【正文】 ② 各組分的吸收率 (%)： 氧氣： 氬氣： 氧氣： 甲烷： 乙烯： 乙烷： 二氧化碳： 環(huán)氧乙烷： 乙醛： 100 水： 乙二醇： 100 ③ 環(huán)氧乙烷吸收塔液氣比為： ④ 環(huán)氧乙烷吸收塔物料衡 算結(jié)果圖 17 圖 環(huán)氧乙烷吸收塔物料衡算圖 the map of the EO absorbor material balance S去排放系統(tǒng)和二氧化碳吸收系統(tǒng)的量 H加入水的量 RF環(huán)氧乙烷吸收塔的進氣量 P進入環(huán)氧乙烷 解析塔的量 ⑤ 計算過程（ y 表示 RF 中的摩爾分率， ? 為吸收率） 氣體中各組分的量 出口環(huán)氧乙烷的量 ? ?1??= 進 入 吸 收 塔 的 環(huán) 氧 乙 烷 量 環(huán) 氧 乙 烷 的 吸 收 率 ? ?? ?EO EOR F 1 1 % km ol /h?? ? ?? ? ?? 出口乙烯的量 ? ?1? ? ?進 入 吸 收 塔 的 乙 烯 量 乙 烯 的 吸 收 率 ? ?? ?2 4 2 4C H C H= RF 15 0 0 3 .3 5 4 9 1 0 .0 5 %5 0 0 0 .8 5 3 2 k m o l/h???? ? ?? 出口的二氧化碳的量 ? ?1??= 進 入 吸 收 塔 的 二 氧 化 碳 的 量 二 氧 化 碳 的 吸 收 率 ? ?? ?22CO CO= RF 11 1 4 6 .6 9 4 8 1 1 .3 0 %1 1 3 1 .7 8 7 8 k m o l/h???? ? ?? 出口的氧氣的量 ? ?1? ? ?進 入 吸 收 塔 的 氧 氣 的 量 氧 氣 的 吸 收 率 18 ? ?? ?22OO= R F 19 8 8 .6 2 5 9 1 0 .0 1 %9 8 8 .5 2 7 0 k m o l/h???? ? ?? 出口的甲烷的量 ? ?1? ? ?進 入 吸 收 塔 的 甲 烷 的 量 甲 烷 的 吸 收 率 ? ?? ?44CH CH= RF 19 2 6 5 .4 7 3 6 1 0 .0 1 %9 2 6 4 .5 4 7 1 k m o l/h???? ? ?? 出口的乙烷的量 ? ?1??= 進 入 吸 收 塔 的 乙 烷 的 量 乙 烷 的 吸 收 率 ? ?? ?2 6 2 6C H C H= RF 13 1 1 .3 1 9 9 1 0 .0 0 2 %3 1 1 .3 1 3 7 k m o l/h???? ? ?? 出口的氮氣的量 ? ?1??= 進 入 吸 收 塔 的 氮 氣 的 量 氮 氣 的 吸 收 率 ? ?? ?22NN= R F 12 0 9 .5 2 2 9 1 0 .0 0 5 %2 0 9 .5 1 2 4 k m o l/h???? ? ?? 出口的氬氣的量 ? ?1? ? ?進 入 吸 收 塔 的 氬 氣 的 量 氬 氣 的 吸 收 率 ? ?? ?A r A r=R F 159 49 5 1 01 %59 12 4 km ol /h???? ? ?? 出口的水蒸氣的量 ? ?1? ? ?進 入 吸 收 塔 的 氧 氣 的 量 氧 氣 的 吸 收 率 ? ?? ?22H O H O= RF 13 3 8 .7 4 5 7 1 6 5 .2 9 4 %1 1 7 .5 6 5 1 k m o l/h???? ? ?? 吸收劑的用量 H（采用純水作吸收劑） ,環(huán)氧乙烷吸收塔液氣比為 L/V= 塔內(nèi)氣體的平均流率 V 2?? 進 料 量 塔 頂 氣 體 量 塔 內(nèi)液體的平均流率 ? ?HHL 2 ?? 吸 收 劑 量 + 吸 收 劑 量 被 吸 收 的 量 即： ? ? /2??? ? ? ???吸 收 劑 的 用 量 進 料 量 塔 頂 氣 體 出 口 氣 體 量 液 氣 比 被 吸 收 的 量 19 得： ? ? ? ?1 8 3 0 9 . 9 9 4 9 1 7 6 2 4 . 4 3 6 2 2 1 8 3 0 9 . 9 9 4 9 1 7 6 2 4 . 4 3 62 / 2? ? ? ?????吸 收 劑 的 用 量 = 解得： H 3 5 5 9 5 1 8 k m o l/h? 富液中各組分的量 環(huán)氧乙烷的量 ??