环氧乙烷的制取

合集下载

环氧乙烷的生产方法

环氧乙烷的生产方法

环氧乙烷的生产方法
环氧乙烷的生产方法主要有以下几种:
1. 乙烷催化氧氯化法:乙烯与氯气在氯化铁钾催化剂的存在下反应生成氯乙烷,然后在酸性条件下与水反应生成环氧乙烷。

2. 乙烯-过硫酸盐氧化法:乙烯与过硫酸盐反应生成乙酸乙烯酯,然后在碱性条件下与过碱反应生成环氧乙烷。

3. 乙烯-高锰酸钾氧化法:乙烯与高锰酸钾反应生成1,2-环己
二酮,然后在碱性条件下经过酸化、环氧化反应生成环氧乙烷。

4. 碳氧化物法:乙烯与碳氧化物反应生成乙酸乙烯酯,然后在碱性条件下与过碱反应生成环氧乙烷。

这些生产方法中,乙烯是环氧乙烷的主要原料,催化剂的选择和反应条件的控制对产率和纯度都有一定的影响。

此外,环氧乙烷的生产还需要注意安全性和环境保护等因素。

环氧乙烷怎么合成方程式

环氧乙烷怎么合成方程式

环氧乙烷怎么合成方程式嘿,朋友们!今天咱们来聊聊环氧乙烷这神奇的玩意儿是怎么合成的。

这就像是一场奇妙的化学魔法之旅呢!首先呢,最常见的一种合成方法是乙烯氧化法。

想象一下,乙烯就像一个活泼的小精灵 ♂️,在氧气这个热情的伙伴的陪伴下,开始一场激烈的化学反应。

方程式是2CH₂=CH₂ + O₂ → 2 。

这里的催化剂就像是一个超级裁判,指挥着乙烯和氧气按照规则来反应,没有这个裁判啊,它们可就乱套了呢!再来说说氯乙醇法吧。

氯乙醇就像是一个戴着特殊帽子(氯原子)的小怪物 。

它在氢氧化钙这个强壮的力士的作用下,发生反应,就好像小怪物被力士狠狠教训了一番,然后就变成了环氧乙烷。

方程式是ClCH₂CH₂OH + Ca(OH)₂ → + CaCl₂ + 2H₂O。

还有一种方法呢,就像是走一条小众但是很有趣的路。

以乙烯为原料,先让它和次氯酸发生反应,这时候乙烯就像一个贪吃的家伙,把次氯酸给吞了一部分,然后再经过一系列的反应得到环氧乙烷。

这个过程就像是一个复杂的美食烹饪过程,每个步骤都得恰到好处。

我们可以把合成环氧乙烷想象成建造一座奇特的城堡 。

每一种原料都是一块独特的积木,方程式就是建造城堡的蓝图。

不同的合成方法就是不同的建筑团队,用不同的方式把积木组合起来,最后都能建成环氧乙烷这座神奇的城堡。

又比如说,乙烯氧化法中的氧气就像一阵魔法之风,吹到乙烯这个小气球 上,然后就把它变成了环氧乙烷这个新的小玩意儿。

再看氯乙醇法里的氢氧化钙,它就像一把神奇的扫帚 ,把氯乙醇里不需要的部分扫走,只留下环氧乙烷这个宝贝。

从另一个角度想,这些合成方法就像是不同的魔法咒语。

你念对了乙烯氧化法这个咒语“2CH₂=CH₂ + O₂ → 2 ”,就能得到环氧乙烷;念对氯乙醇法的咒语“ClCH₂CH₂OH + Ca(OH)₂ → + CaCl₂ + 2H₂O”,也能召唤出环氧乙烷这个化学小精灵。

在这个化学世界里,环氧乙烷的合成充满了各种奇妙的想象。

化工设计:环氧乙烷的制取

化工设计:环氧乙烷的制取

2017 届化工原理课程设计《环氧乙烷的制取》说明书学生姓名邓龙学号7021213229所属学院生命科学学院专业应用化学班级17-2指导教师张越锋、于海峰塔里木大学教务处制目录一.设计任务书……………………………………………二.设计方案简介……………………………………………三.工艺流程草图及说明………………………………………四.物料衡算……………………………………………………五.计算结果一览表……………………………………………六.工艺流程说明………………………………………………七.附图…………………………………………………………八.参考文献……………………………………………………设计任务书一、基本数据用N2作为惰性致稳气时的原料气组成选择性:73.8%(70-80可自行调配)环氧乙烷的吸收率:99.5%O2中夹带的Ar 0.00856mol/ 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 0.00631mol/mol。

