化法用空气作氧化剂，因此生产中必须有空气净化装置，以防止空气中有害杂质带人反应器而影响催化剂的活性。

空气法的特点是由两台或多台反应器串联，即主反应器和副反应器，为使主反应器催化剂的活性保持在较高水平(63%-75%)，通常以低转化率操作(20%-50%)。

有机化工-环氧乙烷-工艺

（三）工艺流程：工艺流程：
乙烯氧气氧化法生产环氧乙烷的工艺流程框图如下。整个流程可分为乙烯环氧化反应和环氧乙烷的回收精制两个--部-分。
烷氧气乙烷换器器吸收塔应烷循环交反乙乙烯环热化氧统氧环系循环乙烯烧焚脱除去 CO2
环氧乙烷环氧乙烷制塔塔吸精解料原醇二
（一）反应原理：反应原理：
1、催化剂：、催化剂：
A、主催化剂：虽然许多贵金属对此反应有催化作用，但大多数对反应的选择、主催化剂：虽然许多贵金属对此反应有催化作用，性都很差，只有银具有较高的选择性。其质量分数一般在10%～20%。性都很差，只有银具有较高的选择性。其质量分数一般在～。 B、载体：常用的有碳化硅、α-氧化铝和含有少量氧化硅的α-氧化铝等，其主要、载体：其主要功能是分散活性组分银和防止银微晶的半熔与结块，使其活性保持稳定。功能是分散活性组分银和防止银微晶的半熔与结块，使其活性保持稳定。工业上为了控制反应速度和选择性，上为了控制反应速度和选择性，均采用低比表面无孔隙或粗孔隙型的惰性物质为载体，并要求有较好的导热性能和较高的热稳定性，为载体，并要求有较好的导热性能和较高的热稳定性，以避免在使用过程中发生孔隙结构的变化。生孔隙结构的变化。 C、助催化剂：碱金属盐类、碱土金属盐类和稀土元素化合物等，它们的作用不、助催化剂：它们的作用不尽相同，碱土金属盐中的钡盐，可增加催化剂的抗熔结能力，尽相同，碱土金属盐中的钡盐，可增加催化剂的抗熔结能力，提高稳定性和活延长其寿命，但可能降低催化剂的选择性；添加碱金属盐（尤其是铯）性，延长其寿命，但可能降低催化剂的选择性；添加碱金属盐（尤其是铯）可提高催化剂的选择性。提高催化剂的选择性。 D、抑制剂：也称调节剂，在银催化剂中加入少量硒、碲、氯、溴等，对抑制、抑制剂：在银催化剂中加入少量硒、溴等，在银催化剂中加入少量硒完全氧化副反应发生，提高催化剂的选择性有较好的效果，完全氧化副反应发生，提高催化剂的选择性有较好的效果，但催化剂活性有所降低。降低。