EO环氧乙烷装置的工艺设计
环氧乙烷装置的工艺设计的开题报告
环氧乙烷装置的工艺设计的开题报告一、选题背景环氧乙烷是一种常用的有机合成原料,被广泛应用于化学工业中。
环氧乙烷的生产装置主要包括氯化乙烯法、乙氧基化法、环合成法等。
其中,氯化乙烯法是目前较为成熟的一种生产工艺,但其存在环境和安全风险。
环氧乙烷的生产装置需要根据具体需求进行工艺设计。
合理的工艺设计能够提高生产效率,降低生产成本,保证生产安全。
因此,对于环氧乙烷装置的工艺设计研究具有实际应用价值。
二、研究内容本次课题的研究内容为环氧乙烷装置的工艺设计。
具体包括以下方面:1. 设计理论基础的探讨:描述环氧乙烷生产的基本原理和工艺要求;2. 装置主体设计:包含反应釜、回流冷凝器、分离装置等主体设备的选择和设计;3. 工艺流程设计:制定合适的工艺流程,包括初始原料和中间产物的处理、物料流动和处理过程中的参数控制等;4. 设计安全措施:提出安全措施和应对突发情况的应急预案,确保生产环境的安全和相关人员的安全。
三、研究意义该课题的研究具有以下重要意义:1. 通过对环氧乙烷装置的优化设计,提高生产效率、降低生产成本,从而具有明显的经济效益;2. 设计合理的工艺流程,确保安全生产,有效预防事故发生,保护生产人员的生命财产安全;3. 对环氧乙烷生产工艺和相关装置设备进行深入研究,增加对有机合成领域的技术积累和理论进展。
四、研究方法本次研究将采用文献资料法、实验分析法和模拟仿真分析法等多种方法。
通过对已有装置工艺设计的文献材料的梳理和分析,对装置的主体设备的选择和设计进行优化,并在此基础上制定合理的工艺流程。
同时,利用计算机仿真软件对工艺流程进行模拟,分析流程稳定性及提高生产效率的措施。
最后,针对环氧乙烷生产装置的安全问题,提出相应的安全措施和应急预案。
五、预期成果通过对环氧乙烷装置的工艺设计,将能够获得以下预期成果:1. 确定适合该装置的工艺流程,提高生产效率和降低生产成本;2. 合理选择和设计主体设备,提升生产装置的生产能力和稳定性;3. 设计合理的安全措施和应急预案,确保生产环境的安全和相关人员的安全;4. 为该领域的研究和实践提供科学的理论指导和应用参考。
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;。
环氧乙烷装置工艺流程
环氧乙烷装置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,classicarticles,topic composition,work summary,word parsing,copy excerpts,other materials and so on,want to know different data formats andwriting methods,please pay attention!环氧乙烷是一种重要的有机化工产品,广泛用于生产各种化工产品。
环氧乙烷装置是用来制备环氧乙烷的生产设备,其工艺流程主要包括原料准备、反应器反应、分离提纯、成品储存等几个主要步骤。
环氧乙烷的生产工艺及设备技术选型
环氧乙烷的生产工艺及设备技术选型环氧乙烷是一种重要的有机合成原料和化工产品,广泛应用于涂料、塑料、树脂、医药、染料等领域。
本文将详细介绍环氧乙烷的生产工艺及设备技术选型。
一、环氧乙烷生产工艺环氧乙烷生产的主要工艺是通过乙烯与氯水反应生成氯乙烯,然后经过氯乙烯代换反应得到环氧乙烷。
具体的生产工艺包括以下几个步骤:1. 原料准备:将乙烯与氯水送入反应器中,确保原料的纯度和稳定性。
2. 氯化反应:在反应器中加入氯化剂,使乙烯发生氯化反应生成氯乙烯。
反应条件包括适宜的反应温度和压力,以及合适的氯化剂浓度。
3. 氯乙烯代换反应:将氯乙烯与酸性催化剂接触,进行氯乙烯代换反应得到环氧乙烷。
反应条件包括适宜的反应温度和压力,以及合适的催化剂浓度。