二、课程设计内容及要求(一)内容1、对环氧乙烷反应系统的物料衡算;2、绘制环氧乙烷反应系统带控制点的工艺流程图(一张);3、编制课程设计说明书(一份)。

4、设计说明书要有封面和封底,均采用A4纸,正文用小四号宋体,行间距1.25倍。

(二)具体要求1、环氧乙烷反应系统的物料衡算方法参考《基本有机化工工艺学》(吴指南主编)一书。

2、绘制的带控制点的工艺流程图必须符合化工制图的规范。

3、编制的课程设计说明书应对计算过程与工艺流程的选择以及控点的确定进行详细的说明和解释。

设计方案简介环氧乙烷(简称EO)是最简单也是最重要的环氧化合物,在常温下为气体,沸点10.5℃。

可以与水、醇、醚及大多数有机溶剂以任意比混合。

有毒,易自聚,尤其当有铁,酸,碱,醛等杂质或高温下更是如此,自聚时放出大量热,甚至发生爆炸,因此存放环氧乙烷的贮槽必须清洁,并保持在0℃以下。

环氧乙烷的生产方法

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%)。

化工设计:环氧乙烷的制取

化工设计:环氧乙烷的制取

目录一、设计任务书 2二、设计方案简介 3三、工艺流程草图及说明 6四、物料衡算9五、计算结果一览表16六、工艺流程说明17七、附图20八、参考文献22设计任务书一、基本数据用N2作为惰性致稳气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中夹带的0.00856mol,循环排放气中含Ar为12.85%,产品环氧乙烷中含Ar 0.00631mol。

二、课程设计内容及要求(一)内容1、对环氧乙烷反应系统的物料衡算;2、绘制环氧乙烷反应系统的工艺流程图(一张);3、绘制二氧化碳脱除系统的工艺流程图(一张);4、编制课程设计说明书(一份)。

(二)具体要求1、环氧乙烷反应系统的物料衡算方法参考《基本有机化工工艺学》(吴指南主编)一书。

2、绘制的带控制点的工艺流程图必须符合化工制图的规范,并且字体必须工整。

3、编制的课程设计说明书应对计算过程与工艺流程的选择以及控点的确定进行详细的说明和解释。

设计方案简介环氧乙烷(简称EO)是最简单也是最重要的环氧化合物,在常温下为气体,沸点10.5℃。

可以与水、醇、醚及大多数有机溶剂以任意比混合。

有毒,易自聚,尤其当有铁,酸,碱,醛等杂质或高温下更是如此,自聚时放出大量热,甚至发生爆炸,因此存放环氧乙烷的贮槽必须清洁,并保持在0℃以下。

环氧乙烷是以乙烯为原料产品中的第三大品种,仅次于聚乙烯和苯乙烯。

它的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。

一、反应过程分析:工业上生产环氧乙烷最早采用的方法是氯醇法,该法分两步进行,第一步将乙烯和氯通入水中反应生成2-氯乙醇,2-氯乙醇水溶液浓度控制在6%-7%(质量);第二步使2-氯乙醇与Ca(OH)2反应,生成环氧乙烷。

该法的优点是对乙烯的浓度要求不高,反应条件较缓和,其主要缺点是要消耗大量氯气和石灰,反应介质有强腐蚀性,且有大量含氯化钙的污水要排放。

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

1 总论1.1 概述环氧乙烷是重要基本有机合成原料,用途甚广,因此世界各国环氧乙烷的产量上升较快。

目前,在乙烯系列的产品中,环氧乙烷在乙烯系统的产量仅次于聚乙烯,占第二位。

环氧乙烷是以乙烯为原料的一个主要石油化工产品,其产量仅次于乙烯,环氧乙烷也是一种非常重要的精细化工原料。

环氧乙烷直接使用价值很小,98%以上转化为各种衍生物。

中国石化总公司的环氧乙烷主要用于生产乙二醇。

在环氧乙烷工业衍生物中,乙二醇占有最大的比重,即环氧乙烷主要是用来制造乙二醇,其次是生产表面活性剂等。

此外还用于制造医药、乙醇胺、油品添加剂、农药乳化剂以及杀虫剂等。

环氧乙烷是重要基本有机合成原料,用途甚广,因此世界各国环氧乙烷的产量上升较快。

目前,在乙烯系列的产品中,环氧乙烷的产量仅次于聚乙烯,占第二位。

环氧乙烷的发展历史是漫长的。

早在1859年,法国化学家伍尔兹就发现氯乙醇与碱作用可以生成环氧乙烷,1925年美国联合碳化物公司建立了第一氯醇法环氧乙烷生产装置,由于此法生产技术简单,乙烯消耗定额低等原因,所以被广泛采用,长时期内成为环氧乙烷生产的唯一方法,直到50年代中期此法仍占有绝对优势。

环氧乙烷-乙二醇工业通过几十年的发展,目前生产技术日臻完善,但为了适应国际上日益增长的原油价格,乙二醇能力可能造成的能力过剩及市场竞争,环氧乙烷-乙二醇生产技术将以节能降耗为中心发展,尤其是开发高性能新型催化剂。

