环氧乙烷生产技术进展与市场分析

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1、环氧乙烷生产技术进展与市场分析    摘要:环氧乙烷广泛应用于合成乙二醇、二甘醇、三甘醇、乙醇胺、乙二醇醚和乙氧基化合物。该文对国内外环氧乙烷生产技术现状、市场供需进行了分析，提出了我国环氧乙烷的发展建议，即开发大型反应器，加大其下游产品的开发与应用等。    关键词:环氧乙烷技术进展生产市场发展    环氧乙烷（EO）是重要的石化产品，主要用于生产乙二醇，还可以衍生出几十种重要的精细石油化工中间体，广泛应用于洗染、电子、医药、农药、纺织、造纸、汽车、石油开采与炼制等众多领域。1生产技术进展[1-3]    目前，世界上EO工业化生产装置几乎全部采用以银为催化剂的乙

2、烯直接氧化法。全球EO生产技术主要被Shell公司（英荷合资）、美国SD（科学设计公司）、美国UCC三家公司所垄断，90%以上的生产能力采用上述三家公司生产技术。此外拥有EO生产技术的还有日本触媒公司、美国DOW公司、德国赫斯公司等。综观国内外EO生产技术发展趋势，开发高性能催化剂，降低乙烯消耗成为技术进展的主要体现。下面主要介绍近年来国内外催化剂研究开发与生产工艺设备的改进等最新进展。1.1催化剂    目前国外提供催化剂技术的公司主要有Shell、SD、UCC和日本触媒公司，此外三菱化学、ICI（英国帝国化学公司）、BASF、DOW化学、赫斯公司和我国燕山石化研

3、究院也进行了这类催化剂开发与生产。    近年来新型高性能产品不断被开发与应用，三菱化学公司研制出带有细孔分布、表面酸碱性适中的高表面积载体，在银中添加碱性成份，使选择性增加，并研究出利用过热蒸汽进行干燥的方法，使银与添加组分均匀地附在载体上，大幅度降低反应温度，提高催化剂选择性和寿命，这种产品已在该公司的两套装置上顺利运行。    Shell公司高活性催化剂的最新产品为S-860、861、862、863，其特点是初始温度低（218～225℃），初始选择性为81%～83.5%，活性与选择性下降速度慢等。这一系列催化剂已经用于包括我国3套装置在内的20余套EO生产装置

4、上。该公司还开发出高选择性系列催化剂的新产品S-880、881、882、883，其选择性为88%～89%，初始反应温度为245℃，使用寿命为两年左右。这类高性能催化剂一经推出便受到生产企业青睐。目前Shell公司正从多方面着手对该催化剂进行改进与完善，以降低催化剂末期反应温度，从而延长使用寿命。    近年来，中国石化北京燕山石化股份公司研究院在原有YS-4/5催化剂基础上，推出更高性能的YS-6催化剂，在国内燕山、扬子、上海石化、天津石化等多家公司的8套装置上应用，经济效益显著。微反及单管评价初始选择性达86%～88%，起始反应温度低于235℃的YS-7已通过技术

5、鉴定。我国YS系列银催化剂的研究进展主要体现在以下两方面工作：一是载体研究开发，以氧化铝为主体，载体比表面积为0.6～2.0m2/g，载体形状为七孔圆柱型，载体添加微量元素等催化剂专利技术；二是银催化剂制备工艺的改进，采用不同的络合剂配制的银络合溶液制备催化剂，对银催化剂的主要助催化剂铯的最佳用量、不同铯盐和铯的加入方法，其他助催化剂如碱土金属、碱金属、过渡金属等加入方法研究以及银催化剂的活化温度选择等。1.1.1助催化剂的研究    Shell公司经过研究发现，通过添加适当助催化剂可以提高催化剂的选择性和稳定性。该公司在含铼催化剂的基础上就促进剂（助催化剂）添加技

6、术开展大量工作，如后浸渍助催化剂镍，添加ⅣB族金属元素的含氧阳离子促进剂，添加剂含钼、钨的含氧阴离子促进剂，添加剂稀土元素促进剂，添加磷、硼作为铼的协同助剂等。该公司专利认为在催化剂中加入一定量的氯，能降低催化剂的初始活性及活性上升速度，有利于反应器开车操作，而且选择性较高，其中氯以氯化铵的形式加入最好。    日本专利报道，含铯、铌和氯的催化剂寿命和选择性有所改善。1.1.2载体改进    长期采用的载体比表面积由0.1～0.3m2/g发展到0.5～2m2/g，有利于气体扩散和反应热去除。载体形状由粒状发展到有利于散热和降低反应管压降的拉西环形状，近期还开发了In

7、taloxSaddle和BerlSaddle型载体，以进一步降低反应管压力损失。采用碱土金属、碱金属、卤素预先与氢氧化铝混合的载体，提高了催化剂的稳定性，在载体上先负载碱金属，然后再负载银、碱金属、铼及铼的协同助剂，所选用的碱金属有锂、钾和铯等。采用有机聚合物粉末为致孔剂消除传统致孔剂损害催化剂性能的弊端，适宜的聚合物包括烯烃聚合物和共聚物等。1.2生产工艺及设备改进    尽管EO生产工艺相对比较成熟，但是在进一步提高产品产量和质量，降低物耗和能耗及安全操作等方面仍在不断进步。1.2.1新型含氯抑制剂应用技术    在银催化剂上生成EO的反应异常剧烈，为了抑制