進 入 吸 收 塔 環(huán) 氧 乙 烷 的 量 環(huán) 氧 乙 烷 的 吸 收 率 E O E O= RF4 4 6 .5 9 5 8 9 9 .6 % k m o l/h4 4 4 .8 0 9 4 k m o l/h????? 乙烯的量 ??進 入 吸 收 塔 的 乙 烯 的 量 乙 烯 的 吸 收 率 2 4 2 4C H C H= R F5 0 0 3 .3 5 4 9 0 .0 5 % k m o l/h2 .5 0 1 7 k m o l/h????? 二氧化碳的量 ?= 進 入 吸 收 塔 的 二 氧 化 碳 的 量 二 氧 化 碳 的 吸 收 率 22CO CO= RF1 1 4 6 .6 9 4 8 1 .3 0 % k m o l/h1 4 .9 0 7 0 k m o l/h????? 氧氣的量 進 入 吸 收 塔 的 氧 氣 的 量 氧 氣 的 吸 收 率 22OO=RF % km ol /h 89 km ol /h????? 甲烷的量 進 入 吸 收 塔 的 甲 烷 的 量 甲 烷 的 吸 收 率 44C H C H= R F9 2 6 5 .4 7 3 6 0 .0 1 % k m o l/h0 .9 2 6 5 k m o l/h????? 乙烷的量 進 入 吸 收 塔 的 乙 烷 的 量 乙 烷 的 吸 收 率 2 6 2 6C H C H=RF ?? = 3 1 1 .3 1 9 9 0 .0 0 2 % k m o l/h0 .0 0 6 2 k m o l/h?? 氮氣的量 ?= 進 入 吸 收 塔 的 氮 氣 的 量 氮 氣 的 吸 收 率 20 22NN= R F2 0 9 .5 2 2 9 0 .0 0 5 % k m o l/h0 .0 1 0 5 k m o l/h????? 氬氣的量 進 入 吸 收 塔 的 氬 氣 的 量 氬 氣 的 吸 收 率 A r A r= R F5 9 8 .5 4 9 5 0 .0 0 1 % k m o l/h0 .0 0 6 0 m o l/hk????? 水蒸氣的量 2HOR F +H= 57 51+355 8km ol / h=35812 .8324k m ol / h?= 進 入 吸 收 塔 中 吸 收 的 水 的 量 吸 收 塔 出 口 的 水 的 量 + 吸 收 劑 的 用 量= 計算結(jié)果如表 表 環(huán)氧乙烷吸收塔物料衡算結(jié)果表 the sheet for the result of the EO absorber material balance 輸入物料 輸出物料 進料氣 進料吸收劑 塔頂出口氣體 塔釜出口吸收液 組分 摩爾流量(kmol/h) 摩爾分數(shù) 摩爾流量(kmol/h) 摩爾分數(shù) 摩爾流量(kmol/h) 摩爾分數(shù) 摩爾流量(kmol/h) 摩爾分數(shù) N2 Ar O2 CH4 C2H4 C2H6 CO2 C2H4O CH3CHO H2O C2H6O2 小計 合計 輸入物料總量（ Kmol/h） 輸出物料總量（ Kmol/h） 排放系統(tǒng) ① 排放比： % ② 排放系統(tǒng)的物料衡算圖 21 圖 排放系統(tǒng)物料衡算圖 the map of the drainage system material balance ③ 計算過程（其輸入物料 =吸收塔的塔頂出料） ④ 物料的排放量 物料的排放量 = ?輸 入 排 放 系 統(tǒng) 的 物 料 量 (W) 排 放 比，所以： 氮氣排放量 = 2 0 9 . 5 1 2 4 0 . 0 0 1 8 0 . 3 7 7 1 k m o l / h? ? ? ?輸 入 排 放 系 統(tǒng) 的 氮 氣 量 排 放 比 同理可得： 氬氣排放量 = 排放比輸入排放系統(tǒng)氬氣量 ?= 5 9 8 .5 4 3 5 0 .0 0 1 8 1 .0 7 7 4 k m o l/h?? 