4. 分离纯化:将反应产物进行分离纯化,去除杂质和副产物,得到纯度较高的环氧乙烷。
5. 尾气处理:对产生的尾气进行处理,回收和利用有价值的物质,同时处理排放的废气,确保环境友好和安全生产。
二、环氧乙烷生产设备技术选型在环氧乙烷的生产过程中,需选择合适的设备来实现生产工艺。
以下是常用的环氧乙烷生产设备技术选型:1. 反应器:选用高温高压反应器,能够耐受氯化反应和代换反应过程中的高温高压条件。
反应器应具备良好的密封性和耐腐蚀性能。
2. 分离塔:采用合适的分离塔,能够将反应产物进行有效的分离纯化,提高环氧乙烷的纯度。
分离塔设计应考虑物料流动性和传质效果,以及能耗和生产效率等因素。
3. 冷却器:选用高效率的冷却器,能够迅速冷却产物,减少能量损失。
冷却器设计应满足冷却效果、流体波动和设备紧凑性等要求。
4. 泵送设备:选择适用于环氧乙烷的泵送设备,确保输送流体的稳定性和流量控制。
泵设备应具备耐腐蚀性、高压输送能力和可靠性。
5. 废气处理设备:配置废气处理设备,对尾气中的有害物质进行去除,符合环保要求。
废气处理设备包括吸附装置、喷淋塔和燃烧装置等。
总结:环氧乙烷的生产工艺及设备技术选型对产品质量和生产效率具有重要影响。
环氧乙烷生产装置的设计
环氧乙烷生产装置的设计摘要:环氧乙烷是重要的有机化工原料,可用于生产乙二醇、乙醇胺、减水剂单体等多种中间体和精细化工产品。
现有技术中的环氧乙烷生产装置不能满足产能扩大的需要,其结构设计不理想。
同时增加了产品的生产成本,降低生产的经济效益。
本文设计了一种环氧乙烷生产装置,他解决了上述出存在的问题,保证循环气通过的流速及流量,提高了工作过程中的稳定性。
关键词:环氧乙烷;生产装置;设计;工作原理1 概述环氧乙烷是结构上最简单的环醚,分子式C2H4O,环氧乙烷在低温10.7摄氏度以下时为无色透明液体,常温常压下为无色气体。
暴露在环氧乙烷气体下,对眼、喉、鼻有刺激性。
其性质活泼,易燃有毒,是致癌物之一,同时还具有很好的水溶性,因而工业上直接利用水作为吸收剂。
环氧乙烷是重要的有机化工原料,可用于生产乙二醇、乙醇胺、减水剂单体等多种中间体和精细化工产品。
2 环氧乙烷生产装置存在的问题环氧乙烷生产装置主要用于生产环氧乙烷,目前环氧乙烷生产装置大多与其产能配套设置,如果增大环氧乙烷的产能就需要额外增加一套环氧乙烷生产装置,来适应环氧乙烷的生产需要,这样一来增加一套设备就会增加产品生产的成本,降低生产的经济效益,而现有技术中的环氧乙烷生产装置不能满足产能扩大的需要,其结构设计不理想。
3 环氧乙烷生产装置的设计与研究图1 环氧乙烷生产装置图本环氧乙烷生产装置如图1所示,图中:1、第一环氧乙烷反应器,2、第二环氧乙烷反应器,3、气-气换热器,4、洗涤塔进料换热器,5、循环压缩机,6、第一洗涤塔,7、第二洗涤塔。
本文设计的环氧乙烷生产装置包括环氧乙烷反应器、气一气换热器3、洗涤塔进料换热器4、循环压缩机5、第一洗涤塔6及第二洗涤塔7。
环氧乙烷反应器包括第一环氧乙烷反应器1及第二环氧乙烷反应器2,第一环氧乙烷反应器1与第二环氧乙烷反应器2之间通过管道并联连接,洗涤塔包括第一洗涤塔6及第二洗涤塔7,第一洗涤塔6与第二洗涤塔7之间通过管道串接连接,从第一洗涤塔6顶部出来的循环气再次进入第二洗涤塔7洗涤,洗涤完后从第二洗涤塔7顶部出来,实现二次洗涤过程,本文设计的环氧乙烷生产装置通过将循环气先经过第一洗涤塔6,再经过第二洗涤塔7进行二次洗涤可以保证环氧乙烷反应器入口环氧乙烷的浓度,循环压缩机5设置在环氧乙烷反应器与洗涤器之间,环氧乙烷反应器与循环压缩机5之间通过管道连接设置气一气换热器3,气一气换热器3是将温度高的气体传递到给温度低的空间的设备。
年产5.5万吨环氧乙烷工艺设计
