【正文】 術改進工藝 5 華東理工大學 一種乙烯催化氧化合成環(huán)氧乙烷的方法（科技成果） 環(huán)氧乙烷氧氣混合器的開發(fā)研究（科技成果） 加壓三相床環(huán)氧乙烷合成過程研究（科技成果） 加壓三相系環(huán)氧乙烷合成工藝（科技成果） 6 中國石油化工股份有限公司 CN101007287/環(huán)氧乙烷生產用銀催化劑的載體、其制備方法及其應用 7 中國石化北京燕化石油化工股份有限公司 CN1803279/用于生產環(huán)氧乙烷的銀催化劑、其制備方法及其應用 8 天津大學 生物乙烯及環(huán)氧乙烷生產技術（科技成果） 9 連云港國鑫醫(yī)藥設備有限公司 CN2640588/一種環(huán)氧乙烷殘氣處理裝置 第五章、建設規(guī)模及原料來源 建設規(guī)模： 環(huán)氧乙烷 5萬噸 /年 （其中 萬噸商品， 萬噸為下列系列產品原料） 系列產品： 乙醇胺系列產品 萬噸 /年 17 乙氧基化合物 萬噸 /年 碳酸乙烯酯 1 萬噸 /年 1,3 丙二醇 1萬噸 /年 乙二醇醚系列產品 1萬噸 /年 合計 萬噸 /年 原料來源：主要原料乙烯依靠進口供應，在將來葫蘆島建成 MTO 法制烯烴裝置中供應。另外還有與生產單位有合作關系的高校。 目前氯醇法已被淘汰，國內化工企業(yè)所有裝置都是采用乙烯氧化法。 氯醇法優(yōu)點是工藝流程簡單，投資省，其缺點主要是消耗氯氣，并產生大量污水，副產物較多，且產品中含甲醛較高 。 ③反應器的大型化和新型化 單臺乙烯直接氧化生產環(huán)氧乙烷工藝反應器的生產能力不斷增大，從最初的單臺反應器生產能力每年萬噸以下，發(fā)展至今，其生產能力上了一個數(shù)量級 ,達每年 10 萬噸以上。 ②催化劑的裝填 乙烯環(huán)氧化反應所用的銀催化劑是負載于氧化鋁載體上的成型催化劑，在反應管中，銀催化劑充滿反應管的大部分管道 ,在管道的頂部是一層惰性球 ,有生產廠家不用惰性球層 ,用銀催化劑充滿整個管道 ,取得較好效果。 反應器的改進 ①反應器啟動速度的加快 銀催化劑用于乙烯環(huán)氧化反應 ,其性能評估指標主要有活性、選擇性、壽命及穩(wěn)定性等項內容，反應器裝填銀催化劑后 ,不但要保證銀催化劑的高活性 ,而且應適度提高反應器開車時的啟動速度，可采用預氯化技術提高反應器的啟動速度 ,對于不同的銀催化劑，用于乙烯直接氧化生產環(huán)氧乙烷工藝中，預氯化技術的效果有所不同。 ④含氯抑制劑的添加 在乙烯直接氧化法生產環(huán)氧乙烷的過程中，乙烯在銀催化劑上的氧化反應，主反應是乙烯環(huán)氧化生成環(huán)氧乙烷的反應，主反應的選擇性無論在實驗中或在工業(yè)生產中都穩(wěn)定在 80%以上，乙烯除了與氧發(fā)生環(huán)氧化反應生成環(huán)氧乙烷外，還與氧發(fā)生深度氧化反應生成二氧化碳和水，這是乙烯環(huán)氧化反應的一個副反應，該副反應實質上是乙烯的燃燒反應，是放熱反應，另一較重要的副反應是生成的環(huán)氧乙烷再氧化反應。氧氣的高純化可以減少原料氣中多余雜質對反應的不利影響，用高純氧作原料的氧氣法乙烯直接氧化生產環(huán)氧乙烷工藝，更有利于反應氣配比的優(yōu)化。通過煉油工藝及乙烯輕烴資源的優(yōu)化，可降低乙烯的生產成本，從而降低環(huán)氧乙烷的生產成本。研究結果表明，高的乙烯體積分數(shù)可以提高反應活性及其穩(wěn)定性，可保證乙烯環(huán)氧化反應的乙烯轉化率穩(wěn)定在 %以上，在此基礎上，有千分之幾的提升幅度，同時可以提高環(huán)氧乙烷的生成選擇性的穩(wěn)定性，保證環(huán)氧乙烷的生成選擇性穩(wěn)定在 80. 0%以上，在此基礎上，選擇性數(shù)據(jù)可提高數(shù)個百分點。 反應氣的改進 ①反應氣中乙烯體積分數(shù)的提高 反應氣中乙烯體積分數(shù)的變化對環(huán)氧乙烷的生數(shù)在 20%— 30%時 ,在銀催化劑作用下，目前工業(yè)上乙烯環(huán)氧化反應生成環(huán)氧乙烷的轉化率已達到大于 %圖 氧氣法生產環(huán)氧乙烷 工藝流程圖 1反應器； 2二氧化碳分離器； 3二氧化碳吸收器； 4環(huán)氧乙烷吸收塔； 5環(huán)氧乙烷解吸塔； 6脫輕組分塔； 7環(huán)氧乙烷脫水塔； 8脫水塔； 9乙二醇塔 14 的水平，環(huán)氧乙烷的生成選擇性達到大于 %的水平。 