环氧乙烷固定床反应器物量衡算.doc

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1、摘要综述了环氧乙烷的性质、用途及生产方法。简介了直接氧化法合成环氧乙烷的方法及反应原理。以年产l.5万吨环氧乙烷的固定床反应器设计为例，介绍固定床反应器工艺计算和结构计算情况。依照设计条件和要求，通过物料恒算、热量恒算及其他工艺计算设计出年产l.5万吨环氧乙烷的固定床反应器，并确定反应器的选型和尺寸，计算压降，催化剂用量等，设计出符合要求的反应器。关键词环氧乙烷；固定床反应器；物量衡算；能量衡算AbstractThenatureuseandproductionmethodsofOxiraneweresimplyintroduced.Intro

2、duceddirectoxidationsynthesismethodsofepoxyethaneandreactionprinciple.Withfixed-bedreactorforproducingOxiranewithanannualoutputof15000tonsasexample，thecajculationsituationsofprocessoffixed-bedreactorwereintroduced.Inthedesign，wemainlycalculatedthe42/42processparameterandthe

3、sizeoftheoxidizedreactor.Accordingtothedesignconditionsandrequirements，throughconstantcalculate,heatmaterialconstantcalculateandotherprocesscalculationdesignedannuall5,000tonsofepoxyethanefixed-bedreactor,anddeterminedthereactorselectionandsize,calculatepressuredrop,catalys

4、tetc,designedtomeettherequirementsofthereactor.KeywordsOxirane,Fixed-bedreactor,materialbalance,heatbalance第一章概述氯乙烯又名乙烯基氯（Vinylchloride）是一种应用于高分子化工的重要的单体，可由乙烯或乙炔制得。1835年法国人V.勒尼奥用氢氧化钾在乙醇溶液中处理二氯乙烷首先得到氯乙烯。20世纪30年代，德国格里斯海姆电子公司基于氯化氢与乙炔加成，首先实现了氯乙烯的工业生产。初期，氯乙烯采纳电石，乙炔与氯化氢催化加成的方法生产，

5、简称乙炔法。以后，随着石油化工的进展，氯乙烯42/42的合成迅速转向以乙烯为原料的工艺路线。1940年，美国联合碳化物公司开发了二氯乙烷法。为了平衡氯气的利用，日本吴羽化学工业公司又开发了将乙炔法和二氯乙烷法联合生产氯乙烯的联合法。1960年，美国陶氏化学公司开发了乙烯经氧氯化合成氯乙烯的方法，并和二氯乙烷法配合，开发成以乙烯为原料生产氯乙烯的完整方法，此法得到了迅速进展。本设计采纳乙炔法，在此基础上，查阅了大量资料，依照设计条件，通过物料衡算、热量衡算、反应器的选型及尺寸的确定，计算压降、催化剂的用量等，设计出符合设计要求的反应器。第二章环

6、氧乙烷的性质2.1物理性质表1-1氯乙烯的要紧物理性质参数名称数值沸点(101.3kPa)，℃-13.942/42熔点(101.3l(Pa)，℃-159.7临界温度，℃142临界压力，Mpa5.25空气中爆炸极限(101.3kPa)，％(体积)下限3.6空气中爆炸极限(101.3kPa)，％(体积)上限33热导率(25℃)，J/(cm.s.K)0.0001239氯乙烯为无色、易液化气体在压力下更易爆炸，贮运时必须注意容器的密闭及氮封，并应添加少量阻聚剂。要紧物理性质如表1。2.2化学性质氯乙烯的化学性质特不爽朗，能与专门多化合物进行反应，其反

7、应要紧是氯乙烯与其它化合物进行加成反应，放出大量反应热，有的反应进行得特不剧烈，甚至产生爆炸。许多反应产物是重要的有机化工及精细化工产品。（1）催化加氢氯乙烯在铂、钯或镍等金属催化剂的存在下，能够与氢加成二生成烷烃。42/42（2）加成反应氯乙烯与含有爽朗氢原子的化合物，如H20、HX、NH3、RNH2、R2NH、RCOOH、ROH、RSH、HCN等进行加成反应，生产含－OH的化合物(其中X为卤素，R为烷基或芳基)。①与卤化氢的加成氯乙烯能够与卤化氢再爽检动身生加成作用，生成2-氯乙烷。②与的加成氯乙烯能够与浓硫酸反应，生成氯乙烷基硫酸。③与

8、水的加成在一般情况下，由于水中之子浓度太低，水不能直接与氯乙烯加成。但在酸的催化下，水也能够与氯乙烯加成而的醇。④与卤素反应氯乙烯容易与氯或溴发生加成反应。碘一般不