Waker乙烯制乙醛工艺
乙烯催化氧化成乙醛工艺流程
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直接氧化法乙烯制备乙醛设备的工艺设计
直接氧化法乙烯制备乙醛设备的工艺设计乙醛是一种重要的有机化工原料，在化学工业生产中具有广泛的应用。
直接氧化法乙烯制备乙醛是一种常用的工艺方法，本文将对该工艺设备的工艺设计进行介绍。
1. 工艺流程直接氧化法乙烯制备乙醛的工艺流程主要包括氧化反应、分离回收和末端处理三个步骤。
首先，通过催化剂的作用，将乙烯与氧气直接进行氧化反应。
反应会生成乙醛和一定量的乙炔、二氧化碳和水。
然后，需要通过分离回收的方式将乙醛纯化。
最后，对产生的废水和废气进行末端处理，以保证环境的安全和健康。
2. 设备选型（1）反应器氧化反应需要使用高效的反应器，以确保反应能够高效进行。
常见的反应器类型有管式反应器、流动床反应器和搅拌式反应器。
选择适合的反应器类型需要考虑反应条件、催化剂性能等多个因素。
（2）分离回收设备分离回收设备主要用于将乙醛从废气中分离出来。
常见的设备包括蒸发器、冷凝器和吸附装置。
其中，吸附装置是一种常用的技术，通过吸附剂吸附乙醛，然后进行脱附得到纯净的乙醛。
（3）末端处理设备末端处理设备主要用于处理废水和废气，以满足环保要求。
例如，通过脱除废气中的二氧化碳、净化废水中的有机物质等方法。
3. 工艺参数控制在直接氧化法乙烯制备乙醛工艺中，需要合理控制一些关键参数，以确保反应的高效性和乙醛的纯度。
常见的工艺参数包括反应温度、反应压力、催化剂浓度、气体流速等。
这些参数的选择需要根据具体的情况和实验数据进行确定。
4. 安全措施在乙醛制备过程中，需要采取一系列安全措施，以确保操作人员和设备的安全。
例如，使用防爆设备、加装安全阀、定期检查设备的运行状态等。
此外，工艺设计还需要进行一系列的实验和试验，以验证设备的可行性和稳定性。
同时，定期维护设备，进行清洁和检修，以保持设备的正常运行。
总结：直接氧化法乙烯制备乙醛设备的工艺设计需要选择合适的反应器、分离回收设备和末端处理设备，并合理控制工艺参数，以确保反应的高效性和乙醛的纯度。
此外，还需要采取安全措施，保障操作人员和设备的安全。
最新Waker乙烯制乙醛工艺
两种工艺方法的比较
一步法工艺中用的是纯氧，而二步法通常用空气。两 种工艺方法中，乙醛的产量均为95%左右，而且成本几乎相 同。两种工艺的建设材料费用是昂贵的，由于催化剂溶液 具有很强的腐蚀性。在一步法中具有优势，因为仅有反应 器要求耐腐蚀，而在二步法中的两个反应器以及管路和泵 均需要耐腐蚀，还有就是空气的使用要求有更大的独立设 备，这就导致了两步法需要更多的投入。二步法的优势是 以廉价的空气代替纯氧、对未转化的乙烯进行循环再利用， 这就减少了操作和投资费用，另一个优点是二步法比较安 全，因为乙烯和氧在两个反应器中反应，避免了混合爆炸 的形成。因此，在很多反面都制约这工艺的选择，比如原 料、能源、速率以及安全性的考虑，还有氧气的价格和实 用性等等。
Wacker法反应历程
工业上将烯烃氧化和Pd、Cu的氧化合在一起为一 步法 将烯烃氧化和Pd 、Cu的氧化分开在二个反应器 中分别进行为二步法
一步法瓦克氧化工艺
一步法瓦克氧化工艺流程图
乙烯和空气从反应塔的底部给料，然后反应物以气泡的形式
向上移动。反应组分是一个两相系统。由于催化剂溶剂是酸性的 ，部分的乙烯和氧气气体被溶解。该反应是在混合反应物的沸点 温度下进行的，因此，反应所产生的热量可以通过乙烯和水的蒸 发移除。
从反应器顶部离开的气体被冷却然后输送到气液分离器，在 气液分离器中，催化剂被分离收回到反应塔中。而富含未被转化 的乙烯的气相组分被冷却然后通过水刷洗以此来收集乙醛，其原 因是乙醛易溶于水。剩余的气相给料到反应塔中，但是要移除其 中的一部分为了防止惰性组分的积累，例如：N2、CO2。
乙醛的制备方法和化学方程式
乙醛的制备方法和化学方程式乙醛是一种常见的有机化合物，它可以通过多种方法进行制备。
在下面的文章中，我将介绍几种常用的乙醛制备方法，并附上相应的化学方程式。
