文献综述-内容模板

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1、文献综述本文根据S前国内外学者对环氧乙烷合成工段工艺设计的研究成果，借鉴他们的成功经验，在此基础上，查阅了大量资料，并吸取其它环氧乙烷生产厂家的经验，力求使各工艺条件达到理想操作状态，整个生产过程达到最优化，为环氧乙烷装置的工艺设计提供参考。本文主要査阅近几年有关环氧乙烷工艺设计的文献期刊。本文采用乙烯直接氧化法制备环氧乙烷，主要从简介、性质、生产方法和比较、应用、市场发展及预测等方面对环氧乙烷进行了详细的论述。一、环氧乙烷简介环氧乙炼(Oxirane)又名氧化乙烯(EthyleneOxide)，是最简单的环状醚。分子式C2H4O，分子量44.05。环氧乙烷是以乙烯为

2、原料制备的主要石汕化工产品之一。世界乙烯总产量的16%用来生产环氧乙烷，环氧乙烷是乙烯工业衍生物中仅次于聚乙烯的第二位重要化工产品。环氧乙烷还是重要的石油化工原料及冇机和精细化工产品的中间体，主要用来生产乙二醇。随着精细化工的发展，环氧乙烷己成为精细化工工业不可缺少的一种奋机化工原料［1］。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

3、氧乙烷工艺，经过不断改进，0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，釆用乙烯直接氧化生产环氧乙烷［2_3］。经过世界各公司的不断研究和改进，氧气氧化法生产E0的技术日臻完善。0前世界上占有氧气氧化法技术市场份额较大的公司主要是Shell、DOW(陶氏化学公司)和SD三家。这3家技术的生产能力合计占总生产能力的91%,其中Shell占38%,SD占31%,DOW占22%,余下的9%主要为德国的BASF公司、日本的触媒公司、意大利的SNAM等公司占有［4］。我国环氧乙烷的生产始于20世纪60年代，采用以乙醇为原料的氯醇法工艺生产环氧乙烷

4、。20世纪70年代后期，随着北京燕山石油化工公司和辽阳石油化纤公司分别引进了美国SD公司和美国UCC公司的两套环諷乙崩乙二醇(E0/EG)联产生产装置的建成投产，我国环氧乙烷的生产改为以乙烯为原料进行生产。0前，我国环氧乙烷和乙二醇多为联产装置，厂家可根据市场情况及时调整环氧乙烷和乙二醇的生产比例，以达到最佳经济收益［5］。二、环氧乙烷的性质1、物理性质常温下环氧乙烷为无色、具有甜醚味的气体。在较低的温度下环氧乙烷成为无色、透明、易流动的液体。易溶于水、醚和醇等有机溶剂。沸点：10.8°C,熔点：-112.5°C,蒸汽压：145.91kPa/20°Co相对密度(水)=

5、1:0.87,相对密度(空气)=1:1.52［6］。2、化学性质环氧乙烷的化学性质非常活泼，能与很多化合物进行反应，艽反应主要是环氧乙烷开环与其它化合物进行加成反应，放出大量反应热，冇的反应进行得非常剧烈，其至产生爆炸。许多反应产物是重要的有机化工及精细化工产品。三、环氧乙烷的生产方法和比较1、环氧乙烷的生产方法S前，我国工业生产环氧乙烷的方法奋氯醇法和乙烯氧化法两种，乙烯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，

6、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。①空气氧化法此方法用空气为氧化剂，因此必须冇空气净化装置，以防止空气中冇害杂质带入反应器而影响催化剂的活性。空气法的特点是奋两台或多台反应器串联，即主反应器和副反应器，为使主反应器催化剂的活性保持在较高水平(63—75%),通常以低转化率进行操作，保持在20-50%范围内。②氧气氧化法[7_9]氧气法不需要空气浄化系统，而需要空气分离装置或奋其它氧源。由于用纯氧作氧化剂，连续引入系统的惰性气体大为减少，未反

7、应的乙烯基本上可完全循环使用。从吸收塔顶出来的气体必须经过脱碳以除去二氧化碳，然后循环返冋反应器，不然二氧化碳浓度超过15%(mol%)，将严重影响催化剂的活性。主反应：乙烯和氧气在银催化剂上，于一定温度和压力下，直接氧化生产环氧乙烷，反应方程式可表为：2CH2=CH2+O22CH2CH2O(环氧乙烷)(1)副反应:在主反应进行的同吋，还发生其它副反应，其中主要是乙烯的燃烧反应。⑵⑶⑷⑸CH2CH^3O22CO2+2H2O2C2H4O+5O24CO2+4H2O2CH2CH2+022CH.CH0（乙醛）CH2CH2+O2^2CH2OCH2CH2O^CH