乙烯直接氧化法生产环氧乙烷.ppt

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1、乙烯直接氧化法生產環氧乙烷乙烯直接氧化法生产环氧乙烷二、反应原理三、操作条件四、工艺流程五．典型设备－反应器一、概述概述環氧乙烷概述1．環氧乙烷的性質和用途2．環氧乙烷的生產方法物理性質用途氯醇法直接氧化法無色易揮發的具有醚類香味的液體，能與水、醇、醚及其它有機溶劑以任意比例互溶。環氧乙烷有毒，環氧乙烷液體及其溶液屬於會傷害眼睛的最危險的物質之列。是血液致癌物。環氧乙烷非常活潑，其環易於破壞，發生開環加成、異構化、氧化、還原和聚合反應。環氧乙烷的用途廣泛，但主要是用於製造乙二醇。它還用於製造非離子型表面活性劑、乙醇胺、乳化劑、溶劑、殺菌劑、薰蒸劑等方面。直接法生產環氧乙烷不需要大量氯氣,產品純

2、度高達99.99%，沒有設備腐蝕性,生產成本較低。但生產過程需要具有嚴格的安全技術措施，產品收率低，必須嚴格選擇操作條件，並加以嚴格控制。在溫度20～50℃，壓力為0.2523MPa下先由乙烯次氯酸化生產氯乙醇，然後氯乙醇加堿水解，環化生成環氧乙烷。此法存在著許多問題，第一消耗大量堿和氯；第二排水污染嚴重；第三設備腐蝕嚴重等二、反應原理1.主反應與副反應主反應副反應2.催化劑主反應主反應是放熱反應，在150℃時每生成lmol環氧乙烷要放出l05.39KJ熱量。副反應CH2=CH2+3O2→2CO2+2H2O(2)C2H4O+5/2O2→2CO2+3H2O(3)CH2=CH2+O2→2HCHO(

3、4)CH2=CH+O2→CH3CHO(5)C2H4O→CH3CHO(6)在工業生產中，反應產物主要是環氧乙烷，二氧化碳和水，而甲醛量遠小於1%，乙醛量則更少，所以(4)、(5)、(6)反應式可以忽略不計。反應（2)是主要副反應，它是一個強放熱反應。2.催化劑催化剂组成（1）活性组分（2)助催化剂（3）载体（4）抑制剂在銀催化劑上乙烯能選擇性地被氧化為環氧乙烷。在催化劑中添加少量的鈣、鋇等鹼土金屬作為助催化劑，能分散銀微粒，防止銀微晶的熔結，有利於提高催化劑的穩定性，延長其使用壽命。此外也能加速環氧化速度。在鹼金屬中以KCl為助催化劑，效果較為明顯，添加適量的KCl，可提高催化劑的選擇性。載體的

4、主要功能是分散活性組分銀和防止銀微晶的半熔和結塊，使其活性保持穩定。常用的載體有碳化矽、α-Al2O3和含有少量Si02的α-Al2O3等在銀催化劑中加入少量的硒、碲、氯、溴等，可抑制二氧化碳的生成，對提高銀催化劑的選擇性有較好的效果，但催化劑活性卻降低了。這類物質稱為抑制劑也稱為調節劑。如加氯化物三、操作条件1.反应温度2.反应压力3.空间速度4.原料配比5.原料纯度6.稀释剂7.抑制剂對於氧氣氧化法，通常操作溫度為220～260℃。氧氣氧化法的操作壓力為2MPa。操作範圍一般為4000～8000h-1低氧高乙烯的配比炔烴≤10ppm（體積），硫≤5ppm,C3=以上烯烴≤0.1%（體積），

5、氫、甲烷、乙烷均小於0.5%。用甲烷作致穩氣1,2-二氯乙烷為抑制劑工藝流程工藝流程包括反應部分和環氧乙烷回收、精製部分氧氣法生產環氧乙烷的工藝流程乙烯環氧化制環氧乙烷氧氣法生產環氧乙烷的工藝流程1—環氧乙烷反應器；2—熱交換器；3—氣體混合器；4—環氧乙烷吸收塔；5—CO2吸收塔；6—CO2吸收液再生塔；7—解吸塔；8—再吸收塔；9—脫氣塔；10—精餾塔；11—環氧乙烷貯槽反應器的冷卻介質“尾燒”現象空氣氧化法與氧氣氧化法工藝流程的區別氮氣做致穩氣不用碳酸鉀溶液來脫除CO2氧-烴混合技術環氧乙烷回收技術碳酸乙烯酯節能技術超臨界萃取EO、膜式等溫吸收器、熱泵精餾利用低位能EO生產工藝技術新進展

6、可加入第三種氣體來改變乙烯的爆炸限，這種氣體通常稱為致穩氣，致穩氣是惰性的，能減小混合氣的爆炸限，增加體系安全性；具有較高的比熱容，能有效地移出部分反應熱，增加體系穩定性。N2CH4