请注意，化学方程式中的反应条件和反应物可以根据具体实验条件进行适当的调整。
1.乙烯氧化法：乙烯氧化是工业上生产乙醛的常用方法。
该方法将乙烯与氧气在催化剂存在下反应，产生乙醛。
化学方程式：C2H4+O2→CH3CHO2.乙醇脱水法：乙醇脱水法是实验室制备乙醛的一种方法。
该方法通过将乙醇在催化剂存在下脱水，生成乙醛。
化学方程式：CH3CH2OH→CH3CHO+H2O3.甲酸氧化法：甲酸氧化法可以将甲酸氧化为乙醛。
该方法在催化剂存在下，甲酸在高温条件下氧化生成乙醛。
化学方程式：HCOOH→CH3CHO+CO24.乙醇氧化法：乙醇氧化法是另一种将乙醇氧化为乙醛的方法。
该方法在铬酸、硅酸等催化剂的存在下，将乙醇氧化为乙醛。
化学方程式：CH3CH2OH+O2→CH3CHO+H2O5.乙酸酯水解法：乙酸酯水解法是一种将乙酸酯水解为乙醛的方法。
该方法在酸催化剂存在下，将乙酸酯水解生成乙醛。
化学方程式：CH3CO2CH3+H2O→CH3CHO+CH3COOH6.乙醇氧化还原法：乙醇氧化还原法以乙醇为原料，经过氧化和还原反应，最终生成乙醛。
化学方程式：2CH3CH2OH+O2→2CH3CHO+2H2O这些是常用的乙醛制备方法。
根据实际需要，选择合适的方法进行乙醛的制备。
同时，需要注意实验安全，并按照实验条件和操作规范进行操作。
wacker型反应催化剂制备与性能研究
wacker型反应催化剂制备与性能研究摘要：PdCl2-CuCl2传统Wacker催化剂是在乙烯选择氧化制备乙醛的反应中发现和完善的，己经成为目前乙醛生产的主要手段。
传统Wacker催化体系对短链端烯烃的拨基化有良好的催化活性，但对长链端烯烃、内烯烃及环烯烃来说转化率和选择性均不佳，且由于氯离子的存在，氯代副反应较多，使产物的分离纯化变得复杂。
因此，对传统Wacker催化剂进行改进，使之能够对长链端烯烃、内烯烃及环烯烃具有较好的拨基化作用，将对烃类污染物的绿色化学处理产生积极的影响。
随着绿色化学的提出和兴起，在其生产原则的指导下，人们逐渐开始考虑用绿色化学的方法来处理环境问题。
绿色化学是更高层次的化学，它要求人们从始端就采用实现污染预防的科学手段，从源头上减少和消除污染，整个过程和终端均为零排放或零污染。
烃类污染物的选择氧化就是在这样的背景下产生的，目前的研究主要集中在新型催化剂的开发，以期将烃类污染物在温和条件下进行选择性氧化，变废为宝，在解决烃类污染的同时产生经济效益。
关键词：选择氧化、催化活性、氯代副反应Wacker-type catalyst preparation and the propertiesof the reactionAbstract:A traditional PdCl2CuCl2Wacker catalyst in ethylene oxide choice is the reaction of acetaldehyde found in the preparation and perfect.Has been become the major means of acetaldehyde production.Traditional Wacker catalytic system of short chain end of the dial of olefin base have good catalytic activity.But for long chain end olefins,in olefins and ring for olefins conversion and selectivity are not beautiful.And because of the existence of chloride ion,Chlorinated more side effects,The separation and purification of product to become complicated.Therefore,to the traditional Wacker catalyst improvement.The long chain