年产5.5万吨环氧乙烷工艺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,在生产理论的基础上,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、反应器、环氧乙烷吸收塔、二氧化碳吸收系统,等进行物料衡算,对环氧乙烷反应器设备进行热量衡算,并对环氧乙烷反应器进行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;反应器;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 checking of 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。
环氧乙烷生产中的装置设计与工艺流程优化策略
环氧乙烷生产中的装置设计与工艺流程优化策略随着工业化的快速发展,化工行业成为现代社会的重要组成部分。
环氧乙烷是一种常用的化工原料,广泛应用于塑料、橡胶、合成纤维等领域。
在环氧乙烷生产过程中,装置设计和工艺流程的优化是确保生产效率和产品质量的关键因素。
本文将论述环氧乙烷生产中的装置设计及工艺流程的优化策略,并探讨其对环氧乙烷产量和产品质量的影响。
一、装置设计1. 主要设备环氧乙烷生产装置由反应器、分离器、蒸馏塔等主要设备组成。
其中,反应器是整个生产过程的核心设备,其设计应考虑反应器的尺寸、受热面积、搅拌速度等参数对反应效率的影响。
2. 材料选择在环氧乙烷生产装置的设计中,材料的选择是非常重要的。
应选择能够抵抗高温高压、耐腐蚀的材料,以保证设备的使用寿命和产品质量。
常见的材料包括不锈钢、镍基合金等。
3. 安全性设计环氧乙烷是一种易燃易爆的化学品,因此在装置设计过程中,安全性应是首要考虑的因素之一。
应合理设置防爆装置、紧急喷淋系统等安全设施,确保生产过程的安全运行。
二、工艺流程优化策略1. 原料选择环氧乙烷的原料主要是乙烯和过氧化氢。
优化工艺流程的一种策略是选择高纯度的原料,以提高环氧乙烷的产率和产品质量。
2. 反应条件控制环氧乙烷的生产反应条件包括温度、压力、反应时间等因素。
通过对反应条件的控制,可以提高反应效率和产物选择性。
例如,适当调节反应温度和压力可以降低副反应的发生,提高环氧乙烷的产率。
3. 反应过程监控在环氧乙烷生产过程中,反应过程的监控是优化工艺流程的重要手段。
可以通过在线监测仪器对反应物浓度、温度、压力等参数进行实时监控,及时调整反应条件,保持最佳的生产状态。
4. 能源利用环氧乙烷生产过程中,能源的利用对于提高生产效率至关重要。
优化工艺流程可以通过合理的能源回收和利用,减少能源消耗,提高能源利用效率。
5. 产品纯净度提升提高环氧乙烷的纯净度是优化工艺流程的一项重要目标。
可以通过加入适量的添加剂、优化分离工艺等方式提高产品的纯净度,满足市场需求。
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。
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。
环氧乙烷固定床反应器设计
第三章
3.1
目前,我国工业生产环氧乙烷的方法有氯醇法和直接氧化法两种,直接氧化法又分为乙烯空气氧化法及乙烯氧气氧化法。
(1)氯醇法
氯醇法环氧乙烷生产分两步进行:①氯气与水反应生成次氯酸,再与乙烯反应生成氯乙醇;②氯乙醇用石灰乳皂化生成环氧乙烷。
(2)直接氧化法
直接氧化法,分为空气法和氧气法两种。这两种氧化方法均采用列管式固定床反应器。反应器是关键性设备,与反应效果密切相关,其反应过程基本相同,都包括反应、吸收、汽提和蒸馏精制等工序。
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。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 。
