乙烯氧气氧化法制环氧乙烷（年产万吨）

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1、课程设计设计题目：乙烯氧气氧化法制环氧乙烷（年产17万吨）一、设计要求：1、根据设计题目，进行生产实际调研或查阅有关技术资料，选定合理的流程方案和设备类型，并进行简要论述。（字数不小于8000字）2、设计说明书内容：封面、目录、设计题目、概述与设计方案简介、工艺方案的选择与论证、工艺流程说明、专题论述、参考资料等。3、图纸要求：工艺流程图1张（图幅2号）；设备平面或立面布置图1张（图幅3号））。二、进度安排：教学内容学时地点备注查资料、说明书提纲、流程论证、工艺流程图第一周设计室设备布置图、说明书

2、整理、答辩。第二周设计室三、指定参考文献与资料《过程装备成套技术设计指南》（兼用本课程设计指导书）、《过程装备成套技术》、《化工单元过程及设备课程设计》摘要环氧乙烷有两种生产方法:氯醇法和直接氧化法。氯醇法采用低浓度乙烯(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

3、,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。中国原有近40家工厂用本法生产环氧乙烷,现已减至10多家,生产能力仅2～3万t/a。直接氧化法于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置。1953年美国科学设计公司(SD公司)建成年产2.7万吨直接空气氧化法制环氧乙烷生产装置,1958年美国壳牌化学开发公司(Shell公司)首先建成以氧气为氧化剂的2万t/a环氧乙烷生产装置。现在,利

4、用上述美国三家公司技术生产的环氧乙烷约占全世界环氧乙烷总产量的92%。其它拥有环氧乙烷生产技术的还有日本触媒化学、意大利的SnanProgetti、德国的Huels三家公司。由于钢铁工业和其它工业大量使用氧气,而化学工业、玻璃和食品工业愈来愈多地使用氮气作惰性保护气体,空气分离装置愈建愈多,规模也愈来愈大,氧气来源渠道多,价格低廉,因此近25年来,建造的绝大多数生产环氧乙烷的工厂采用纯氧直接氧化技术。一些原先用空气作氧化剂的环氧乙烷工厂也纷纷改用纯氧直接氧化技术。纯氧直接氧化技术的优点是排放气体含

5、乙烯比空气法少,乙烯的消耗定额比空气法小(前者为0.83～0.9t乙烯/tEO,后者为0.90～1.05t乙烯/tEO),设备和管道比空气法少。就新建工厂的投资而言,若氧气从外面输入,工厂不需建空分装置,则氧气法的投资比空气法明显降低;若工厂自建空分装置时,经测算,生产能力达到20万t/a以上时,氧气法的投资仍可比空气法低。中国直接氧化法中绝大多数亦为氧气法,用该法生产的环氧乙烷产量约达40万t/a。目录第一章前言和概述11.1前言11.2概述1第二章工艺流程论证42.1氧气氧化法生产工艺42.1

6、.1环氧乙烷反应42.1.2CO2脱除........................................................................................................................42.1.3环氧乙烷的解吸、回收和精制....................................................................................52.2乙烯环氧化

7、催化剂的选择52.3工艺条件的选择62.3.1反应温度.........................................................................................................................62.3.2空速72.3.3反应压力....................................................................................

8、.....................................72.3.4原料纯度和配比............................................................................................................72.4技术经济分析8第三章典型机器设备选型与论证............................................................