环氧乙烷

聚氯乙烯 乙酸
季戊四醇 巴豆醛
醇酸树脂 山梨酸
加醋酸
醋酸乙烯
合成纤Fra Baidu bibliotek、涂料、粘合剂
加甲醛
1，4-丁炔二醇
1，4-丁二醇
乙
炔
四氢呋喃、γ-丁内酯、聚酯树脂
二聚
乙烯基乙炔
粘合剂
加氢
丁二烯
氯化
加HCl
2-氯丁二烯
三氯乙烯、四氯乙烯
溶剂
氯丁橡胶
加HF
氟乙烯
聚合
聚氟乙烯
补N2和变换 N2-H2
合成
氨、尿素等
危险品！
环氧乙烷易自聚，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。
乙烯下游消费结构
世界乙烯消费构成情况
环氧乙烷 13.0%
其他 聚苯乙烯 5.0% 7.0%
α-烯烃 3.0%
聚氯乙烯 14.0%
醋酸乙烯 1.0%
仲丁醇
脱氢或氧化脱氢
丁二烯
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
加乙烯烷基化 加丙烯烷基化
乙苯 脱氢
丙酮
双酚 A
苯乙烯
聚苯乙烯、丁苯橡胶、 ABS树脂
聚碳酸酯、环氧树脂
用途多多！
化学工业中氧化反应是一大类重要化学反应，它是生产 大宗化工原料和中间体的重要反应过程。
有机物氧化反应当数烃类的氧化最有代表性。烃类氧化 反应可分为完全氧化和部分氧化两大类型。
完全氧化是指反应物中的碳原子与氧化合生成CO2，氢 原子与氧结合生成水的反应过程。
部分氧化，又称选择性氧化，是指烃类及其衍生物中少 量氢原子（有时还有少量碳原子）与氧化剂（通常是氧）发 生作用，而其他氢和碳原子不与氧化剂反应的过程。
据统计，全球生产的主要化学品中50％以上和选择性 氧化过程有关。
烃类选择性氧化可生成比原料价值更高的化学品，在化 工生产中有广泛的应用。
选择性氧化不仅能生产含氧化合物，如醇、醛、酮、酸、 酸酐、环氧化物、过氧化物等，还可生产不含氧化合物，如 丁烯氧化脱氢制丁二烯，丙烷（丙烯）氨氧化制丙烯腈，乙 烯氧氯化制二氯乙烷等，
氧化
苯甲酸
染料中间体、医药、增塑剂
临氢脱烷基
苯
硝化、还原、光气化
甲苯二异氰酸酯
聚氨酯类泡沫塑料、聚氨酯橡胶
二甲苯
萘 烷基萘
对二甲苯
氧化 对苯二甲酸 聚酯树脂、涤纶
间二甲苯
异构化 氨氧化
对二甲苯
间苯二腈
农药、聚酰胺纤维
邻二甲苯
氧化
邻苯二甲酸酐 医药、染料、增塑剂
氧化
脱烷基
萘
氧化
加HCl 水合
氯乙烯 乙醛
㈠ 氧化反应的共同特点
⑴过程易燃易爆 烃类与氧或空气容易形成爆炸混合物，因此氧
化过程在设计和操作时应特别注意其安全性。 表7-1列出了某些烃类与空气混合后的爆炸极限。 氧化反应的这一特点，在氧化反应器的设计上
必须引起高度重视！ 反应温度最好能自动控制，至少装上自动报警
系统。
表7-1 某些烃类与空气混合的爆炸极限
聚酯树脂
与异戊二烯共聚
丁基橡胶
氧化
甲基丙烯酸 甲基丙烯酸酯
有机玻璃
异
与甲醛反应
异戊二烯
异戊橡胶
丁
烯
水合
叔丁醇
香料原料、溶剂、医药中间体、
与甲醇反应
甲基叔丁基醚（MTBE）（汽油添加剂）
聚合
聚异丁烯
粘合剂、密封胶
聚合
聚丁烯