环氧乙烷可与有机酸、无机酸反应生成相应的酯。环氧乙烷与硝酸反应最为重要,生成的乙二醇二硝酸酯是能在低温下引爆的炸药。
(3)氧化还原反应
在钠汞齐及催化剂存在下环氧乙烷加氢还原生成乙醇,此反应没有工业意义。环氧乙烷在铂黑等催化剂存下可以有控制地氧化成羟基乙酸,最终则被氧化成二氧化碳及水。
年产3万吨环氧乙烷工艺的初步设计-反应器设计-开题报告
精美,有索引,符合国内行业标准
一、引言
环氧乙烷是生物醇的一种,具有高的生物可利用性和易于合成,是工业上非常重要的化工原料。
由于它的特殊性,近年来得到了越来越多的应用,如用于聚氨酯行业,也可以用于药物、日用品等领域。
因此,对环氧乙烷生产已成为化学工业中的热门话题。
在环氧乙烷制造中,反应器是最重要的部分,反应器的设计决定了设备的能效和成本。
本文讨论的内容是基于最新技术,针对一种年产3万吨环氧乙烷工艺,设计其反应器系统。
二、反应器的设计
1、反应器的选择
在反应器设计中,首先考虑的是选择合适的反应器。
由于环氧乙烷的生产工艺不仅涉及有机合成反应,而且涉及到一系列的物理反应,因此,涉及到多种反应器的使用。
例如,有机合成反应一般选择反应釜,反应温度一般为150℃;物理反应则可以选择真空反应釜,可以使反应温度达到200℃;另外,也可以使用分散反应釜,反应温度可以达到更高,但要注意反应产物的安全性。
2、反应器的设计
在反应器设计中,应考虑到反应物料的物理和化学性质,以及反应过程所需的反应时间、温度、压力等因素;对于不同的化学反应,还应考虑反应活度、反应速率等因素;。
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℃。
乙烯制环氧乙烷工艺流程设计与装置布置
乙烯制环氧乙烷工艺流程设计与装置布置乙烯制环氧乙烷是一种重要的化工原料,广泛应用于塑料、涂料、合成树脂等行业。
为了提高生产效率和产品质量,合理的工艺流程设计和装置布置至关重要。
本文将从工艺流程设计和装置布置两个方面进行论述。
一、工艺流程设计在乙烯制环氧乙烷的工艺流程设计中,主要包括原料准备、反应过程、分离和提纯等环节。
1. 原料准备乙烯作为主要原料,需要经过脱气和预热处理,去除杂质和调整温度至适宜的反应条件。
同时,环氧乙烷的制备还需要添加一定量的氧气和催化剂,以促进反应的进行。
2. 反应过程乙烯与氧气在催化剂的作用下,通过环氧化反应生成环氧乙烷。
为了提高反应效率和产率,可以采用连续流程和床层反应器组合的方式。
此外,反应过程中需要对温度、压力和流量等操作参数进行控制,确保反应的稳定性和安全性。
3. 分离和提纯反应结束后,需要对反应产物进行分离和提纯。
通常采用蒸馏、萃取和脱水等工艺,将环氧乙烷从副产物和未反应的原料中分离出来。
此外,还可通过净化处理,去除杂质物质,提高产品的纯度和质量。
二、装置布置乙烯制环氧乙烷的装置布置需要考虑原料进料、反应器、分离装置和产品收集等方面。
1. 原料进料乙烯等原料需要通过管道系统输送至反应器。
为了保证原料的流动性和稳定性,可以设置加热和增压设备,调节原料的温度和压力,使其满足反应的要求。
此外,在进料过程中还需考虑安全阀和泄压装置,以应对突发情况。
2. 反应器反应器是乙烯制环氧乙烷的核心设备,可选择多床或多管式反应器。
反应器内需配置催化剂,以促进环氧化反应的进行。
同时,还需根据反应的热力学特性,设置冷却装置,控制反应温度,避免过热或过冷导致反应不稳定。
3. 分离装置反应产物需要通过分离装置进行蒸馏和提纯。
通常采用精馏塔和提取塔等设备,将环氧乙烷从副产物和原料中分离出来。
在布置过程中,需要考虑分离塔的高度和直径,以及塔盘或填料的选择,以提高分离效果和产物纯度。
4. 产品收集最后,环氧乙烷通过管道系统收集和输送至产品储存罐或后续加工设备。
第三篇_第五章_环氧乙烷乙二醇装置