1.2 设计的产品的性能和用途1.2.1 环氧乙烷的性能环氧乙烷是由两个碳原子、四个氢和一个氧原子组成的。

因为它可以由乙烯氧化而制得,所以叫做氧化乙烯。

C H O,分子量为44。

分子式为24环氧乙烷是无色的液体。

具有醚类的香味。

与水和大部分有机溶剂可以任何比例互溶。

比重0.8969(0/4℃),熔点-111.3℃沸点10.73℃,闪点<-18℃,熔点429℃,自然点571℃。

环氧乙烷易燃易爆,在空气中的爆炸范围为3—100%。

在密闭容器中的纯环氧乙烷气体,用热铂丝点火时会发生爆炸。

环氧乙烷的制取设计方案

环氧乙烷的制取设计方案

环氧乙烷的制取设计方案设计方案简介环氧乙烷(简称EO)是最简单也是最重要的环氧化合物,在常温下为气体,沸点10.5℃。

可以与水、醇、醚及大多数有机溶剂以任意比混合。

有毒,易自聚,尤其当有铁,酸,碱,醛等杂质或高温下更是如此,自聚时放出大量热,甚至发生爆炸,因此存放环氧乙烷的贮槽必须清洁,并保持在0℃以下。

环氧乙烷是以乙烯为原料产品中的第三大品种,仅次于聚乙烯和苯乙烯。

它的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。

一、反应过程分析:工业上生产环氧乙烷最早采用的方法是氯醇法,该法分两步进行,第一步将乙烯和氯通入水中反应生成2-氯乙醇,2-氯乙醇水溶液浓度控制在6%-7%(质量);第二步使2-氯乙醇与Ca(OH)2反应,生成环氧乙烷。

该法的优点是对乙烯的浓度要求不高,反应条件较缓和,其主要缺点是要消耗大量氯气和石灰,反应介质有强腐蚀性,且有大量含氯化钙的污水要排放。

因此开发了乙烯直接氧化法,取代氯醇法。

工业上生产环氧乙烷的方法是乙烯直接氧化法,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。

主要反应方程式如下:主反应副反应由乙烯环氧化反应的动力学可知,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。

