环氧乙烷安全生产技术要点(正式)

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环氧乙烷安全生产技术要

点(正式)

Standardize The Management Mechanism To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level.

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文件编号：KG-AO-8681-40 环氧乙烷安全生产技术要点(正式)

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氧气氧化法制环氧乙烷工艺中,乙烯氧化反应单元氧化反应器易发生“飞温”,而导致火灾爆炸等重大事故的原因:主副反应均为放热反应;副反应为完全氧化反应,反应热为主反应的十几倍;温度升高将导致反应选择性下降,速率加快,系统进入“自热”状况,进而导致热失控,甚至引发火灾爆炸事故。温度控制是保证氧气氧化法制环氧乙烷生产安全的关键, 建议工业生产中采用改善反应器结构、改良催化剂、改进换热方式、加入抑制剂以及采用比热容更大的甲烷气致稳、用沸水汽化代替彻热、采用小管径、分段冷却法等控温措施。

1 反应器结构的改进

可通过扩大反应管的直径、减少反应管根数或串联多个反应器的方法减弱反应状态的差异,降低局部

飞温发生的可能性。

2 催化剂的改进

可通过在原料气中带入微量抑制剂,使催化剂部分毒化,降低催化性能;在原料气入口附近反应管上层放一定高度的惰性载体稀催化剂,或放一定高度已部分老化催化剂,降低入口附近反应速率以降低放热速率;选用传热性能好的环形载体催化剂,环形可克服球形载体催化剂气体走短路的缺点,气体搅动激烈,传质传热速率快,有利于热量的移出。

3 换热方式的改善

增大换热面积及合理选择载热体以增大换热系数。一般反应温度在240℃以下宜采用加压热水作载热体。反应温度在250～300℃可采用挥发性低的矿物油或联苯醚混合物等有机载热体。反应温度在300℃以上则需用熔盐作载热体。

4 抑制剂的加入

在原料乙烯气体混合物中加入微量二氯乙烷抑制剂,可提高催化剂的选择性,减少反应放热量,降低热

点温度。

5 采用甲烷代替N2 致稳

甲烷比热容是氮气比热容的1. 35倍,因而有利于反应热被循环气带出。在相同负荷下,甲烷致稳与氮气致稳相比, EO的反应温度可降低2～3℃,选择性提高1% ,因而反应热效应减少。甲烷致稳时：乙烯控制在25%，氧小于8%（摩尔分数）。

6.用沸水汽化代替彻热

沸水汽化彻热的特点是反应热易带走，基本上能维持壳层恒温，反应器列管具有均匀的温度分布。

7.采用小管径

热油彻热管径越细，径向温差越小；反之管径越粗，径向温差越大。

8、采用分段冷却法

改变除热速率，使与放热速率尽可能平衡。

1、氧化反应器

乙烯与纯氧的氧化反应在氧化反应器中进行，反应产物是环氧乙烷。由于乙烯、环氧乙烷都是易燃易

爆物质，且又有氧存在，因此如果控制不好，就可能发生爆炸事故。

a.严格控制好乙烯、纯氧、致稳甲烷的混合比例。

b.严格控制反应温度不超过290℃，反应压力不超过2.0MPa。

c.联锁控制系统要处于完好状态。

d.定期用高温测厚仪对反应器壁厚及其管道进行检测，并做好记录。

e.装银催化剂时，必须保护好，银脱落催化剂球会萎缩。生产进水会使银催化剂中毒。

2、环氧乙烷泵

环氧乙烷的分解爆炸温度571℃，如果达到此温度无需进空气就会发生爆炸。由于环氧乙烷易气化，如对环氧乙烷泵操作不当，会产生气蚀造成空转，使泵内温度升高，容易达到环氧乙烷的分解爆炸温度；如环氧乙烷泵的叶轮安装不正，会发生擦壁，也能使温度升高达到分解爆炸温度。为防止环氧乙烷泵的温度升高，设有防止泵憋压的联锁控制和轴承温升联锁

控制。该泵设有水喷淋保护。

a.该泵不能有泄漏，如有泄漏要立即检修。

b.防泵憋压和轴承温升的联锁控制要处于完好状态。

c.定期检查水喷淋保护系统，要保持畅通好用。

3、环氧乙烷贮罐

环氧乙烷在有酸、碱、醛的环境下易发生聚合反应，能放出大量的热；与水反应也能放出大量的热。由于这些反应放出的大量热，会导致环氧乙烷的分解操作，因此环氧乙烷的贮罐中绝不能有酸、碱、醛、水等物质。为保证环氧乙烷贮罐的安全，用冷冻盐水保持5℃左右的低温，而且用0.2MPa的氮气进行氮封，以使气相组成过离爆炸极限。环氧乙烷贮罐设有水喷淋保护。

a.贮罐的液位要低于80%，存放环氧乙烷的贮槽必须清洁，并保持在0℃一下。

b.贮罐中绝不能混入酸、碱、醛、水等。

c.氮封系统要维持正常。水喷淋系统要保证畅通

好用。

4、其它部位

a.纯氧由氧压机供给。氧压机易发生着火事故，因此要加强巡检，做好记录，准确分析判断异常情况，以便及时采取有力的防护和补救措施。输送纯氧的管道必须干净，不能有油脂。

b.定期检测接地系统，保证良好接地，符合静电接地要求。

c.环氧乙烷装槽车或钢瓶长距离运输，要充以

0.7MPa的氮封进行保护，槽车或钢瓶要符合有关安全要求。

d.环氧乙烷沸点低，极易发挥，不要用手接触，以防冻伤。

e.环氧乙烷进入眼内会造成眼发炎或失明，因此在排放环氧乙烷时，要做好个人防护。

f.定期校验可燃气体报警仪，保证处于完好状态。