【正文】 轉(zhuǎn) 化 率 乙 醛 選 擇 性 乙 烯 單 程 轉(zhuǎn) 化 率 二 氧 化 碳 的選 擇 性 1 8 5 3 0 . 9 4 3 9 0 . 0 8 3 2 1 8 5 3 0 . 9 4 3 9 0 . 3 1 0 % 8 0 % 0 . 5 1 85 3 0 . 9 4 3 9 0 . 31 0 % 0 . 2 % 0 . 5 1 8 5 3 0 . 9 4 3 9 0 . 3 1 0 % 1 9 . 8 % 39 8 8 . 6 2 5 9k m o l / h? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?? 反應(yīng)器出口氮?dú)?、氬氣、甲烷、乙烷的? 因?yàn)樵诜磻?yīng)器中這些氣體沒有參與化學(xué)反應(yīng)，所以其量等于進(jìn)口的量 即：氮?dú)獾牧?=209..5229kmol/h 氬氣的量 =甲烷的量 =16 表 反應(yīng)器物料衡算結(jié)果表 the sheet for result of the reactor material balance 輸入物料 組分 分子量 摩爾流量 (kmol/h) 摩爾分率 質(zhì)量流量 (kg/h) 質(zhì)量分?jǐn)?shù) N2 Ar O2 CH4 C2H4 C2H6 CO2 C2H4O CH3CHO H2O C2H6O2 合計(jì) 輸出物料 組分 分子量 摩爾流量 (kmol/h) 摩爾分?jǐn)?shù) 質(zhì)量流量 (kg/h) 質(zhì)量分?jǐn)?shù) N2 Ar O2 CH4 C2H4 C2H6 CO2 C2H4O CH3CHO H2O C2H6O2 合計(jì) 環(huán)氧乙烷吸收塔 (T201) ① 該塔用純水作吸收劑，吸收塔的溫度為 47℃，壓力為 。高純度環(huán)氧乙烷產(chǎn)品側(cè)線采出，經(jīng) E303進(jìn)高純度環(huán)氧乙烷貯罐。緩沖罐中的物料，經(jīng)泵打入脫輕組分塔 T301。分離罐 V203 中的二氧化碳?xì)怏w輸送到二氧化碳儲(chǔ)罐。 V202 底部出口管線上有一個(gè)大的排泄閥，通往二氧化碳解吸塔的集水管。 循環(huán)氣中的二氧化碳用碳酸鉀溶液吸收脫除。環(huán)氧乙烷吸收塔塔頂物經(jīng)氣液分離罐 V201 進(jìn)入循環(huán)氣壓縮機(jī)。在環(huán)氧乙烷吸收塔中吸收的環(huán)氧乙烷，在環(huán)氧乙烷解吸塔 T204 內(nèi)從富吸收液中解吸出來(lái)。被預(yù)熱的反應(yīng)器進(jìn)料氣體進(jìn)入列管式環(huán)氧 乙烷反應(yīng)器 R101，在反應(yīng)器中，乙烯和氧氣在銀催化劑床層上進(jìn)行反應(yīng)，主要生成環(huán)氧乙烷；副產(chǎn)品有二氧化碳、水和微量的醛類。 6 2 4 3C H O C H C H O?? 3 2 2 25C H C H O O 2 C O 2 H O2? ? ? 反應(yīng)器副產(chǎn)物中除 CO2 和 H2O 以外還有微量的乙醛和甲醛。首先，乙烯直接氧化生成 CO2和水并伴隨著許多壽命極短的部分氧化中間產(chǎn)物： 2 4 2 2 2C H 3 O 2CO 2 H O 13 64 .9 kJ/m ol? ? ? ? 這一反應(yīng)用氯化物來(lái)加以抑制，該氯化物為催化劑抑制劑即 1,2— 二氯乙烷（ EDC），EO 自身 也 有 一定的阻止進(jìn)一步氧化的能力。但在通常的氧化條件下，乙烯的分子骨架容易被破壞，而發(fā)生深度氧化生成二氧化碳和水。通常氧氣氧化法的生產(chǎn)成本比空氣氧化法低 10％左右。 氧氣氧化法 直接氧化法又可分為空氣氧化法和氧氣氧化法。 環(huán)氧乙烷的生產(chǎn)方法的評(píng)述及選擇 環(huán)氧乙烷的工業(yè)生產(chǎn)方法有氯醇法和乙烯直接氧化法。它們兼具醇和醚的性質(zhì)，是優(yōu)良的溶劑，用途很廣泛，可溶解纖維酯如硝酸纖維酯、工業(yè)上稱為溶纖劑。相對(duì)密度 (水 )=1： ，相對(duì)密度 (空氣 )=1： 。 隨著我國(guó)聚酯與表面活性劑等領(lǐng)域的迅猛發(fā)展， EO 遠(yuǎn)不能滿足市場(chǎng)需求，因此有多家企業(yè)計(jì)劃建設(shè)規(guī)?；?EO 生產(chǎn)裝置，可以預(yù)計(jì)未來(lái)幾年我國(guó) EO 的生產(chǎn)能力將呈現(xiàn)迅速增加的勢(shì)頭。而性能最優(yōu)異的是一種含銀載體用硝酸鉀和高錳酸鉀溶液多次浸漬制備的催化劑，這種銀催化劑中含鉀質(zhì)量分?jǐn)?shù) ，錳質(zhì)量分?jǐn)?shù)，催化劑經(jīng) 21 天運(yùn)行試驗(yàn)后，環(huán)氧乙烷選擇性可高達(dá) %。高選擇性催化劑系列產(chǎn)品為 S87 S882，催化劑初始選擇性分別為 85%和 88%。目前國(guó)內(nèi)外環(huán)氧乙烷生產(chǎn)廠家均采用乙烯氧化法生產(chǎn)技術(shù)，基本為引進(jìn)技術(shù)。 1958 年 Shell（殼牌公司）建成首套乙烯氧化法工業(yè)裝置。 我國(guó)由氯乙醇法生產(chǎn)環(huán)氧乙烷始于 1960 年代，由于氯乙醇法對(duì)乙烯質(zhì)量要求不高，所以采用酒精發(fā)生乙烯和渣油裂解混合烯烴生產(chǎn)環(huán)氧乙烷在我國(guó)石油化工發(fā)展初期具有一定意義。有 13%的環(huán)氧乙烷用于制造其它二醇類（如聚乙二醇、二甘醇和三甘醇等）。因此，近年來(lái)新建的大型裝置均采用純氧作氧化劑，逐漸取代了空氣氧化而成為占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)的工業(yè)生產(chǎn)。之后公司基于 Lefort 有關(guān)銀催化劑的研究成果， 使用銀催化劑， 推出空氣法乙烯直接氧化生產(chǎn)環(huán)氧乙烷工藝。 Material Balance 。 C and the temperature of reboiler can be set to 146 176。 本設(shè)計(jì) 主要闡述了環(huán)氧乙烷在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位和作用、工業(yè)生產(chǎn)方法、生產(chǎn)原理、工藝流程。 年產(chǎn) 6萬(wàn)噸環(huán)氧乙烷工藝設(shè)計(jì) The Design of Producting Ethylene Oxide Process 60,000 t/a 目錄 摘要 ........................................................................................................................ I Abstract ............................................................................................................... II 引 言 ..................................................................................................................... 