【正文】 ................................................................................. 43 塔板結(jié)構(gòu)尺寸及溢流裝置的確定 .............................................................................. 43 堰長(zhǎng) ............................................................................................................................. 43 溢流堰高 ..................................................................................................................... 44 弓形降液管的寬度和面積 ......................................................................................... 44 降液管底隙高度 ......................................................................................................... 45 塔板的布置 .................................................................................................................... 45 塔板分布 ..................................................................................................................... 45 浮閥的數(shù)目與排列 ..................................................................................................... 46 鼓泡區(qū)面積 ................................................................................................................. 46 閥孔分布 ..................................................................................................................... 47 孔速及動(dòng)能因數(shù) ......................................................................................................... 47 開(kāi)孔面積和開(kāi)孔率 ..................................................................................................... 47 第 6章 安全、環(huán)保及能量利用 ....................................................................49 工藝設(shè)備一覽表 .......................................................................................................... 49 原料消耗表 .................................................................................................................. 49 能量消耗表 .................................................................................................................. 49 安全措施 ...................................................................................................................... 50 三廢處理 ...................................................................................................................... 50 結(jié)論 .................................................................................................................51 致謝 .................................................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 C,rectifying section of the tower diameter is 4m plate weir length , The height of the onboard liquid layers is , the total of the valve hole is 1403, the length of plates weir is , the height of onboard liquid layers , the total of the valve hole is 809,the pitch of two adjacent rows of center is . Keywords: Ethylene Oxide 。50 年代末（ 1958 年），美國(guó)殼牌化學(xué)公司（ Shell Chemical Company 簡(jiǎn)稱(chēng) Shell）公司有開(kāi)發(fā)了氧氣法，即乙烯直接 氧化生產(chǎn)環(huán)氧乙烷的技術(shù)。環(huán)氧乙烷的第二大銷(xiāo)量是用于洗滌劑的乙氧基化物產(chǎn)品。目前，全球環(huán)氧乙烷專(zhuān)利技術(shù)大 [1]部分為 Shell、美國(guó) SD（科學(xué)設(shè)計(jì)公司）和 UCC 三家公司所壟斷，這三家公司的技術(shù)占環(huán)氧乙烷總生產(chǎn)能力的 90%以上。 SD 和 UCC 在新催化劑開(kāi)發(fā)方面也取得許多進(jìn)展，例如近期 SD公司開(kāi)發(fā)的固載銀及含有堿金屬、硫、氟和磷族元素 (P， Bi， Sb)，固載銀及含有堿金屬、硫、氟 或錫，固載銀及含有堿金屬、硫、氟和鑭系金屬助劑的催化劑，突破了以錸和過(guò)渡金屬作助劑制備環(huán)氧乙烷銀催化劑的傳統(tǒng)方法。其中北京燕山石化于 2020 年將已有的 70kt/a 的生產(chǎn)能力擴(kuò)大到 250kt/a 左右；南京揚(yáng) 巴一體化工程 9 套核心裝置中含有一套 240kt/a 的 EO 裝置，于 2020 年建成投產(chǎn)；中海 殼牌石化有限公司已在南海建設(shè)一套 300kt/a EO 生產(chǎn) 裝置， 2020 年建成投產(chǎn)；上海石化已新建一套 300kt/a EO 生產(chǎn)裝置， 2020 年建成投產(chǎn)；另外天津聯(lián)化 等企業(yè)均計(jì)劃在未來(lái)幾年內(nèi)建設(shè)規(guī)模化的 EO 生產(chǎn)裝置。與氫鹵酸作用，環(huán)氧乙烷與氫鹵酸在室溫或更低的溫度下反應(yīng)，生成鹵醇，可用于定量分析環(huán)氧乙烷及環(huán)氧乙烷型化合物。 1931 年法國(guó)催化劑公司的 Lefort 發(fā)現(xiàn)乙烯在銀催化劑作用下可以直接氧化成環(huán)氧乙烷，經(jīng)過(guò)進(jìn)一步的研究與開(kāi)發(fā)形成乙烯空氣直接氧化法制環(huán)氧乙烷技術(shù)， 1937 年美國(guó) UCC5 公司首次采用此法建廠生產(chǎn)。為使乙烯氧化反應(yīng)盡可能的約束在生成目的產(chǎn)物 —環(huán)氧乙烷的方向上，目前工業(yè)上乙烯直接氧化生成 EO 的最佳催化劑均采用銀催化劑。它們?cè)诰茊卧袕?EO 和EG 中分離掉，以上氧化反應(yīng)均是放熱反應(yīng)。富吸收液離開(kāi)環(huán)氧乙烷吸收塔的溫度為 78℃，然后進(jìn)入環(huán)氧乙烷解析塔頂部，塔頂出料進(jìn)入塔頂冷凝器，然后進(jìn)入脫輕組分塔和環(huán)氧乙烷精餾塔。為了減少二氧化碳吸收塔中吸收液的冷卻及二氧化碳解吸塔中加熱吸收劑所需的蒸汽，在環(huán)氧乙烷吸收塔塔頂氣體進(jìn)入二氧化碳解析塔之前應(yīng)使其保持較高溫度。 環(huán)氧乙烷解吸塔頂蒸汽 大約含 60%的環(huán)氧乙烷和 40%的水，和脫輕組分塔頂物一起進(jìn)到解吸塔塔頂冷卻器 E204 中，溫度從 79℃被冷卻到 47℃。環(huán)氧乙烷精餾塔塔釜主要是含有乙二醇、醛和至少 30%wt 環(huán)氧乙烷的水溶液，也送到乙二醇反應(yīng)器。進(jìn)料氣體被環(huán)氧乙烷產(chǎn)品氣體從 78℃加熱到 152℃，而產(chǎn)品氣體從 207℃被冷卻到 138℃。在解吸塔頂冷卻器 E205 中被冷卻到 15℃，大部分環(huán)氧乙烷作為凝液回到緩沖罐 V204 中。在氣液分離罐中 V202，這股氣體經(jīng)氣體和液體分離，分離罐 V202 溫度為 51℃，分離的氣體進(jìn)入循環(huán)氣中回到反應(yīng)部分，分離的液體進(jìn)入二氧化碳解析塔管線。解吸環(huán)氧乙烷所需的蒸汽一部分來(lái)自汽提段，一部分來(lái)自為冷卻反應(yīng)釜所產(chǎn)生的中壓蒸汽。補(bǔ)充抑制劑后，反應(yīng)器進(jìn)料氣體在 E102 中被環(huán)氧乙烷反應(yīng)產(chǎn)品氣體從 78℃加熱到152℃。實(shí)驗(yàn)已證明這些副產(chǎn)物 以?xún)蓷l不同的路線生成的。 