從原料乙烯和純氧到產物環(huán)氧乙烷 ,對整個乙烯直接氧化生產環(huán)氧乙烷工藝生產過程有以下方面的改進：原料乙烯在反應氣中體積分數(shù)的提高及其成本的降低；氧氣的高純化；反應氣中含氯抑制劑的添加；反應氣異構化的抑制；反應氣中水摩爾分數(shù)和雜質體積分數(shù)的控制；反應器啟動速度的加快；反應器導熱效率的提高 。 美國專利 US20200182999A1“生產環(huán)氧乙烷和乙二醇的過程”，該專利涉及一種生產環(huán)氧乙烷和乙二醇的過程。 50 年代末 , Shell 公司采用近乎純氧代替空氣作為生產環(huán)氧乙烷的氧原料 ,推出氧氣法乙烯直接氧化生產環(huán)氧乙烷工藝 ,經(jīng)過不斷改進 ,目前較先進的生產方法是用銀作催化劑 ,在列管式固定床反應器中 ,用純氧與乙烯反應 ,采用乙烯直接氧化生產環(huán)氧乙烷。當氧在銀表面發(fā)生非解離吸附時則生成分子態(tài)吸附氧，它與乙烯作用生成環(huán)氧乙烷，同時脫出一個氧原子，這個原子態(tài)氧則與乙烯發(fā)生深度反應，生成二氧化碳和水。當氧在銀表面發(fā)生解離吸附時生成原子態(tài)吸附氧，原子態(tài)吸附氧與乙烯發(fā)生深度氧化生成二氧化碳和水。 反應機理 乙烯直接氧化法所用的催化劑為銀催化劑。氧 氣直接氧化法是由 Shell 公司在 1958 年發(fā)明的，此方法直接以氧氣作氧化劑，減少了反應系統(tǒng)中惰性氣體的吸入量，可減少反應系統(tǒng)中反應器的臺數(shù)，在一定程度上降低生產成本。 乙烯直接氧化法 乙烯直接氧化法又分為空氣直接氧化法和氧氣直接氧化法。首先是氯氣與水反應生成次氯酸，乙烯次氯酸化生成氯乙醇，然后氯乙醇皂化（皂化劑通常用氫氧化鈣）生成環(huán)氧乙烷。目前企業(yè)生產環(huán)氧乙烷采用較廣泛的方法是乙烯直接氧化法。 第四章、 環(huán)氧乙烷生產工藝分析 環(huán)氧乙烷的生產主要有氯醇法和乙烯直接氧化法，其中乙烯直接氧化法又包括空氣法和氧氣法。 面對目前復雜的經(jīng)濟形式，好多國家都在頻繁出臺救市措施，大宗商品的價格下行速度有所減緩，一旦救市措施生效后，在成本邊緣運行的大宗商品價格會迅速進入上升通道。下半年以來環(huán)氧乙烷價格走勢平穩(wěn)， 8 月下旬各地區(qū)價格先后開始出現(xiàn)反彈現(xiàn)象，紛紛上漲 200 元 /噸，上?；?、三江化工和揚子化工的 EO 價格由原來的 11800 上漲至 12020 元 /噸；隨后，華北地區(qū)北京東方和燕山石化價格上漲 200 元 /噸左右，價格達到 12200 元 /噸，東北地區(qū)亦上漲了200元 /噸，達到 12100 元 /噸。 2020 年上半年，環(huán)氧乙烷的價格大起大落，行情可謂火爆。 2020 年 5 月起至年底，環(huán)氧乙烷的出廠價基本在 10000～ 11000 元之間，無明顯波動。至 11 月底，上海石化的出廠價只有 11000 元。 2020 年上半年延續(xù)了 2020 年的增長情況。由于環(huán)氧乙烷產品特點及對儲運的限制，產品必須及時銷售，可調配的市場存量很小，推動著市場價格不斷創(chuàng)出新高。 第三章、環(huán)氧乙烷市場價格分析 近年來國際原油價格大幅波動，對我國環(huán)氧乙烷的市場有著重要的影響。 在國內，大約 75%的環(huán)氧乙烷用作生產乙二醇，一般為環(huán)氧乙烷乙二醇聯(lián)產；剩下 25%用于商品環(huán)氧乙烷生產非 離子表面活性劑、聚醚 /聚乙二醇、乙醇胺、膽堿和醫(yī)藥中間體等。由于國內經(jīng)濟高速發(fā)展，對環(huán)氧乙烷需求連年上升，而市場的缺口又不能依靠進口解決，我國市場環(huán)氧乙烷常常處于供不應求的狀況，價格也是不斷走高。 環(huán)氧乙烷常溫常壓下沸點較低，易燃易爆，因而不易長途運輸，產品必須及時銷售，可調配的市場存量很小。 2020 年，國內環(huán)氧乙烷產量和消費量 87 萬噸。 報告中還指出，