故副反应的发生不仅使环氧乙烷的选择性降低,而且对反映热效应也有很大的影响。

选择性下降,热效应就明显增加,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。

所以反应过程中选择性的控制十分重要。

二、催化剂的选择:环氧化法生产环氧乙烷是一个强放热放应,为减少深度氧化的副反应,提高选择性,催化剂的选择非常重要。

研究表明,只有在银催化剂催化下乙烯的环氧化反应才有较高的选择性。

环氧乙烷方案

环氧乙烷方案

环氧乙烷方案环氧乙烷是一种重要的化学品,广泛应用于工业生产中。

为了提高环氧乙烷的制备效率和质量,我们提出以下环氧乙烷方案。

一、背景介绍环氧乙烷是一种有机化合物,化学式为C2H4O,具有较低的沸点和熔点。

它广泛应用于塑料、化妆品、洗涤剂等行业。

目前,环氧乙烷的制备主要采用乙烯与过氧化氢在催化剂存在下反应的方法。

然而,这种方法存在产率低、催化剂使用量大等问题。

因此,我们提出新的环氧乙烷方案。

二、方案提出本方案主要通过改变反应条件和催化剂选择来提高环氧乙烷的制备效率和质量。

1.改变反应条件采用高温高压的反应条件可以促进乙烯与过氧化氢的反应速率,提高产率。

具体操作为在300℃-400℃的高温下,以5MPa-10MPa的高压进行反应。

此外,可以适度增加反应时间,以增加反应物质的接触时间,提高反应效果。

2.优化催化剂选择传统环氧乙烷制备方法中常用的催化剂有盐酸溴化铁、硝酸铜等。

然而,这些催化剂在反应过程中容易产生副产物,降低环氧乙烷的纯度。

因此,我们建议采用新型的复合催化剂,如过渡金属配合物等,具有高效催化环氧乙烷的能力,并且减少副产物的生成。

三、实施计划为了更好地实施该环氧乙烷方案,我们制定了以下实施计划:1.实验室研究在实验室中进行小规模的反应试验,确定最佳的反应条件和催化剂选择。

通过试验数据的分析和对比,可以找到最适合的环氧乙烷制备工艺。

2.中试阶段在实验室研究的基础上,进行中试阶段的试生产,验证方案的可行性。

通过中试实验的数据分析和生产情况的评估,进一步优化方案。

3.工业化生产在中试阶段的基础上,进行工业化生产。

根据实际需求,逐步扩大生产规模,确保产品的质量和稳定性。

四、预期效果通过实施该环氧乙烷方案,我们预期实现以下效果:1.提高环氧乙烷的制备效率,增加产量,降低生产成本。

2.改善环氧乙烷的纯度,减少副产物的生成。

3.优化生产工艺,提升产品质量,满足市场需求。

4.推动环氧乙烷生产工艺的创新和发展,提高我国在该领域的竞争力。

环氧乙烷工艺技术

环氧乙烷工艺技术

环氧乙烷工艺技术环氧乙烷(Ethylene Oxide,简称EO)是一种重要的有机化工原料,广泛应用于制造各种化工产品和合成材料。

环氧乙烷工艺技术是指利用乙烯和氧气作为原料,通过一系列反应和分离工序生产环氧乙烷的过程。

本文将介绍环氧乙烷工艺技术的基本原理和主要步骤。

环氧乙烷的制备主要应用环氧乙烷法和直接氧化法两种技术路线。

其中,环氧乙烷法是主要工业化生产技术,其反应原理是乙烯与过氧化氢在催化剂的作用下发生反应生成环氧乙烷。

直接氧化法则是利用乙烯与氧气在高温下直接反应生成环氧乙烷。

而本文将以环氧乙烷法为例。

环氧乙烷工艺技术的主要步骤包括催化剂准备、原料预处理、反应器反应、产物分离、纯化和废气处理等环节。

首先是催化剂准备。

环氧乙烷制备的催化剂一般采用酸碱型催化剂,常见的有银催化剂、氯化银钴催化剂等。

催化剂的制备涉及多道工序,包括计量、混合、搅拌、干燥等操作。

接下来是原料预处理。

乙烯和过氧化氢是环氧乙烷制备的主要原料,在进入反应器之前需要进行预处理来净化原料。

乙烯通过玻璃纤维过滤器去除杂质和水分,然后经过脱乙烯器来除去乙烯多余的部分。

过氧化氢也需要经过脱氢器处理来去除水分和杂质。

反应器反应是整个工艺过程中最核心的部分。

原料进入反应器后,在酸碱型催化剂的作用下,乙烯和过氧化氢发生反应生成环氧乙烷。

反应器通常是采用连续流动系统,通过调节反应器的温度、压力和原料进料速率等参数来控制反应的进行。

产物分离是指将反应器中生成的环氧乙烷和未反应的乙烯、过氧化氢等物质进行分离。

通常采用的方法包括凝结、吸附、蒸馏等。

其中,凝结是通过降低温度来使环氧乙烷和其他气体凝结成液体,然后通过分离器将液体环氧乙烷和非反应物进行分离。

纯化是指对产物进行进一步的提纯处理,以获得符合工业用途的环氧乙烷。

纯化方法主要包括溶剂萃取法、蒸馏法等。

这些方法可以去除环氧乙烷中的杂质和不纯物,提高产品的纯度和质量。

最后是废气处理。

环氧乙烷工艺中会产生大量的废气,其中含有环氧乙烷、乙烯和过氧化氢等有毒有害物质。

环氧乙烷生产工艺分析

环氧乙烷生产工艺分析

环氧乙烷生产工艺分析4.1 环氧乙烷主要生产方法环氧乙烷的生产主要有氯醇法和乙烯直接氧化法,其中乙烯直接氧化法又包括空气法和氧气法。

由于氯醇法制备环氧乙烷存在污染严重、产品总收率较低且产品中含甲醛较高,在一定程度上限制了其用途,因此企业不常采用此种方法。

目前企业生产环氧乙烷采用较广泛的方法是乙烯直接氧化法。

4.1.1 氯醇法氯醇法生产环氧乙烷,工业上分两步进行。

首先是氯气与水反应生成次氯酸,乙烯次氯酸化生成氯乙醇,然后氯乙醇皂化(皂化剂通常用氢氧化钙)生成环氧乙烷。

此方法优点是工艺流程简单,投资省,其缺点主要是消耗氯气,并产生大量污水,副产物较多,且产品中含甲醛较高,在一定程度上限制产品的用途。

4.1.2 乙烯直接氧化法乙烯直接氧化法又分为空气直接氧化法和氧气直接氧化法。

空气直接氧化法是由Lefort在1931年发明的,他利用乙烯和氧在适当载体的银催化剂上作用制备出了环氧乙烷,并以此取得了空气直接氧化制得环氧乙烷的专利。

氧气直接氧化法是由Shell公司在1958年发明的,此方法直接以氧气作氧化剂,减少了反应系统中惰性气体的吸入量,可减少反应系统中反应器的台数,在一定程度上降低生产成本。

美国的Shell、Scientific Design(SD)、Dow化学和UCC公司,日本的触媒化学公司以及意大利的SNAM和Montedison公司都是乙烯直接氧化法制备环氧乙烷技术的拥有者。

1、反应机理乙烯直接氧化法所用的催化剂为银催化剂。

乙烯在银催化剂上气相氧化发生下列反应:主反应C2H4+1/2O2→ +106.9J/mol副反应 C2H4+3O2→2CO2+2H2O+1323KJ/mol+5/2O2→2O2+2H2O+1218KJ/molC2H4+1/2O2→CH3CHOC2H4+O2→2CH2O→CH3CHO乙烯在银催化剂上氧化生成环氧乙烷,人们普遍接受的反应机理是:银对氧吸附,在银的表面产生两种吸附状态的氧(原子氧及分子氧)。

