【文章內容簡介】 目前 我國 11套 大型 EO生產裝置均采用引進技術。 ? 采用美國 SD技術 ：燕山石化公司、東方石化公司、上海石化公司、揚子石化公司、吉林吉聯(lián)公司、吉林化學工業(yè)公司、新疆獨山子石化公司。 ? 采用英荷 Shell技術： 茂名石化公司、天津石化公司、撫順石化公司。 ? 美國 UCC公司 ：遼陽石化公司。 我國 EO/EG生產現(xiàn)狀 表 4 2022年前我國 EO新增生產能力 廠名 新增能力 /(萬 ta1) 開車時間 EO 環(huán)氧乙烷 EG 乙二醇 廣東惠州 2022 上海石化 8 2022 遼陽石化 25 2022 鎮(zhèn)海煉化 4 2022 天津石化 4 2022 四川成都 2022 合計 1821 2022年前我國 EO新增生產能力 主反應： C2H4＋ O2?C2H4O 平行副反應 —影響選擇性的主要競爭 C2H4＋ 3O2?2CO2＋ 2H2O(g) – kJ 串聯(lián)副反應 : C2H4O ＋ 5/2O2?2CO2＋ 3H2O(g) – 主反應與副反應 深度氧化 乙烯直接氧化法制環(huán)氧乙烷的反應 選擇性氧化 1. 催化劑 ? 工業(yè)上使用 銀催化劑 ? 由活性組分銀、載體和助催化劑組成 乙烯直接環(huán)氧化催化劑與反應機理 原料乙烯消耗的費用占 EO生產成本的 70％左右，故提高 EO選擇性是降低乙烯單耗，提高效益的關鍵。 銀催化 劑組成 助催化劑 活性組分銀 載體 αAl2O3 鉀、銣、銫、鈣、 硒等作為助催化劑 1020%,選擇性好 抑制劑 主要功能分散活性組分銀和防止銀微晶的燒結； 低比表面、無孔隙或粗孔隙型惰性物質；環(huán)形，階梯形；導熱性能和較高的熱穩(wěn)定性； 碳化硅、剛玉 氧化鋁 二氧化硅等 堿土金屬 、 稀土金屬和貴金屬等 。能提高反應速度和選擇性 ,防止銀微晶的熔結 ， 延長其使用壽命。 催化劑表面部分可逆中毒，減少深度氧化 。二氯甲烷等。 1. 催化劑 銀含量提高，活性增加，但選擇性變差 。通過選擇合適的助劑和載體，可以達到選擇性和活性的協(xié)調一致。（ UCC: ％， S＝ － ％） ? 強活性中心（如四個鄰近的清潔銀原子）吸附 O2（活化能僅 ）后，發(fā)生解離吸附， 形成原子氧吸附態(tài)： O2 + 4Ag(鄰近 ) → 2O 2(吸附 ) + 4Ag+(鄰近 ) （原子吸附態(tài)） ① 銀表面活性中心吸附氧并形成不同形態(tài) 2. 反應機理 即 原子吸附態(tài)和分子吸附態(tài)。 O2 + 4 A g ( 相 鄰 ） 2 O2 （ 吸 附 態(tài) ） + 4 A g+ 活 化 能 低 ， 易 發(fā) 生 原 子 吸 附 態(tài) O2 6 A g+ + 6 O2 ( 吸 附 態(tài) ) + C2H4 2 C O2 + 6 A g + 2 H2O 乙 烯 深 度 氧 化O2 + 4 A g ( 不 相 鄰 ） 2 O2 （ 吸 附 態(tài) ） + 4 A g+ 活 化 能 高 ， 不 易 發(fā) 生 原 子 吸 附 態(tài) O2 O2 + A g A g O2 ( 吸 附 態(tài) ) E 3 3 k g / m o l , 分 子 態(tài) 吸 附C2H4 + A gO2 ( 吸 附 態(tài) ) C2H4O + A g O ( 吸 附 態(tài) )C2H4 + 6 A gO2 ( 吸 附 態(tài) ) 2 C O2 + 6 A g + 2 H2O2_2_? 