環(huán)氧乙烷生產(chǎn)原理.ppt

乙烯催化氧化制備環(huán)氧乙烷1環(huán)氧乙烷的性質 用途 制備 環(huán)氧乙烷最簡單但最重要的環(huán)氧化合物有毒 易爆活性高易自聚用途水解制備乙二醇 聚酯樹脂和聚酯纖維的單體 防凍劑制備表面活性劑乙醇胺 乙二醇醚 環(huán)氧乙烷的制備氯醇法首先將乙烯和氯通入水中 生成2 氯乙醇 然后把2 氯乙醇與Ca OH 2反應生成環(huán)氧乙烷 評價 反應條件緩和 對原料乙烯純度的要求也不高消耗氯氣 石灰 腐蝕性 廢物處理難度大乙烯非均相催化氧化直接生成環(huán)氧乙烷乙烯催化氧化環(huán)氧化的反應在銀催化劑存在下 乙烯用空氣或氧氧化 生成環(huán)氧乙烷 并生成副產(chǎn)物二氧化碳 水 示蹤原子有機結果 完全氧化產(chǎn)物二氧化碳和水主要由乙烯直接氧化形成反應的選擇性取決于平行副反應的競爭 此外副反應的熱效應遠大于主反應 反應的選擇性非常重要產(chǎn)品的組成和性質生產(chǎn)的安全性飛溫 4催化劑銀催化劑 較好的選擇性 強度 熱穩(wěn)定性 壽命符合要求催化劑的構成主催化劑 助劑 載體 其它成分 抑制劑 主劑銀助劑堿金屬鹽堿土金屬鹽稀土金屬化合物提高活性 增大穩(wěn)定性 延長壽命載體負載 分散活性組分提高穩(wěn)定性載體的結構 特別是孔結構 對助劑活性的發(fā)揮 選擇性控制有極大的影響乙烯氧化制環(huán)氧乙烷要求比表面積低 大孔為主抑制劑抑制非目標產(chǎn)物的形成硒 碲 氯 溴等 3乙烯催化氧化環(huán)氧化的機理 催化劑的制備方法粘結法 燒結法 浸漬法 或各種方法的組合影響因素溫度溫度過高反應速度快 轉化率高 選擇性下降 催化劑活性衰退快 易造成飛溫溫度過低速度慢 生產(chǎn)能力小適宜溫度220 260 空速影響較溫度的影響低 適宜反應壓力原料對選擇性無顯著影響高壓可提高反應器的生產(chǎn)能力操作壓力2MPa原料純度雜質毒化催化劑 乙炔 硫化物使銀催化劑中毒 選擇性下降 鐵離子加速環(huán)氧乙烷異構化乙醛 熱效應增大 雜質完全氧化釋放大量的熱 影響爆炸極限 6工藝流程工藝空氣氧化法氧氣氧化法安全性高選擇性高乙烯單耗高乙烯單耗低規(guī)模小規(guī)模大工藝構成催化氧化反應環(huán)氧乙烷分離與精制注意點安全性的保障移熱反應氣體的混合 7工藝流程說明工藝生產(chǎn)的幾個要點 安全性的保障 爆炸極限 反應氣體混合 生產(chǎn)經(jīng)濟性的保障 選擇性 能量利用率 a原料 產(chǎn)品的爆炸極限 b原料氣的混合方法將原料氣 新鮮C2H4 循環(huán)C2H4 和致穩(wěn)氣 稀釋氣 N2或CH4 先行混合 然后采用多孔噴射器對著混合氣流的下游將氧高速度噴入 c采用致穩(wěn)氣 稀釋氣 采用氧作為氧化劑時 為使反應不致太過劇烈 需控制乙烯和氧的濃度 采用致穩(wěn)氣 稀釋氣 常用的致穩(wěn)氣 氮氣 CH4CH4的導熱性高 CH4存在時還可提高O2的爆炸極限N2為致穩(wěn)氣時C2H4的濃度20 O2的濃度7 CH4為致穩(wěn)氣時C2H4的濃度25 O2的濃度8 d反應選擇性的提高采用高選擇性的催化劑 采用抑制劑二氯乙烷 抑制副反應的發(fā)生抑制劑的加入方法N2為致