环氧乙烷的生产方法

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%)。

乙烯制备环氧乙烷工艺技术

乙烯制备环氧乙烷工艺技术

乙烯制备环氧乙烷工艺技术乙烯是一种重要的化工原料,可广泛用于制造塑料、橡胶、纤维等产品。

而环氧乙烷是由乙烯通过环氧化反应制得的化合物,也是一种重要的有机合成原料。

下面将介绍一种乙烯制备环氧乙烷的工艺技术。

乙烯制备环氧乙烷的主要工艺流程为乙烯空气氧化、吸收处理、环氧化反应、分离回收等几个步骤,下面将详细介绍这些步骤。

首先是乙烯空气氧化阶段。

将纯度达到99.5%的乙烯气体经压缩、净化等处理后进入氧化反应器。

在反应器内,通过加热和添加催化剂的方式,使乙烯与空气中的氧气发生氧化反应,生成环氧乙烷。

这一步骤需要控制反应器内的温度、压力和氧气含量等参数,以提高反应的效率和选择性。

接下来是吸收处理阶段。

在乙烯氧化反应器的出口部分,通过冷却和增加饱和盐溶液的方式,将气体中的环氧乙烷和未反应的乙烯吸收下来。

此时,饱和盐溶液中含有大量的环氧乙烷和其他杂质,需要经过进一步的处理才能获得纯净的环氧乙烷。

然后是环氧化反应阶段。

将吸收处理得到的饱和盐溶液通过加热加压的方式进入环氧化反应器。

在反应器内,通过添加环氧化剂,催化剂和其他助剂,使盐溶液中的环氧乙烷发生环氧化反应,生成环氧乙烷。

这一步骤也需要控制温度、压力和添加剂的用量等参数,以提高反应的速度和选择性。

最后是分离回收阶段。

在环氧化反应器的出口部分,通过控制温度和压力等参数,使环氧乙烷等产品蒸发出来,同时其他残留物质保持在液相中。

然后通过冷凝和分离等步骤,将蒸发出来的环氧乙烷进行冷凝和分离,从而得到高纯度的环氧乙烷产品。

以上就是乙烯制备环氧乙烷的工艺技术简介。

当然,实际生产中还需要考虑环境保护、能源消耗等方面的问题,以提高生产过程的可持续性和经济性。

随着科技的不断进步,乙烯制备环氧乙烷的工艺技术也将不断完善和改进,以满足人们对于环保和能源效率的要求。

环氧乙烷的制备

环氧乙烷的制备

环氧乙烷的制备环氧乙烷是重要的有机合成原料之一。

环氧乙烷在医学消毒和工业灭菌上用途也十分广泛。

所以环氧乙烷的制备显得十分重要。

美国新泽西州科学设计有限公司在1989年对其已有了一套较完整的工序。

这是用于乙烯与分子氧化反应的一种改性银催化剂,按以下步骤制成:用银化合物与一种新酸在烃溶剂中,回流条件下反应制成的银盐浸渍载体,干燥并在空气中加热活化上述预制的催化剂母体,在基本上惰性的气氛及450-700℃稳态下,加热该催化剂母体0.1-4.5小时,使其再活化。

这项技术是关于乙烯气相氧化制环氧乙烷的一种复合型银催化剂及生产环氧乙烷的方法。

具体而言,此技术是关于含有一种碱金属如铯的负载型银催化剂。

本技术也涉及制备含这种碱金属、且其活性和选择性得到改进的一种负载型催化剂的方法。

虽然在较早的文献中都已一般地提议用碱金属,但近年来更多的该领域技术人员认为,优先选用钾。

铷和铯。

如从一系列neilson等专利文献可看到,可用少量这些金属与银共沉淀(US3962136,4010115,4012425)。

更接近的现有技术则强调碱金属的协同作用。

现已发现,采用本发明的工艺方法,可大大减少高温处理时间,如可在600℃下处理2小时,而不是mitsuhata所需的12小时以及rashkin所用的同样时间。

用本法制出的催化剂比amstrong和Becker等用新酸制出的催化剂稳定。

由以上可见,催化剂对反应是如此的有价值。

该催化剂的载体如下:以上谈论的是环氧乙烷制备从催化剂角度上的论述。

在2002年国际壳牌研究有限公司也研究了一套制备烯化氧(环氧化物、环氧乙烷)的方法。

该方法包括将含有有机过氧化氢和烯烃的进料通过至少两个串联连接的含有环氧化催化剂的反应器组并且取出含有反应产物烯化氧和醇的产物流,在反应器组中将进料的温度进行控制,使得运转过程的最后一个反应器的出口温度比第一个反应器的出口温度至少高出4℃。

制备烯化氧的另一种方法是用异丁烷和丙烯作为原料联合制备环氧丙烷和甲叔丁基醚(METE)该方法在本领域内是已知的包括与前述段落所述的制备苯乙烯环氧丙烷的方法相类似的反应步骤。

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。

乙烯直接氧化法生产环氧乙烷的工艺流程

乙烯直接氧化法生产环氧乙烷的工艺流程

乙烯直接氧化法生产环氧乙烷的工艺流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。

文档下载后可定制随意修改,请根据实际需要进行相应的调整和使用,谢谢!并且,本店铺为大家提供各种各样类型的实用资料,如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等,如想了解不同资料格式和写法,敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by theeditor.I hope that after you download them,they can help yousolve practical problems. The document can be customized andmodified after downloading,please adjust and use it according toactual needs, thank you!In addition, our shop provides you with various types ofpractical materials,such as educational essays, diaryappreciation,sentence excerpts,ancient poems,classic articles,topic composition,work summary,word parsing,copy excerpts,other materials and so on,want to know different data formats andwriting methods,please pay attention!乙烯直接氧化法制备环氧乙烷:一个精细化工的关键过程乙烯直接氧化法制环氧乙烷是一种重要的化学工业生产方法,用于制造广泛应用于各种化学品和聚合物的环氧乙烷。