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
热力学不可逆反应，不受化学平衡限制，理论上可 达100％的单程转化率。
但对许多反应，为了保证较高的选择性，转化 率须控制在一定范围内，否则会造成深度氧化而降 低目的产物的产率。
异丙苯 苯酚
酚醛树脂、苯胺、壬基酚等
加十二烯
十二烷基苯
合成洗涤剂
苯
加氢
环己烷
己内酰胺
聚酰胺纤维
氯化
氯苯
染料中间体、医药
氧化 硝化
顺丁烯二酸酐 四氢呋喃、1，4-丁二醇 医药、聚氨酯
硝基苯 苯胺
二苯基甲烷二异氰酸酯、橡胶助剂、 染料、医药、农药
聚氨酯纤维
硝化
硝基甲苯
染料中间体、炸药
歧化
甲
苯、二甲苯
苯
改良的F-T合成
汽油、煤油、柴油等液体燃料
羰基合成 醋酸
合成气 合成 (CO+H2)
合成
氧化
甲醛
酚醛树脂、合成原料
甲醇 与异丁烯合成
甲基叔丁基醚（MTBE）
与CO合成 加CO、O2
同系化
甲酸甲酯 草酸二甲酯
乙醇
脱水
甲酸 乙二醇
草酸 乙烯
二甲醚
转化 转化
C2-C4烯烃 汽油
柴油机燃料
5.2乙烯环氧化制环氧乙烷
复杂网络，由于催化剂和反应条件的不同，氧化反应 可经过不同的反应路径，转化为不同的反应产物。
这些产物往往比原料的反应性更强，更不稳定， 易于发生深度氧化，最终生成二氧化碳和水。
因此反应条件和催化剂的选择非常重要，其中催 化剂的选用是决定氧化路径的关键。
⑶反应不可逆 对于烃类和其他有机化合物而言, 氧化反应为
乙烯系列产品
丙烯系列产品
与苯乙烯共聚 与丙烯腈共聚
聚合
丁苯橡胶 丁腈橡胶 顺丁橡胶
与苯乙烯、丙烯腈共聚
ABS塑料
氯化
2-氯丁二烯
氯丁橡胶
丁
与顺酐反应
四氢邻苯二甲酸酐
二
烯
与HCN反应
己二腈
己二胺
尼龙66
十二碳内酰胺（尼龙12的单体）
三聚环化
1，5，9-环十二碳三烯
香料、增塑剂、阻燃剂、聚酯原料
乙酰氧基化、加氢、水解 1，4-丁二醇
爆炸
含量（烃）／％
极限 乙 乙烯 丙烯 n-丁烯 丁二烯 苯 甲苯 邻 萘
炔
二
甲
苯
下限 2.3 3~3.5 2.0 1.7
2.0 1.4 1.27 1.0 0.9
上限 82 16~29 11.1 9.0 11.5 9.5 7.0 6.4 5.9
⑵氧化途径复杂多样 氧化反应多为由串联、并联或两者组合而形成的
§5.2.1 概述 §5.2.2 环氧乙烷
（1）乙烯的环氧化反应 （2）催化剂 （3）催化反应机理 （4）工艺条件的选择 （5）氧化法工艺流程 （6）环氧乙烷生产中的新工艺和新技术
§5.2.1 概述
环氧乙烷(Ethene Oxide简称EO）是最简单最重要
的环氧化物，在常温下为气体，沸点10.4℃，可与水、醇、 醚及大多数有机溶剂以任意比例混合，在空气中的爆炸限 （体积分数）为2.6％～100％，有毒。
聚乙烯 57.0%
环氧乙烷是乙烯工业衍生物中重要的有机化工产品。 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，也大量用做抗冻剂。 现在几乎所有的环氧乙烷都与乙二醇生产相结合在一起， 大部分或全部环氧乙烷用于生产乙二醇，少部分用于生产其 他化工产品。