第五章环氧乙烷/乙二醇装置第一节概述环氧乙烷(EO)、乙二醇(EG)都是重要的基本化工原料,亦是石油化工的产品,用途十分广泛。
通常,乙二醇由环氧乙烷水合而成。
环氧乙烷的生产方法之一——氯醇法在国外已被淘汰,国内尚保留有年产1.5万吨的氯醇法制环氧乙烷装置。
当前生产环氧乙烷的主要工艺是乙烯在银催化剂上的空气或氧气直接氧化法。
目前我国较为大型的空气法年产4.4万吨乙二醇已经改造为年产6万吨乙二醇并采用直接氧化法的装置建在辽阳化纤总厂。
70年代引进的年产6万吨乙二醇和1987年引进的年产20万吨乙二醇,以及1987年签订合同引进的另两套分别为年产12万吨、6万吨的四套乙二醇装置均采用直接氧化法工艺。
四套装置分别建在燕山、扬子、金山及抚顺。
一、生产方法乙烯气相直接氧化法分为空气法与氧气法两种。
辽化采用原西德虚尔斯(Huels )空气氧化法专利技术,由法国引进。
燕化采用的氧气法系美国S.D公司(美国科学设计公司)的专利技术,由日本日曹公司承建。
下面仅以乙烯直接氧化法生产环氧乙烷的工艺为主要内容介绍。
工艺原理是乙烯在银催化剂上与氧发生部分氧化反应生成环氧乙烷,其主反应是:主要副反应:CO2和水:除乙醛外,反应中还有少量的其它副产物生成,其反应机理及形成原因尚不清楚。
环氧乙烷与水在一定条件下水合制得一乙二醇、二乙二醇及三乙二醇等醇类。
由乙烯、氧气(或空气)、致稳气(N2, CH4等)、适量抑制剂(二氯乙烷)组成的混合气,通过置于固定床反应管中的银催化剂发生反应生成环氧乙烷。
含环氧乙烷的反应气经水吸收、汽提、脱除CO2,水合生成乙二醇,少部分环氧乙烷水溶液经过精制得精环氧乙烷。
环氧乙烷和水直接生成乙二醇的同时,还有少量的副反应:环氧乙烷和乙二醇及较高的同系物反应,生成二乙二醇及更少量的三乙二醇、多乙二醇。
二、工艺流程S.D公司专利技术生产乙二醇的工艺简略如下:1.乙烯氧化及循环气压缩将乙烯与氧气混入循环气中,在N2致稳条件下使氧含量达7%,乙烯含量达15%,CO210%,Ar约<12,(用甲烷做致稳气时,O28%,C2H425%)然后使循环气与反应器出来的反应气体换热,升温后进入填有Ag催化剂的固定床,在约200~270℃,平均压力2. 1MPa条件下进行反应,生成环氧乙烷。
环氧乙烷废气处理装置的工艺设计
结论
结论
本次演示对环氧乙烷催化水合制乙二醇的工艺进行了详细的研究。首先介绍 了该工艺的基本原理和工艺流程,然后分析了反应条件对产物的影响。接着深入 探讨了反应机理和催化剂的作用,并对比了当代国内外的研究成果及相关工艺。 研究发现,环氧乙烷催化水合制乙二醇的工艺具有较高的选择性和较低的成本, 但仍存在一定的不足之处,如催化剂易流失等。
概述
环氧乙烷催化水合制乙二醇的工艺主要包括以下步骤:环氧乙烷与水在催化 剂的作用下反应生成乙二醇和乙醇,再通过精馏分离出产品。该工艺不仅具有高 的选择性,而且催化剂的活性可以重复使用。此外,通过优化反应条件,可以显 著提高乙二醇的收率和纯度。
反应条件对产物的影响
反应条件对产物的影响
在环氧乙烷催化水合制乙二醇的反应中,反应温度、压力、物料配比和催化 剂浓度等因素都会对产物产生影响。其中,反应温度的提高有助于提高乙二醇的 收率,但过高会导致副反应增加。压力对产物的影响则与温度相反,适当增加压 力可以提高反应速率和产物收率。物料配比方面,环氧乙烷与水的比例对产物影 响较大,最佳配比需要根据具体工艺条件确定。而催化剂浓度的增加则可以加快 反应速率,但过高的催化剂浓度会导致成本增加。
当代国内外研究成果与相关工艺 对比
当代国内外研究成果与相关工艺对比
近年来,国内外研究者针对环氧乙烷催化水合制乙二醇的工艺进行了大量研 究。在催化剂的优化方面,研究者们通过改变化学组成、物理结构等手段,研发 出一系列高效、稳定的催化剂。此外,一些新的反应器设计和工艺流程也被提出, 旨在提高乙二醇的收率和纯度,降低生产成本。与相关工艺相比,环氧乙烷催化 水合制乙二醇的工艺具有更高的选择性和较低的成本。