end to olefins,in olefins and ring olefins has good dial of the role.Will the green chemical processing hydrocarbons pollutants have positive effects.Green chemistry and the rise of its production guidance of the principles,people gradually began to consider using green chemistry approach to dealing with environmental problems.Green Chemistry is a higher level of chemistry,it requires people from the beginning on the use of scientific means to achieve pollution prevention,reduction and elimination of pollution from the source,the whole process and the terminal are zero-emission or zero pollution.The selective oxidation of hydrocarbon pollutants in this context,the current research focuses on the development of new catalysts,with a view to hydrocarbon contaminants in the selective oxidation under mild conditions,turning waste into wealth in hydrocarbon types of pollution while generating economic benefits.Key words:oxide choice,Catalytic activity,Chlorinated side effects引言 (1)1文献综述 (2)1.1wacker催化剂及发展简介 (2)1.2绿色化学的概念 (4)1.2.1对工业的影响 (4)1.2.2绿色化学的核心内容 (5)1.2.3绿色化学的原则 (5)1.2.4绿色化学与环境保护的关系 (6)1.2.5绿色化学在环境保护中的应用 (7)1.3本文课题的研究意义及内容 (12)2钯的单向改性制备过程研究及表征 (14)2.1催化剂的预处理 (14)2.2催化剂的改性 (14)2.2.1二氯亚砜法 (14)2.3催化剂的负载 (15)2.4氧化反应中的工艺参数 (15)2.5催化剂的表征 (16)2.6本章小结 (20)3催化剂在环戊烯选择氧化制环戊酮中的性能研究 (21)3.1环戊烯选择氧化制环戊酮 (21)3.1.1实验装置 (21)3.1.2实验方法 (22)3.2环戊烯选择氧化的气相色谱法分析 (22)3.2.1内标法和内标物 (23)3.2.2实验概况 (24)3.3实验结果与表征 (25)4结论 (29)参考文献 (30)致谢 (32)Wacker催化剂对乙烯氧化生成乙醛具有较高的转化率和选择性，但较高碳数的端烯烃、内烯烃、环烯烃等在Wacker催化剂的作用下，由于烯烃结构上的空间效应和钯催化反应的异构化，其反应产物的收率较之于乙烯的氧化产物来说要差得多。
吉林石化电石厂乙烯制备乙醛的工艺流程叙述
吉林石化电石厂乙烯制备乙醛的工艺流程叙述乙醛是一种重要的有机化学原料，广泛应用于制药、染料、化肥、塑料等领域。
在工业生产中，乙烯是制备乙醛的重要原料之一。
本文将介绍吉林石化电石厂乙烯制备乙醛的工艺流程。
一、生产原料吉林石化电石厂采用乙烯为原料制备乙醛。
乙烯是一种无色、易燃气体，具有较高的反应活性，在工业生产中应用广泛。
二、制备过程（一）乙烯氧化制备乙醛乙烯氧化制备乙醛是工业上常用的制备乙醛的方法之一。