乙烯制备环氧乙烷的化学方程式

乙烯制备环氧乙烷的化学方程式

乙烯制备环氧乙烷的化学方程式嘿,同学们,今天咱们来聊聊乙烯制备环氧乙烷的化学方程式。

乙烯和氧气在银催化剂的作用下可以发生反应生成环氧乙烷,化学方程式是这样的:2C₂H₄ + O₂ → 2C₂H₄O。

给大家举个实际的例子啊,就好比在化工厂里,工人们会把乙烯和氧气按照一定的比例送进专门的反应装置中,这个装置里就有银催化剂。

在合适的温度和压力条件下,乙烯和氧气就会发生反应,最后就生成了我们需要的环氧乙烷。

为什么要用银催化剂呢?这就像是给反应加上了一把钥匙,能让反应更容易、更高效地进行。

没有这个银催化剂,乙烯和氧气可能很难或者根本就不会反应生成环氧乙烷。

再比如说,我们在实验室里做这个实验,也要严格控制各种条件,温度不能太高也不能太低,压力也要合适,催化剂的量也要恰到好处。

只有这样,才能保证反应顺利进行,得到我们想要的产物。

这个反应在工业上有很重要的应用。

环氧乙烷可是个很有用的东西,它可以用来生产很多其他的化学品,像乙二醇就是用环氧乙烷生产出来的。

乙二醇在很多领域都有重要用途,比如可以用来做防冻液。

所以说啊,乙烯制备环氧乙烷这个反应别看它只是一个化学方程式,背后可有着很大的意义和价值呢。

同学们一定要好好理解和掌握这个反应,以后说不定你们当中就有人会从事和这个相关的工作呢。

好了,今天就讲到这里,大家都听明白了吧。

乙稀氧气氧化法生产环氧乙烷工艺流程讲解

乙稀氧气氧化法生产环氧乙烷工艺流程讲解

乙稀氧气氧化法生产环氧乙烷工艺流程讲解下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。

文档下载后可定制修改,请根据实际需要进行调整和使用,谢谢!本店铺为大家提供各种类型的实用资料,如教育随笔、日记赏析、句子摘抄、古诗大全、经典美文、话题作文、工作总结、词语解析、文案摘录、其他资料等等,想了解不同资料格式和写法,敬请关注!Download tips: This document is carefully compiled by this editor. I hope that after you download it, it can help you solve practical problems. The document can be customized and modified after downloading, please adjust and use it according to actual needs, thank you! In addition, this shop provides you with various types of practical materials, such as educational essays, diary appreciation, sentence excerpts, ancient poems, classic articles, topic composition, work summary, word parsing, copy excerpts, other materials and so on, want to know different data formats and writing methods, please pay attention!一、介绍环氧乙烷是一种重要的化工原料,广泛用于生产乙基醇和聚醚等化工产品,乙稀氧气氧化法是环氧乙烷的主要生产工艺之一。