基本内容
1、吸收法主要是通过液体吸收剂与废气中的环氧乙烷发生化学反应,从而达 到净化废气的目的。该方法适用于处理废气量较大、浓度较低的环氧乙烷废气, 具有较高的净化效率,但运行成本相对较高。
【论文】年产5万吨环氧乙烷工艺设计
摘 要经过六年的环氧乙烷的工业生产,人们对银催化剂的失活原因进行了调查。
温度还原法被用来于描述的银的化学性质以及其对于氧的活性。
在不同的导热处理后,新鲜和老化的催化剂也被检查。
在工业运行中,表面的物料被修改,一些氧扩散到了膨胀的金属中。
老化引起银特性的恒变,导致与氧之间的不同相互作用。
TPR 谱展示了反应器轴线的趋势,表明了其与催化剂失活程度的关联。
环氧乙烷是重要的有机合成原料之一,用于制造乙二醇、合成洗涤剂、乳化剂、非离子型表面活性剂、抗冻剂、增塑剂、润滑剂、杀虫剂以及用作仓库熏蒸剂。
在工业化生产上有着重要的意义。
因此,环氧乙烷的大规模工业化生产是一个重要课题。
关键字:环氧乙烷,工艺流程,氧气氧化法AbstractThe deactivation of a silver catalyst was investigated after six years of industrial production of ethylene oxide. Temperature-programmed reduction was used to characterize the chemical nature of the silver and its reactivity towards oxygen. The fresh and some aged catalysts were examined, also after different thermal treatments.During the industrial run, the surface species were modified and some oxygen diffused into the bulk of the metal. Aging caused permanent changes in the characteristics of the silver, resulting in a different interaction with oxygen. The TPR spectra exhibited a trend along the reactor axis, suggesting a correlation with the degree of deactivation of the catalyst.Ethylene oxide is an important raw material of organic synthesis, one for the manufacture of ethylene glycol, synthetic detergents, emulsifiers, non-ionic surfactants, antifreeze agents, plasticizers, lubricants, pesticides and using Fumigant for storage. Therefore, the large-scale industrial production of ethylene oxide is an important issue. This of ethylene oxide in the specific application.Key words:Ethylene, oxide, Process, Oxygen, oxidation目 录第一章前言 (1)1.1 环氧乙烷的特性与用途 (1)1.1.1 环氧乙烷的特性 (1)1.1.2 环氧乙烷的用途 (2)1.2 