该方法是将乙烯和空气在催化剂的作用下进行氧化反应，生成乙醛和二氧化碳。
催化剂一般采用银催化剂。
具体步骤如下：1.将乙烯和空气按一定比例混合后送入反应器。
2.在反应器中加入银催化剂，控制反应温度在150-200℃之间。
3.反应生成的乙醛和二氧化碳混合气体经过分离、净化后，得到纯净的乙醛产品。
（二）乙烯氢化制备乙醛乙烯氢化制备乙醛是另一种常用的制备乙醛的方法。
该方法是将乙烯和氢气在催化剂的作用下进行加氢反应，生成乙醛和水。
催化剂一般采用钼酸铵或钼酸镍等。
具体步骤如下：1.将乙烯和氢气按一定比例混合后送入反应器。
2.在反应器中加入催化剂，控制反应温度在100-150℃之间。
3.反应生成的乙醛和水混合物经过分离、净化后，得到纯净的乙醛产品。
三、工艺优化为了提高乙醛的产量和质量，吉林石化电石厂在工艺中进行了一系列的优化措施。
（一）催化剂的选择和使用催化剂是乙烯制备乙醛过程中的关键因素之一。
吉林石化电石厂选择高效稳定的银催化剂和钼酸铵催化剂，可大幅提高乙醛的产量和选择性。
（二）反应条件的控制反应条件的控制是影响乙醛产量和质量的重要因素之一。
吉林石化电石厂在反应过程中控制反应温度、压力、气体流量等参数，以获得最佳的反应条件。
（三）产品的净化和分离产品的净化和分离是保证乙醛产品质量的重要环节。
吉林石化电石厂采用先进的净化和分离技术，对反应产物进行分离、净化和脱水，从而获得高纯度的乙醛产品。
四、结语乙烯制备乙醛是一种重要的工业化学反应，在现代化工生产中应用广泛。
乙烯氧化制乙醛 wacker 法催化剂及反应机理
乙烯氧化制乙醛 wacker 法催化剂及反应机理随着石油资源的日益枯竭和环境问题的日益突出，可再生资源化学品的生产和利用日益受到人们的关注。
乙烯是一种重要的石化原料，乙醛是一种重要的有机合成中间体，乙烯氧化制乙醛 wacker 法是一种十分重要的化工反应。
在这篇文章中，我们将探讨乙烯氧化制乙醛wacker 法的催化剂及反应机理。
1. 乙烯氧化制乙醛 wacker 法概述乙烯氧化制乙醛 wacker 法是一种重要的工业化学反应，它是从乙烯直接制备乙醛的方法之一。
乙烯氧化是将乙烯在一定条件下与氧气反应，生成乙醛和二氧化碳。
乙烯氧化制乙醛 wacker 法的优点是原料来源广泛、反应条件温和、产品选择性好等。
2. 催化剂wacker 催化剂是乙烯氧化制乙醛 wacker 法的关键。
wacker 催化剂通常是一种贵金属催化剂，如钯催化剂。
钯是一种性能优异、选择性高的催化剂，可以将乙烯氧化成乙醛，并且对其他副反应的抑制作用也比较明显。
3. 反应机理乙烯氧化制乙醛 wacker 法的反应机理是钯催化剂参与的氧化反应过程。
该反应过程通常包括以下几个步骤：（1）乙烯吸附：乙烯分子在催化剂表面吸附；（2）氧气吸附：氧气分子在催化剂表面吸附；（3）活化：乙烯和氧气分子在催化剂表面发生活化反应；（4）氧化：活化后的乙烯和氧气分子发生氧化反应，生成乙醛。
以上是乙烯氧化制乙醛 wacker 法的催化剂及反应机理的简要介绍。
乙烯氧化制乙醛 wacker 法在化工领域具有重要的应用价值，催化剂的研究和反应机理的探索将为该领域的发展提供重要的理论和实践基础。
希望本文能够对相关领域的研究工作和生产实践有所帮助。
乙烯氧化制乙醛 wacker 法的研究意义和发展趋势乙烯氧化制乙醛 wacker 法作为一种重要的工业化学反应，在化工领域具有广泛的应用前景和研究价值。
乙烯氧化是一种重要的有机合成反应，可以直接将乙烯转化为乙醛，是一种重要的工业化学反应。
吉林石化电石厂乙烯制备乙醛的工艺流程叙述
吉林石化电石厂乙烯制备乙醛的工艺流程叙述1、原地气体回收系统乙烯制备乙醛的工艺需要一定数量的氧气，在反应过程中会有一些氮气、二氧化碳等惰性气体被挥发，这些气体如果排放到大气中不仅浪费，还会对环境造成污染。
因此，在工艺的设计中，吉林石化电石厂设置了原地气体回收系统，将这些气体回收利用，避免了环境损害和资源浪费。
2、供气系统供气系统是将氧气、乙烯等原料送入反应器的系统。
氧气通过高压空气压缩机压缩成高压氧气，并通过管道送至反应器。
