环氧乙烷乙二醇车间环氧乙烷合成工段工艺设计

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1、环氧乙烷/乙二醇车间环氧乙烷合成工段工艺设计内容摘要本设计对年产6.0万吨环氧乙烷合成工段进行工艺设计。并对环氧乙烷的生产方法、生产原理、流程路线及主要设备等进行了论述和计算。环氧乙烷是乙烯的重要衍生物，主要用作有机合成的中间体和原料，用于制造乙二醇、表面活性剂、洗涤剂、增塑剂以及树脂等。我国环氧乙烷生产能力有限，每年都要大量进口环氧乙烷产品来满足国内市场的需求。本设计的工艺流程分为四个系统，分别为:反应系统、环氧乙烷吸收解吸系统、二氧化碳吸收解吸系统和环氧乙烷精制系统。并以这四个系统为主线，对工艺流程进行了

2、叙述。采用aspenplus软件对主要设备如：混合器，反应器，环氧乙烷吸收塔，二氧化碳吸收系统，环氧乙烷解吸塔，冷凝器，脫轻组分塔等进行物料衡算，对环氧乙烷反应器，进料■产品第一换热器，冷却器等设备进行热量衡算，并对环氧乙烷反应器，精制塔和换热器进行设备计算。关键词：环氧乙烷；反应器；换热器Abstract目录Abstract第一章引言1.1环氧乙烷在国民经济中的地位和作用1.2环氧乙烷生产技术发展动向1.2.1催化剂1.2.2工艺技术1.2.3国内动向1.3市场供需预测1.3」国外市场1.3.2国内市场1.

3、4结束语第二章工艺概述2.1环氧乙烷的性质2.1.1环氧乙烷的物理性质2」.2环氧乙烷的化学性质2.2生产方法的评述及选择2.2.1氯醇法2.2.2直接氧化法2.3环氧乙烷的生产原理2.3.1氧化反应原理2.3.2二氧化碳脱除原理2.4工艺流程叙述2.5工艺设备表第三章工艺计算3」AspenPlus简介3.2物性数据3.3AspenPlus设计依据3.4AspenPlus软件数据输入3.4.1物料输入参数3.4.2设备输入参数3.5流程图3.6物料衡算表3.4混合器M101物料衡算结果表3.7热量衡算第四章设

4、备计算4.1反应器R1014.2精制塔421塔径的计算的基础数据；4.2.2填料的选择4.2.3塔径设计计算4.2.4填料层高度设计计算4.2.5精制塔附属设备的选型4.3换热器203第五章安全、环保、能量利用5.1原料消耗表5.2能量消耗表5.3三废处理hi2426262626第一章引言1.1环氧乙烷在国民经济中的地位和作用环氧乙烷(简称E0),又称氧化乙烯，也称恶烷，是一种最简单的环瞇，是乙烯工业衍生物中仅次于聚乙烯和聚氯乙烯的重要有机化工产品，是最简单最重要的环氧化物，在国民经济发展中具有举足轻重的地位

5、和作用。从全球来看，环氧乙烷主要用作化学中间体，它主要消费于乙二醇，全球环氧乙烷产量的60%都转变为乙二醇，乙二醇可进一步加工成聚酯纤维和树脂。有13%的环氧乙烷用于制造其它二醇类。环氧乙烷的第二大销量是用于洗涤剂的乙氧基化物产品。其它环氧乙烷的衍生产品有乙醇胺、溶剂，乙二醇瞇类等。环氧乙烷也用作熏蒸消毒杀虫剂、杀菌剂以及医疗器械的消毒剂⑴。1.2环氧乙烷生产技术发展动向1.2.1催化剂近年来，世界上环氧乙烷在催化剂、工艺技术等方面有了新的进展。在催化剂方面，目前已形成高活性和高选择性两大系列工业化催化剂。高

6、活性催化剂系列产品为S860.S861、S862、S863,具有初始反应温度低(218・225°C)、初始选择性高(81%・83%)、活性和选择性下降速率慢等特点，该系列催化剂已应用于国内外20多家采用Shell技术或其他专利技术的环氧乙烷生产装置中。高选择性催化剂系列产品为S879、S882,催化剂初始选择性分别为85%和88%0SD和UCC在新催化剂开发方面也取得许多进展，例如近期SD公司开发的固载银及含有碱金属、硫、氟和磷族元素(P,Bi,Sb),固载银及含有碱金属、硫、氟和或锡，固载银及含有碱金属、硫

7、、氟和锢系金属助剂的催化剂，突破了以铢和过渡金属作助剂制备环氧乙烷银催化剂的传统方法。研制的催化剂在反应温度222-255°CBt,催化剂的环氧乙烷选择性可达81.9%—84.6%oUCC公司报道了一系列催化剂研制专利，包括含锂、钠、钾、钮、链、顿中至少一种阳离子助剂，含硫化物、氟化物阴离子助剂和选自IIIB—VIB族至少一种元素组成的减少环氧乙烷完全氧化反应的银催化剂。而性能最优异的是一种含银载体用硝酸钾和高猛酸钾溶液多次浸渍制备的催化剂，这种银催化剂中含钾质量分数1.512mg/g,猛质量分数37.4mg

8、/g,催化剂经21天运行试验后，环氧乙烷选择性可高达96.6%O1.2.2工艺技术(1)环氧乙烷反应器目前，工业用平均单台反应器产能已从20世纪50年代不到1万t/a增加至15万t/a,在2005年世界计划建设的或者是待工业化的环氧乙烷生产装置中，平均单台反应器产能已达24万t/a。Shell公司和SD公司均拥有单台反应器环氧乙烷产能24万t/a的设计能力，并正在沙特阿拉伯和其他地区使用这种技术建设