环氧乙烷在国内外生产技术现状及发展 (2)1.2.1 生产技术现状 (2)1.2.2 新发展 (3)1.3 环氧乙烷工业生产方法概述及特点 (3)1.3.1 氯醇法 (4)1.3.2 直接氧化法 (6)第二章工艺流程概述 (9)2.1 环氧乙烷反应工段 (9)2.2 环氧乙烷吸收与提纯工段 (10)2.3 二氧化碳脱除系统 (11)第三章工艺参数指标 (13)3.1 反应部分的工艺参数指标 (13)3.2 吸收塔的工艺条件 (13)第四章物料衡算 (15)4.1 反应器的物料衡算 (15)4.2 吸收塔D-111 的物料衡算 (19)4.2.1 各组分亨利系数、相平衡常数、吸收率及吸收因子 (20)4.2.2 吸收塔的物料衡算 (21)第五章热量衡算 (30)5.1 反应器的热量衡算 (30)5.2 吸收塔的热量衡算 (33)5.3 原料气—氧化气换热器的热量衡算 (34)第六章主要工艺设备工艺尺寸的计算 (37)6.1 反应器工艺尺寸的计算 (37)6.1.1 反应器的传热系数 (37)6.1.2 计算公式(经验法) (41)6.1.3 工艺尺寸计算表 (43)6.1.4 传热面积校核 (45)6.1.5 床层阻力计算 (45)6.2 吸收塔工艺尺寸计算 (46)6.2.1 工艺条件 (46)6.2.2 流量确定 (46)6.2.3 工艺尺寸的确定 (49)6.3 原料气-氧化气换热器工艺尺寸计算 (52)6.3.1 反应系统的气-气换热器(E-114B) (52)6.3.2 氧化气冷却器(E-115A/B) (53)第七章结论 (54)参考文献 (55)致谢 (57)附录 (58)声明 (60)第一章前言1.1 环氧乙烷的特性与用途1.1.1 环氧乙烷的特性物理性质环氧乙烷是无色的液体,是由两个碳原子、四个氢原子和一个氧原子组成的。
环氧乙烷生产中的装置设计与工艺流程优化
环氧乙烷生产中的装置设计与工艺流程优化环氧乙烷是一种重要的有机化工原料,广泛应用于树脂、塑料、涂料等行业。
在环氧乙烷生产过程中,装置设计和工艺流程的优化显得尤为重要。
本文将从装置设计和工艺流程两个方面,探讨环氧乙烷生产中的优化方法。
一、装置设计环氧乙烷的生产过程中,装置设计直接影响到生产效率和产品质量。
合理的装置设计可以降低能耗、提高产量、减少废物排放。
以下是环氧乙烷生产中装置设计的优化方法:1. 反应器设计:选择合适的反应器类型、容积和材料,确保反应器的密封性和耐腐蚀性。
同时,采用高效的搅拌设备,以提高反应效率,并采取措施降低热损失,减少能耗。
2. 分离设备设计:合理选择分离设备,如蒸馏塔和萃取塔,以实现对环氧乙烷的分离和提纯。
考虑设备的效率和节能性,选择适当的操作参数和流程方案。
3. 安全装置设计:在设计环氧乙烷生产装置时,应充分考虑安全性。
设置适当的安全装置,如自动泄压装置、温度传感器等,及时发现并处理异常情况,确保操作人员和设备的安全。
二、工艺流程优化工艺流程优化是提高环氧乙烷生产效率和产品质量的关键。
通过改进工艺参数和流程控制,可以提高反应转化率、减少副反应产物生成和提高产品纯度。
以下是工艺流程优化的方法:1. 原料选择:合理选择原料,如乙烯和过氧化氢,在纯度和成本之间寻求平衡。
同时,控制原料的供应稳定性和纯度,以保证生产过程的稳定性和产品的质量。
2. 反应条件控制:通过调节反应温度、压力和催化剂用量等参数,达到最佳的反应条件。
保持反应温度和压力的稳定,减少副反应产物生成,提高环氧乙烷的产率和选择性。
3. 废物处理:合理处理生产过程中的废物,如副产物和废水。
采用合适的废物处理设备,如吸附装置和氧化装置,实现污染物的去除和资源的回收利用。
4. 控制系统优化:采用先进的控制系统,实现对生产过程的自动化控制和优化。
通过监测和调整关键参数,提高生产效率,减少能耗,提高产品的一致性和稳定性。
结语环氧乙烷生产中的装置设计和工艺流程优化是提高生产效率和产品质量的关键。