乙烯通过管道输送至反应器，由于乙烯是不稳定的化合物，因此在输送过程中需要进行严格的防护。
3、反应器系统反应器是乙烯制备乙醛的核心设备。
反应器的主要部件是铜催化剂，通过氧化反应将氧气和乙烯转化为乙醛。
反应器的设计要求反应速率快、转化率高、选择性好。
4、升温系统升温系统是为了让反应器中的催化剂达到合适的反应温度，使反应可以顺利进行。
升温系统一般采用电加热方式，通过控制加热功率和时间来保证催化剂达到所需温度。
5、冷却系统在催化反应过程中，产生的热量会对反应器和催化剂造成损伤，同时还会影响反应的选择性和转化率。
因此，在反应器周围设置了冷却系统，通过水或其他冷却液将反应器散热降温，有效保护反应器和催化剂。
6、分离系统乙醛是通过氧化反应制备出来的，而反应后留下的氧气和二氧化碳等气体需要被分离出来，同时还需要对所得到的乙醛进行提纯。
因此，在乙烯制备乙醛的工艺流程中设置了分离系统和提纯系统，将乙醛从反应废气中分离出来，然后通过吸收、萃取等方法进行提纯。
综上所述，吉林石化电石厂乙烯制备乙醛的工艺流程是通过氧化反应实现的，包括原地气体回收系统、供气系统、反应器系统、升温系统、冷却系统和分离系统。
该工艺流程保证了反应的高效、低污染和可持续发展。
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小组成员： 李启明 王向阳 张广宁
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1
简介
乙醛（acetaldehyde）一种醛，又名醋醛，无色易流动液 体，有刺激性气味。熔点－121℃，沸点20.8℃，相对密 度0.7834（18／4℃），相对分子质量44.05，分子结构为 甲基C原子以sp3杂化轨道成键、醛基C原子以sp2杂化轨道 成键、分子为极性分子。可溶于水、乙醇、乙醚、氯仿、 丙酮和苯。易燃，易挥发。蒸气与空气能形成爆炸性混合 物，爆炸极限4.0％～57.0％（体积）。易氧化而成醋酸。 在少量酸存在下很易聚合成三聚乙醛（液体，熔点124℃）， 低温时生成多聚乙醛。以上两种聚合体能在少量硫酸作用 下分解为乙醛。在工业上主要由乙炔在高汞盐的催化下水 合而生成；新的生产方法是将乙烯在氯化铜-氯化钯的催化 下用空气直接氧化。主要用于生产乙酸、乙酸乙酯和乙酸 酐，也用于制备季戊四醇、巴豆醛、巴豆酸和水合三氯乙 醛。
萃取精馏一般用于芳香族和烷烃的分 离，因为它们有相似的挥发度。例如： 通过加入苯酚可以实现甲苯和异辛烷的 分离，异辛烷可以在塔顶获得，而且甲 苯和苯酚的分离相对来说较为容易。
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7
空气和乙烯二步法生产乙醛的工艺
二步法瓦克氧化工艺流程图
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8
在二步法生产工艺中的乙烯和氧在不同的反应器中发生反应。 在第一个反应器中，乙烯被转化，而这种转化是几乎完全的，没 有可回收的乙烯产生。在第二反应器中，催化剂发生再氧化 （Cu+→Cu2+）。空气可以用来代替纯氧，由于从反应器出来的气 相仅含有可被排放的惰性组分（N2），在一步法工艺中这些惰性 组分将会在循环物料流中积累。
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5
乙烯和空气从反应塔的底部给料，然后反应物以气泡的形式
向上移动。反应组分是一个两相系统。由于催化剂溶剂是酸性的 ，部分的乙烯和氧气气体被溶解。该反应是在混合反应物的沸点 温度下进行的，因此，反应所产生的热量可以通过乙烯和水的蒸 发移除。
从反应器顶部离开的气体被冷却然后输送到气液分离器，在 气液分离器中，催化剂被分离收回到反应塔中。而富含未被转化 的乙烯的气相组分被冷却然后通过水刷洗以此来收集乙醛，其原 因是乙醛易溶于水。剩余的气相给料到反应塔中，但是要移除其 中的一部分为了防止惰性组分的积累，例如：N2、CO2。