氧氣氧化法與空氣氧化法相比，工藝流程稍短，設(shè)備較少，建廠投資少；氧化反應(yīng)中催化劑的選擇性高，反應(yīng)溫度比空氣法低，對(duì)催化劑壽命的延長(zhǎng)和維持生產(chǎn)的平穩(wěn)操作較為有利。環(huán)氧乙烷本身還可開(kāi)環(huán)聚合生成聚乙二醇。 4 第 2 章 工藝概述 環(huán)氧乙烷的性質(zhì) 環(huán)氧乙烷的物理性質(zhì) 環(huán)氧乙烷 [2]（簡(jiǎn)稱(chēng) EO），英文名稱(chēng) epoxyethane，又被稱(chēng)為氧化乙烯，也稱(chēng)惡烷，分子式： C2H4O，分子量： ，沸點(diǎn) ： ℃，熔點(diǎn)： ℃，蒸汽壓： ()。 UCC 公司報(bào)道了一系列催化劑研制專(zhuān)利，包 括含鋰、鈉、鉀、銣、銫、鋇中至少一種陽(yáng)離子助劑，含硫化物、氟化物陰離子助劑和選自Ⅲ B—Ⅵ B 族至少一種元素組成的減少環(huán)氧乙烷完全氧化反應(yīng)的銀催化劑。例如在催化劑方面，盡管載體、物理性能和略有差異，但水平比較接近，選擇性均在 80%以上；在工藝技術(shù)方面都有反 應(yīng)部分、脫二氧化碳、環(huán)氧乙烷回收組成，但抑制劑選擇、工藝流程上略有差異。環(huán)氧乙烷也用作熏蒸消毒殺蟲(chóng)劑、殺菌劑以及醫(yī)療器械的消毒劑。 由于氧氣直接氧化法技術(shù)先進(jìn)，適宜大規(guī)模生產(chǎn)，生產(chǎn)成本低，產(chǎn)品純度低，產(chǎn)品純度可達(dá) %此外設(shè)備體積小，放空量 少，排出的廢氣量只相當(dāng)于空氣氧化法的 2%，相應(yīng)的乙烯損失少，另外氧氣氧化法流程比空氣氧化法短，設(shè)備少，用純氧氧化劑可提高進(jìn)料濃度和選擇性，生產(chǎn)成本大約為空氣氧化法的 90%；同時(shí)氧氣氧化法比空氣氧化法反應(yīng)溫度低，有利于延長(zhǎng)催化劑的使用壽命。 Reactor 。采用乙烯在純氧中直接氧化的方法制環(huán)氧乙烷，在實(shí)際生產(chǎn)理論的基礎(chǔ)上，制定合理可行的設(shè)計(jì)方案。 EO 精餾塔是環(huán)氧乙烷生產(chǎn)的重要設(shè)備， 精餾塔 采用 F1 型單溢流浮閥塔，溢流管為弓形降液管，設(shè)計(jì)確定全塔高度 21m，塔板總數(shù)為 31 塊，塔頂溫度可設(shè)為 45℃，塔釜溫度可設(shè)為 146℃，精餾段塔徑為 4m，塔板堰長(zhǎng) ，板上液層高度 , 閥孔數(shù)為 1403個(gè)，相鄰的兩排中心孔距 ；提餾段塔徑為 ，塔板堰長(zhǎng) ，板上液層高度 , 閥孔數(shù)為 809 個(gè)，相鄰的兩排中心孔距 。環(huán)氧乙烷還可衍生出一些重要的精細(xì)化工中間體， 應(yīng)用范圍遍及紡織、 洗染、 醫(yī)藥、 電子、 汽車(chē)等諸多領(lǐng)域。 2 第 1 章 國(guó)內(nèi)外環(huán) 氧乙烷的綜述 環(huán)氧乙烷在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的地位和作用 環(huán)氧乙烷（簡(jiǎn)稱(chēng) EO），又稱(chēng)氧化乙烯，也稱(chēng)惡烷，是一種最簡(jiǎn)單的環(huán)醚，是乙烯工業(yè)衍生物中僅此于聚乙烯和聚氯乙烯的重要有機(jī)化工產(chǎn)品，是最簡(jiǎn)單最重要的環(huán)氧化物，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中具有舉足輕重的地位和作用。因經(jīng)濟(jì)原因，早期引進(jìn)的空氣法環(huán)氧乙烷裝置大多也改造為氧化法。在催化劑方面，目前已形成高活性和高選擇性?xún)纱笙盗泄I(yè)化催化劑。 20 世紀(jì) 70 年代我國(guó)開(kāi)始引進(jìn)以生產(chǎn)聚酯原料乙二醇為目的產(chǎn)物的環(huán)氧乙烷聯(lián)產(chǎn)裝置，我國(guó) EO 生產(chǎn)與應(yīng)用已走上快速發(fā)展道路，至今已經(jīng)引進(jìn)十余套 EO 生產(chǎn)裝置。 環(huán)氧乙烷的化學(xué)性質(zhì) 由于環(huán)氧乙烷具有含氧三元環(huán)結(jié)構(gòu)，性質(zhì)非?；顫姡瑯O易發(fā)生開(kāi)環(huán)反應(yīng)，在一定條件下，可與水、醇、氫鹵酸、氨及氨的化合物等發(fā)生加成反應(yīng)，其中與水發(fā)生水合反應(yīng)生成乙二醇，是制備乙二醇的主要方法。 1922 年 UCC(聯(lián)碳公司 )建成首套氯醇法工業(yè)裝置。綜上所述，本設(shè)計(jì)采用乙烯直接氧化法。 CO2 還由 EO 氧化而得，這時(shí)它首先被異構(gòu)為乙醛，然后很快被氧化為 CO2 和 H2O。 冷卻后的反應(yīng)產(chǎn)品氣體進(jìn)到環(huán)氧乙烷吸收塔 T201。氣液分離器 V201 出口引出一股較大的物流去二氧化碳吸收塔脫除二氧化碳。二氧化碳解析塔解析出的氣體在 E201 中冷卻后，進(jìn)入氣液分離罐 V203 中，冷凝液體靠重力流入二氧化碳解吸塔。塔頂氣去環(huán)氧乙烷回收裝置 以回收環(huán)氧乙烷