氧氣的排放量 = ? = kmol/h 甲烷的排放量 = ? = kmol/h 乙烯的排放量 = ? = kmol/h 乙烷的排放量 = ? = kmol/h 二氧化碳的排放量 = ? = kmol/h 環(huán)氧乙烷的排放量 = ? =乙醛的排放量 = kmol/h 水的排放量 = ? = kmol/h 乙二醇的排放量 = kmol/h ④ 二氧化碳吸收系統(tǒng)的進料量 二氧化碳吸收系統(tǒng)的進料量 =排放系統(tǒng)進料量 排放量， 所以： 二氧化碳吸收系統(tǒng)的氮氣的進料量 =排放系統(tǒng)氮氣的進料量 氮氣排放量 == kmol/h 同理可得： 氬氣的進料量 = =氧氣的進料量 == kmol/h 甲烷的進料量 == kmol/h 乙烯的進料量 == kmol/h 乙烷的進料量 = =二氧化碳的進料量 = = kmol/h 22 環(huán)氧乙烷的進料量 ==乙醛的進料量 = kmol/h 水的進料量 == kmol/h 乙二醇的進料量 = kmol/。進料氣體被環(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℃。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，也送到乙二醇反應器。在環(huán)氧乙烷精制塔 T302 中 ,環(huán)氧乙烷從塔頂蒸出，塔頂氣冷凝并過冷后，大部分凝液作為回 流，一部分作為低純度環(huán)氧乙烷產(chǎn)品進乙二醇反應器，這股物流含有微量雜質(zhì)如二氧化碳和甲醛。在脫輕組分塔中，二氧化碳、乙烯和其他溶 解在環(huán)氧乙烷水溶液中的輕組分和部分環(huán)氧乙烷蒸汽一起脫除。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。 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到解吸塔塔頂冷卻器 E204 中，溫度從 79℃被冷卻到 47℃。來自氣液分離罐 V203 的液體和二氧化碳吸收塔塔底富液在二氧化碳解吸塔 T203 中，用再沸器使之解吸，操作壓力接近于大氣壓。當罐 V202 的液位降到正常值時，閥門自動關(guān)閉。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℃，分離的氣體進入循環(huán)氣中回到反應部分，分離的液體進入二氧化碳解析塔管線。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入二氧化碳解析塔之前應使其保持較高溫度。處理后的氣體離開二氧化碳脫除系統(tǒng)，與沒有處理的循環(huán)氣體重新混合后進入到環(huán)氧乙烷反應系統(tǒng)。如果 V201 罐的壓力過高，罐的壓力控 制器也會啟動緊急放空閥使循環(huán)氣管路快速泄壓。解吸環(huán)氧乙烷所需的蒸汽一部分來自汽提段，一部分來自為冷卻反應釜所產(chǎn)生的中壓蒸汽。富吸收液離開環(huán)氧乙烷吸收塔的溫度為 78℃，然后進入環(huán)氧乙烷解析塔頂部，塔頂出料進入塔頂冷凝器，然后進入脫輕組分塔和環(huán)氧乙烷精餾塔。用純水 洗滌 以回收環(huán)氧乙烷。反應產(chǎn)品氣體經(jīng)過兩次冷卻，在產(chǎn)品第一冷卻器 E101 中，通過產(chǎn)生中壓蒸汽，反應產(chǎn)品氣體被冷卻到 207℃，在進料 /產(chǎn)品換熱器 E102 中被繼續(xù)冷卻。補充抑制劑后，反應器進料氣體在 E102 中被環(huán)氧乙烷反應產(chǎn)品氣體從 78℃加熱到152℃。它們在精制單元中從 EO 和EG 中分離掉，以上氧化反應均是放熱反應。反應速 度由 EO 異構(gòu)化控制。 2 4 2 31C H O CH CH O2?? 2 4 2 2C H O 2CH O?? 在反應過程中如有堿金屬或堿土金屬存在時，將催化這一反應。實驗已證明這些副產(chǎn)物 以兩條不同的路線生成的。為使乙烯氧化反應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。 環(huán)氧乙烷的生產(chǎn)原理 氧化反應原理 乙烯氧化過程，按氧化程度可分為選擇氧化（ 部分氧化）和深度氧化（完全氧化）兩種情況，乙烯分子中碳 —碳雙鍵〈 C=C〉具有突出的反應活性，在一定條件下可實現(xiàn)碳 —碳雙鍵選擇性氧化，生成環(huán)氧乙烷。由于氧氣氧化法比空氣氧化法有明顯的優(yōu)越性，因此目前世界上的環(huán)氧乙烷生產(chǎn)裝置普遍采用氧氣氧化法。 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