在工艺流程图中，乙烯的反应和催化剂氧化在两个独立的泡 罩塔反应器中进行，乙烯和催化剂进入乙烯氧化反应器中。在上 方的闪蒸器中有乙醛和水的蒸汽，乙醛在粗醛塔中被浓缩，而轻 化合物和重化合物通过精馏被除去。
从粗醛塔底部被放出来的水一部分循环到闪蒸器中，用来维 持催化剂浓度的恒定，另一部分水用来洗涤从催化剂氧化反应器 和乙烯氧化反应器放出尾气中的乙醛。
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10
瓦克尔工艺的缺点
尽管瓦克尔氧化工艺是一种选择性氧化烃类简 单的方法，但是其不足限制了它的实用性
1、生成副产物 两种工艺均生成氯代烃、氯 乙醛、和乙酸
2、建设材料费用昂贵 酸性的催化剂具有强 烈的腐蚀性，合适的建设材料包括钛、耐酸 陶瓷、钽
3、废水排放 废水含有很难生物降解的有毒 的氯代烃，虽然无氯催化剂已经被研究但未 商业化
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2
制备方法
最早是用乙醇氧化法制乙醛此法要消耗大量粮食, 已不再采用;
通过控制乙烯的氧化可以获得乙醛。目前最重要 的乙醛合成法是Wacker法。利用PdCl2、CuCl2作催 化剂，使空气和乙烯与水反应生成乙醛;
还有一种方法，就是在汞盐（如HgSO4）的催化 下，乙炔和水化合，生成乙醛。这种方法生产的
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11
乙醛纯度高，但操作人员容易发生汞中毒。现在
科学家们正在研究用非汞催化剂，并已取得初步
成效。
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3
Wacker法反应历程
工业上将烯烃氧化和Pd、Cu的氧化合在一起为一 步法 将烯烃氧化和Pd 、Cu的氧化分开在二个反应器 中分别进行为二步法
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一步法瓦克氧化工艺
一步法瓦克氧化工艺流程图
乙醛的净化和浓缩通过两个阶段完成。第一阶段，比乙醛沸 点更低的轻副产物通过萃取精馏的方法被移出，例如：氯代甲烷 、氯代乙烷；在第二阶段，重组分（醋酸、有机组分和水等）被 移除。同时，少量的HCl溶剂被加到反应塔中以补偿Cl损失。
在反应过程中，一部分的催化剂溶剂会发生一定程度的恶化 ，因此，要将一部分从分离塔中出来的液相输送到再生塔中。
乙烯和氧气在一定比例情况下会发生爆炸。因此，乙烯的进 料会超过这个限度，而这造成了乙烯的转化率仅仅只有30%。
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6
萃取精馏
因为双重混合物中两组分的相对挥发度较低，一般的 精馏方法很难分离该混合物，而萃取精馏可以。第三种 组分（萃取剂)加入到混合物中，它改变了两组分的相 对挥发度；且萃取剂本身挥发度较低，不易蒸发。
催化剂溶液离开闪蒸器作为底部产品，并进入催化剂氧化反 应器中，使Cu+被空气氧化。氧气的转化几乎是完全的，催化剂溶 液在分离器底部离开并循环进入第一反应器中，一小部分的催化 剂被送入再生器中。
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9
两种工艺方法的比较
一步法工艺中用的是纯氧，而二步法通常用空气。两 种工艺方法中，乙醛的产量均为95%左右，而且成本几乎相 同。两种工艺的建设材料费用是昂贵的，由于催化剂溶液 具有很强的腐蚀性。在一步法中具有优势，因为仅有反应 器要求耐腐蚀，而在二步法中的两个反应器以及管路和泵 均需要耐腐蚀，还有就是空气的使用要求有更大的独立设 备，这就导致了两步法需要更多的投入。二步法的优势是 以廉价的空气代替纯氧、对未转化的乙烯进行循环再利用， 这就减少了操作和投资费用，另一个优点是二步法比较安 全，因为乙烯和氧在两个反应器中反应，避免了混合爆炸 的形成。因此，在很多反面都制约这工艺的选择，比如原 料、能源、速率以及安全性的考虑，还有氧气的价格和实 用性等等。