乙烯制环氧乙烷

乙烯制环氧乙烷

四、乙烯环氧化制环氧乙烷低级烯烃的气相氧化都属非均相催化氧化范畴。

催化剂为毫米级或μ级微粒,它们分别用于固定床或流化床反应器。

环氧乙烷是乙烯工业衍生物中仅次于聚乙烯而占第二位的重要有机化工产品。

它除部分用于制造非离子表面活性剂、氨基醇、乙二醇醚外,主要用来生产乙二醇,后者是制造聚酯树脂的主要原料。

也大量用作抗冻剂。

1. 生产方法环氧乙烷有两种生产方法:氯醇法和直接氧化法。

(1)氯醇法 本法于1925年由美国联碳公司(UCC)首先实现工业化。

生产过程包括二个基本反应:乙烯与次氯酸反应(俗称次氯酸化)和氯乙醇脱氯化氢反应(俗称环化或皂化)。

A 次氯酸化反应主要副反应有:还有生成二氯二乙醚的副反应:次氯酸化反应温度为40~60℃,C2H4∶Cl2=1.1~1.2∶1,即乙烯是过量的。

压力对反应没有影响,只需满足克服系统阻力就行。

B 氯乙醇的皂化(环化)反应副反应为:当有氧化镁杂质存在时,还可能生成少量醛类:工业上除用Ca(OH)2作皂化剂外,还采用NaOH溶液。

操作中应将皂化剂缓慢加入氯乙醇中。

否则,在碱性介质中生成的环氧乙烷会大量水解生成乙二醇。

皂化反应压力为0.12MPa,温度为102~105℃,在此条件下,可保证生成的环氧乙烷立即从液相逸出(环氧乙烷沸点10.7℃),避免环氧乙烷的水解。

本法可以采用低浓度乙烯(50%左右)为原料,乙烯单耗低、设备简单、操作容易控制,有时还可联产环氧丙烷。

但生产成本高(生产1吨产品,需消耗0.9吨乙烯、2吨氯气和2吨石灰),产品只能用来生产表面活性剂。

氯气和氢氧化钙没有进入产品分子中,而是变成工业废渣,不仅浪费了氯气和石灰资源,而且还会严重污染环境。

此外,氯气、次氯酸和HCl等都会造成设备腐蚀和环境污染。

因此本法从20世纪50年代起,已被直接氧化法取代。

(2)直接氧化法 本法于1938年也由美国联碳公司开发成功。

由于受当时工业技术水平的限制,直至50年代才开始建造大型工业生产装臵。

环氧乙烷生产原理

环氧乙烷生产原理
e 能量利用率 采用各种方法利烷生产原理
环氧乙烷的制备
氯醇法 首先将乙烯和氯通入水中,生成2-氯乙醇
然后把2-氯乙醇与Ca(OH)2反应生成环氧乙烷
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
3.45
b 原料气的混合方法
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
a 原料、产品的爆炸极限
物质 乙烯
空气中 爆炸下限
(%,v/v)
3.05
空气中 爆炸上限
(%,v/v)
28.6
闪点 (℃)
自燃点 (℃)
蒸汽比重 (与空气)
空气中 允许浓度
(mg/l)
-66.7 540 0.978
0.05
环氧乙烷
3
二氯乙烷
6.2
100
-18 571 1.49
0.005
15.9
20
-
6 工艺流程
工艺 空气氧化法 安全性高 乙烯单耗高 规模小
氧气氧化法 选择性高 乙烯单耗低 规模大
工艺构成 催化氧化反应 环氧乙烷分离与精制
注意点 安全性的保障 移热 反应气体的混合
7 工艺流程说明
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

《化工工艺设计》课程设计说明书乙烯制取环氧乙烷生产工艺设计姓名:张正元学科、专业:应用化学0911学号: 0920109124指导教师:刘垚完成日期: 2012年7月1日苏州科技学院Suzhou University of Science and Technolog目录1、设计任务书 (1)1.1基本数据 (1)1.2课程设计内容及要求 (1)1.2.1内容 (1)1.2.2具体要求 (1)2、设计方案简介 (1)2.1反应过程分析 (2)2.2催化剂的选择 (2)2.3反应器及混合器的选择: (3)2.4影响因素(反应条件)的分析 (3)3、工艺流程草图及说明 (5)3.1 氧化反应部分 (5)3.1.1 工艺流程草图 (5)3.1.2 流程草图说明 (5)3.2 环氧乙烷回收和精制部分 (6)4、物料衡算 (6)4.1 由设计任务书已知数据 (6)4.2乙烯催化氧化制取环氧乙烷得物料衡算框图 (7)4.3衡算过程 (7)4.3.1确定反应混合气(RP)组成 (8)4.3.2确定混合分离气(SP)的组成 (8)4.3.3确定新鲜原料(FF)和循环气(RC)组成 (9)的循环气SPC的组成 (10)4.4.4确定未脱CO24.4.5确定SRC的组成 (11)5、数据校核及结果评价 (12)5.1数据校核 (12)5.2结果评价 (12)6、计算结果一览表 (13)7、工艺流程及控制点说明 (13)7.1工艺流程说明 (13)7.1.1环氧乙烷反应系统工艺流程 (13)7.1.2二氧化碳脱除系统工艺流程 (14)7.2控制点说明 (15)7.2.1环氧乙烷反应系统控制点 (15)7.2.2二氧化碳脱除系统控制点 (15)参考文献 (16)1、设计任务书1.1基本数据原料乙烯年处理量为12万吨选择性: 73.8%环氧乙烷的吸收率: 99.5%O2中夹带Ar 0.00856mol,循环排放气中含Ar为12.85%,产品环氧乙烷中含Ar 0.00631mol。

1.2课程设计内容及要求1.2.1内容1、对环氧乙烷反应系统的物料衡算;2、绘制环氧乙烷反应系统的工艺流程图(一张);3、绘制二氧化碳脱除系统的工艺流程图(一张);4、编制课程设计说明书(一份)。

1.2.2具体要求1、环氧乙烷反应系统的物料衡算方法参考《基本有机化工工艺学》(吴指南主编)一书。

2、绘制的带控制点的工艺流程图必须符合化工制图的规范,并且字体必须工整。

3、编制的课程设计说明书应对计算过程与工艺流程的选择以及控点的确定进行详细的说明和解释。

2、设计方案简介环氧乙烷CH2CH2(简称EO)是最简单也是最重要的环氧化合物,在常温下为气体,沸点10.5℃。

可以与水、醇、醚及大多数有机溶剂以任意比混合。

有毒,易自聚,尤其当有铁,酸,碱,醛等杂质或高温下更是如此,自聚时放出大量热,甚至发生爆炸,因此存放环氧乙烷的贮槽必须清洁,并保持在0℃以下。

环氧乙烷是以乙烯为原料产品中的第三大品种,仅次于聚乙烯和苯乙烯。

它的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。

2.1反应过程分析工业上生产环氧乙烷最早采用的方法是氯醇法,该法分两步进行,第一步将乙烯和氯通入水中反应生成2-氯乙醇,2-氯乙醇水溶液浓度控制在6%-7%(质量);第二步使2-氯乙醇与Ca(OH)2反应,生成环氧乙烷。

该法的优点是对乙烯的浓度要求不高,反应条件较缓和,其主要缺点是要消耗大量氯气和石灰,反应介质有强腐蚀性,且有大量含氯化钙的污水要排放。

因此开发了乙烯直接氧化法,取代氯醇法。

工业上生产环氧乙烷的方法是乙烯直接氧化法,在银催化剂上乙烯用空气或纯氧氧化。

乙烯在Ag/α-Al 2O 3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。

主要反应方程式如下:主反应副反应由乙烯环氧化反应的动力学可知,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。