1 第 1 章 國(guó)內(nèi)外環(huán)氧乙烷的綜述 ........................................................................ 2 環(huán)氧乙烷在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位和作用 ........................................................................ 2 環(huán)氧乙烷在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展動(dòng)向 .................................................................................... 2 生產(chǎn)技術(shù) ..................................................................................................................... 2 技術(shù)發(fā)展動(dòng)向 ............................................................................................................. 3 環(huán)氧乙烷的市場(chǎng)需求狀況 ............................................................................................ 3 第 2 章 工藝概述 ................................................................................................ 4 環(huán)氧乙烷的性質(zhì) ............................................................................................................ 4 環(huán)氧乙烷的物理性質(zhì) ................................................................................................. 4 環(huán)氧乙烷的化學(xué)性質(zhì) ................................................................................................. 4 環(huán)氧乙烷的生產(chǎn)方法的評(píng)述及選擇 ............................................................................ 4 氯乙醇法 ..................................................................................................................... 4 氧氣氧化法 ................................................................................................................. 4 環(huán)氧乙烷的生產(chǎn)原理 .................................................................................................... 5 氧化反應(yīng)原理 ............................................................................................................. 5 二氧化碳脫除原理 ..................................................................................................... 6 工藝流程 ........................................................................................................................ 6 第 3 章 物料衡算 ................................................................................................ 8 物性數(shù)據(jù) ........................................................................................................................ 8 設(shè)計(jì)依據(jù) ........................................................................................................................ 8 循環(huán)系統(tǒng)的物料衡算 .................................................................................................... 8 計(jì)算依據(jù) ..................................................................................................................... 8 混合器 (M102) ........................................................................................................... 9 反應(yīng)器 (R101) .......................................................................................................... 13 環(huán)氧乙烷吸收塔 (T201) ........................................................................................... 16 排放 系統(tǒng) ................................................................................................................... 20 二氧化碳的吸收系統(tǒng)