在沒有由四個相鄰銀原子時，吸附 O2后，發(fā)生非解離吸附， 形成分子氧離子： O2 + Ag(非鄰近 ) → AgO 2(吸附 ) （分子吸附態(tài)） O2 + 4 A g ( 相 鄰 ） 2 O2 （ 吸 附 態(tài) ） + 4 A g+ 活 化 能 低 ， 易 發(fā) 生 原 子 吸 附 態(tài) O2 6 A g+ + 6 O2 ( 吸 附 態(tài) ) + C2H4 2 C O2 + 6 A g + 2 H2O 乙 烯 深 度 氧 化O2 + 4 A g ( 不 相 鄰 ） 2 O2 （ 吸 附 態(tài) ） + 4 A g+ 活 化 能 高 ， 不 易 發(fā) 生 原 子 吸 附 態(tài) O2 O2 + A g A g O2 ( 吸 附 態(tài) ) E 3 3 k g / m o l , 分 子 態(tài) 吸 附C2H4 + A gO2 ( 吸 附 態(tài) ) C2H4O + A g O ( 吸 附 態(tài) )C2H4 + 6 A gO2 ( 吸 附 態(tài) ) 2 C O2 + 6 A g + 2 H2O2_2__相 鄰 ） （ 吸 附 態(tài) ） 活 化 能 低 ， 易 發(fā) 生 原 子 吸 附 態(tài)吸 附 態(tài) 乙 烯 深 度 氧 化不 相 鄰 ） （ 吸 附 態(tài) ） 活 化 能 高 ， 不 易 發(fā) 生 原 子 吸 附 態(tài)吸 附 態(tài) 分 子 態(tài) 吸 附吸 附 態(tài) 吸 附 態(tài)吸 附 態(tài)相 鄰 ） （ 吸 附 態(tài) ） 活 化 能 低 ， 易 發(fā) 生 原 子 吸 附 態(tài)吸 附 態(tài) 乙 烯 深 度 氧 化不 相 鄰 ） （ 吸 附 態(tài) ） 活 化 能 高 ， 不 易 發(fā) 生 原 子 吸 附 態(tài)吸 附 態(tài) 分 子 態(tài) 吸 附吸 附 態(tài) 吸 附 態(tài)吸 附 態(tài)相 鄰 ） （ 吸 附 態(tài) ） 活 化 能 低 ， 易 發(fā) 生 原 子 吸 附 態(tài)吸 附 態(tài) 乙 烯 深 度 氧 化不 相 鄰 ） （ 吸 附 態(tài) ） 活 化 能 高 ， 不 易 發(fā) 生 原 子 吸 附 態(tài)吸 附 態(tài) 分 子 態(tài) 吸 附吸 附 態(tài) 吸 附 態(tài)吸 附 態(tài)總反應 : 7 C 2 H 4 + 6 A g O 2 ( 吸 附 態(tài) ) 6 C 2 H 4 O + 2 C O 2 + 6 A g + 2 H 2 O_ 2 實際操作可加氯抑制深度氧化反應 反應條件對乙烯環(huán)氧化的影響 ? 反應溫度 ? 空速 ? 反應壓力 ? 原料配比及致穩(wěn)氣 ? 原料氣純度 ? 乙烯轉化率 不可逆反應，只考慮動力學 ? 影響選擇性的主要因素 。 主反應的活化能 E1為～ ， 副反應完全氧化的 E2為 ～ 。 溫度升高 ， 選擇性變差 ， 溫度降低 ， 速率降低 。 ? 100℃ ， S＝ 100％ ， X＝ ％ ； 300℃ ， S＝ 0％ ，X＝ 84％ 。 ? 工業(yè)上一般選擇反應溫度在 220～ 260℃ 。 權衡轉化率和選擇性，使 EO收率最高 1. 反應溫度的影響 ? 空速對轉化率和選擇性的影響較溫度弱 。 ? 空速減小 ， 轉化率提高 ， 但選擇性下降 。 空速提高 ， 可增大反應器內氣體流速 ， 有利于傳熱 ， 催化劑活性愈高 ， 反應空速愈大 。 ? 一般在 4000～ 8000h－ 1左右 , X單程 為 15%， S為 80％ . ? 提高 P， 加快 V。有利于加壓吸收法回收 EO ，故采用 加壓氧化法 . ? 壓力太高 ， 對設備耐壓要求提高 ， 費用增大 。 EO也會在催化劑表面產生聚合和積碳 ， 影響催化劑壽命 。 ? 一般工業(yè)上采用的壓力在 。 ? 乙烯與氧的配比必須在 爆炸極限以外 ， 乙烯與