环氧乙烷生产装置安全设计
环氧乙烷生产装置安全设计环氧乙烷是一种广泛应用于化工和医药工业中的重要原料和溶剂。
然而,由于其具有较高的毒性和易燃性,环氧乙烷生产装置的安全设计和操作至关重要。
本文将从三个方面分析环氧乙烷生产装置的安全设计。
首先,关于生产装置的设计。
环氧乙烷生产装置需要具备防爆和防火的措施,以确保安全操作。
装置的建设应符合相关的国家标准和法规,包括设备的选材、制造和安装等。
同时,在装置的设计中应充分考虑防爆插头和其他存在火源的设备,并采用合适的防爆措施,如防爆罩和防爆空调等。
此外,装置的设计应考虑到应急情况的处理,例如设置灭火系统和逃生通道等。
其次,关于运行过程的安全。
环氧乙烷生产装置的操作人员应接受专业培训,并严格按照操作规程进行操作。
操作人员应熟悉装置的运行原理和工艺流程,并对可能的事故和操作失误有所了解。
在操作过程中,应密切关注装置的运行状态和压力等参数,并及时采取正确的措施进行调整和修复。
此外,必须严格遵守火源禁止和禁止吸烟等规定,确保操作环境的安全。
最后,关于装置的维护和检修。
定期的维护和检修对保证装置的安全运行至关重要。
定期的检查可以发现潜在的问题,并及时采取措施进行修复。
维护人员应具备相关的专业知识和技能,并按照维护计划进行工作。
同时,必须定期对装置进行安全评估,确保其符合相关的标准和法规。
总之,环氧乙烷生产装置的安全设计对于防止事故和保护操作人员的生命财产安全至关重要。
通过合理的装置设计、安全的运行过程以及定期的维护和检修,可以降低装置的风险,并最大程度地保障装置的安全运行。
同时,操作人员应具备专业的知识和技能,并遵守相关的操作规程和安全规定,以确保装置的安全运行。
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。
环氧乙烷工艺说明
环氧乙烷系统工艺流程叙述:EO精制塔来的高纯EO用泵P-307A/B输送到EO贮存区,在进入EO贮罐T-801A/B前,经EO进料冷却器E-801冷却到0℃,E-801的出口温度由TV-8101来调节制冷机A-801A/B 的进入深冷器的盐水流量来控制在0℃,贮罐的压力由分程调节器PV-8101A/B控制在0.3Mpa,在贮罐的压力升高时,则通过PV-8101B开启将压力排入放空吸收塔;如果压力低时则通过PV-8101A阀向罐内充入N,氮气总管采用双截止阀和放空阀系统来保护,以防止2EO进到氮气总管。
EO贮罐必须采用氮封,以防止空气漏入贮罐内;并保持罐内的EO蒸汽在非爆炸范围内。
每个贮罐设有多点温度计,用于测量T-801A/B不同高度温度。
如果温度太高时则必须启动EO输送泵P-801A/B/C/D,使罐内的EO通过冷却器E-802A/B循环冷却后回罐。
E-802A/B 的出口温度由TIC-8102A/B通过调节来自冰机A-801A/B的盐水流量来控制在0℃,P-801A/B/C/D泵也用来把EO产品输送到EO装车站,通过装车臂Z-801A/B装车。
槽车内的气体回到放空吸收塔,装入槽车的EO量由FQC-8101A/B计量。
贮罐上装有安全泄放阀。
如果泄压阀上游的爆破膜破裂时,HV8104将自动起动稀释蒸汽系统来稀释放空的EO气体。
环氧乙烷罐区有两个罐,位号是T801A/B,每个容积是500 m3。
设计压力是0.6 Mpa,储存温度是-5---5℃。
正常操作压力是0.2 Mpa。
工艺流程叙述:来自环氧乙烷装置流量7.2m3/h 、压力1.7 Mpa、温度是13℃~ 15℃的EO,经过泵P-307送到罐区,进E-801(环氧乙烷进料冷冻器)壳程,通过管程的冷冻盐水调节阀TV8101控制TIC8101,冷却到0℃~ -5℃,和环氧乙烷装车最小流量返回线一起,经过现场手动阀(编号另定)→HV8101A/HV8181B,分别进入T-801A/T801B储存。