年产1.4万吨环氧乙烷的固定床反应器设计

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1、化学反应工程课程设计32目录摘要2第一章概述3第二章环氧乙烷的性质42.1物理性质42.2化学性质5第三章设计方案的确定73.1环氧乙烷的生产方法的确定73.2环氧乙烷的生产方法比较83.3催化剂的选择83.4环氧乙烷生产工艺条件的确定83.4.1反应温度83.4.2反应压力93.4.3空速93.4.4原料配比和循环比93.4.5抑制剂103.4.6稳定剂的选择103.5环氧乙烷生产的工艺流程113.5.1工艺流程概述11第四章工艺计算134.1设计条件144.1.1反应原理144.1.2原料组成144.1.3反

2、应器条件144.2物料衡算154.3热量衡算18第五章反应器的设计225.1催化剂的用量225.2确定氧化反应器的基本尺寸245.3床层压力降的计算255.4传热面积的核算265.4.1床层对壁面的给热系数的计算265.4.3传热面积的核算275.5反应器塔径的确定275-6氧化反应器的参数29第六章结论30参考文献31化学反应工程课程设计32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生产原理。以年产1.4万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

3、况。根据设计条件和要求，通过物料衡算、热量衡算及其他工艺计算设计出年产1.4万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。AbstractThenatureuseandproductionmethodsofOxiraneweresimplyintroduced.Introduceddirectoxidationsynthesismethodsofepoxyethaneandreactionp-rinciple.Withfixed-bedreactorforp

4、roducingOxirancewithanannualoutputof14,000tonsasexample,thecajculationsituationsofprocessoffixed-bedre-actorwereintroduced.Inthedesign,wemainlycalculatedtheprocessparame-terandthesizeoftheoxidizedreactor.Accordingtothedesignconditionsandrequirements,throughco

5、nstantcalcu-late,heatmaterialconstantcalculateandotherprocesscalculationdesigneda-nnual14,000tonsofepoxyethanefixed-bedreactor,anddeterminedthesele-ctionandsize,calculatepressuredrop,catalystetc,designedtomeettherequirementsofthereactor. 化学反应工程课程设计32第一章概述环氧乙烷

6、（Oxirane）又名氧化乙烯（EthyleneOxide）是最简单的环状醚。分子式,分子量44.05。环氧乙烷是以乙烯为原料的主要石油化工产品之一。世界乙烯总产量的16%用来生产环氧乙烷，环氧乙烷是以乙烯工业衍生物中仅次于聚乙烯的第二位化工产品。环氧乙烷还是重要的石油化工原料及有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，环氧乙烷已成为精细化工工业不可缺少的一种有机化工原料。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

7、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的工艺。50年代末，Shell公司采用近乎纯氧代替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氧乙烷工艺，经过不断改进，目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，采用乙烯直接氧化生产环氧乙烷。环氧乙烷是石油化学工业的重要产品，也是一种基本有机化工原料，用途很多，广泛用于生产乙二醇、非离子表面活性剂、乙醇胺、乙二醇醚溶剂、医药中间体、油田化学品、农药乳化剂等各种精细化学品。环氧乙烷的工业化生产已经有半个

8、多世纪的历史，最早的工业化生产方法是氧醇法，由于其存在腐蚀设备、污染环境和耗氧量大等一系列问题，现在已基本上被淘汰了，取而代之的是直接氧化法。直接氧化发又分为空气氧化法和氧气氧化法，其主要区别在于乙烯的氧化剂各不相同。在环氧乙烷的生产发张过程中，生产技术和工艺过程都有不断的改进和革新，到目前为止，世界上几乎所有的环氧乙烷都是用乙烯直接氧化发生产的。直接氧化法中，首先出现的