故副反应的发生不仅使环氧乙烷的选择性降低,而且对反映热效应也有很大的影响。

选择性下降,热效应就明显增加,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。

所以反应过程中选择性的控制十分重要。

2.2催化剂的选择环氧化法生产环氧乙烷是一个强放热放应,为减少深度氧化的副反应,提高选择性,催化剂的选择非常重要。

研究表明,只有在银催化剂催化下乙烯的环氧化反应才有较高的选择性。

工业上使用的银催化剂是由活性组分,载体和助催化剂所组成。

载体 载体的主要功能是分散活性组分和防止银微晶的半熔和烧结,使其活性保持稳定。

由于乙烯环氧化过程存在平行副反应和连串副反应的竞争,又是C H 2CH 2+O 2C H 2CH 2O 12(气)298103.4/k kJ mol θ∆H =-523107.2/k kJ mol θ∆H =-C H 2CH 2O 23CO 2O H 222(气)5231324.6/k kJ mol θ∆H =-2981324.6/k kJ mol θ∆H =-++一强放热反应,故载体的表面结构及其导热性能,对反应的选择性和催化剂颗粒内部温度的分布有显著的影响。

载体表面积大,活性比表面积大,催化剂活性高但也有利于乙烯完全氧化反应的发生,甚至生成的环氧乙烷很少。

载体如有空隙,由于反应物在细空隙中的扩散速度慢,产物环氧乙烷在空隙中浓度比主体浓度高,有利于连串副反应地进行。

工业上为了控制反应速度和选择性,均采用低比表面积无孔隙或粗空隙惰性物质作为载体,并要求有较好的导热性能和较高的热稳定性。

工业上常用的载体又碳化硅,α-氧化铝和含有少量氧化硅的α-氧化铝等。

助催化剂所采用的助催化剂有碱金属类,碱土金属类和稀土元素化合物等。

碱土金属类中,用得最广泛的是钡盐。

在银催化剂中加入少量钡盐,可增加催化剂的抗熔结能力,有利于提高催化剂的稳定性,延长其寿命,并可提高活性。

据研究两种或两种以上的助催化剂起到协同作用,可提高选择性。

抑制剂在银催化剂中加入少量硒碲氯溴等对抑制二氧化碳的生成,提高环氧乙烷的选择性有较好的效果。

工业上常在原料气中添加微量有机氯如二氯乙烷,以提高催化剂的选择性,调节温度。

2.3反应器及混合器的选择乙烯环氧化制环氧乙烷是一强放热反应,温度对反应的选择性又甚敏感,对于这种反应最好采用流化床反应器,但因为细颗粒的银催化剂易结块也易磨损,流化质量很快恶化,催化剂效率急速下降,故工业上普遍采用的是列管式固定床反应器,管内放催化剂,管间走冷却介质。

在配制混合气时,由于纯氧加入到循环气和乙烯的混合气中去,必须使氧和循环气迅速混合达到安全组成,如果混合不好很可能形成氧浓度局部超过极限浓度,进入热交换器时易引起爆炸危险。

为此,混和器的设计极为重要,工业上是借多空喷射器对着混和气流的下游将氧高速度喷射到循环气和乙烯的混合气中,使他们迅速进行均匀混合。

为了确保安全,需要用自动分析检测仪监视,并配制自动报警连锁切断系统,热交换器安装需要有防爆措施。

2.4影响因素(反应条件)的分析⑴反应温度乙烯环氧化过程中存在着平行的完全氧化副反应,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℃。

⑵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。

⑶空速与温度相比该因素是次要的,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,也影响催化剂的空时收率和单位时间的放热量,故必须全面衡量,现在工业上采用的混合气空速一般为4000-8000/h左右,也有更高的。

催化剂性能高反应热能及时移出时选择高空速,反之选择低空速。

⑷原料纯度原料其中的杂质可能给反应带来不利影响:①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);②使反应热效应增大(H2、C3以上烷烃和烯烃);③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)。

⑸进入反应器的混合气配比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益也关系生产安全。

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,就会造成飞温),如果以氧气作氧化剂,为使反应不致太剧烈仍须加入致稳剂。

以氮气作致稳剂时进入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,且能提高氧的爆炸极限,故循环气中允许有一定量二氧化碳,但不宜过多。

⑹乙烯转化率单程转化率的控制与氧化剂的种类有关,用纯氧作氧化剂时,单程转化率一般控制在12%—15%,选择性可达75-84%或更高。

用空气作氧化剂时,单程转化率一般控制在30%—35%,选择性可达70%左右。

单程转化率过高时,由于放热量大,温度升高快,会加快深度氧化,使环氧乙烷的选择性明显降低。

因为工业上采用循环流程,所以单程转化率也不能太低,否则会因循环气量过大而耗能增加。

3、工艺流程草图及说明3.1 氧化反应部分3.1.1 工艺流程草图图(1)氧气氧化法反应部分的工艺流程1、混合器2、热交换器3、反应器4、环氧乙烷吸收塔5、二氧化碳吸收塔6、二氧化碳吸收液再生塔3.1.2 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。

相关文档
最新文档