化工工艺设计

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《化工工艺设计》讲义

《化工工艺设计》讲义
反应系统
分离系统 换热网络
公用工程
“洋葱头”模型是工艺流程开发和设计的方法。
从图中可以十分直观地表示了反应系统的开发和设计是核心,它为分离系 统规定了处理物料的条件,而反应和分离系统一起又规定了过程的冷、热 物流的流量和换热的热负荷,最后才是公用工程系统的选择和设计。
“洋葱头”模型强调了过程开发和设计的有序和分层性质,也表明了
3.2 工艺设计的内容和深度
1. 概述
2. 工艺设计的依据是经批准的可行性研究报告、总体设计、工程设计 合同书及设计基础资料。制定相应的工艺流程,其原则是选择先进 可靠的工艺技术路线,进行方案比较,对方案进行优化,确定合理 的工艺流程方案,选取合适的工艺设备, 在考虑工艺流程方案时, 应同时考虑到对废物的综合利用方案和必要的治理措施。进行工艺 物料和热量平衡计算、绘制工艺流程图(PFD)、编制工艺设备数据表 和公用工程平衡图,确定公用工程、环保的设计原则和排出物治理 的基本原则。
3.3.1.1 反应流程优化 反应流程优化需要考虑的问题较多, 问题复杂。如反应动力学、反应收率、 催化剂特性、反应历程、反应途径。 反应器的最优操作条件有如何保证反应温度、反应压力、混合要求、换热要 求、各物料配比、给定条件下的生产成本等等。 在实际工业生产中, 为了实现高效率、高选择和达到要求的产量, 常常将相 同或不同类型反应器进行组合。
3 工艺设备一览表 4 取样点汇总表 5 装置界区条件表: 是生产装置和外部原材料、公用工程等互供关系、
数量及在界区交接状况的重要文件,其包括需要的原辅材料、公用工程 、产品、副产品等在界区处的条件。 6 3.2.2 补充说明: 化工工艺专业尚需参加前期工作,主要前期工作有 : 7 项目建议书: 可行性研究报告编制工作。 8 项目报价书: 投标书、技术文件编制工作 9 引进项目: 包括询价书、投标书的评标、合同技术附件谈判。 10 大中型联合装置总体规划设计。

化工工艺设计

化工工艺设计

化工工艺设计化工工艺设计是指在化学工程领域中,开发新的生产工艺或优化现有工艺的过程。

它涉及到化学反应、热力学、流体力学和材料科学等多个方面,旨在提高生产效率、减少成本、改进产品质量和保护环境等方面取得进展。

化工工艺设计对于化学工业和其他相关领域具有重要的意义。

它以高效、节能和可持续为原则,并在新工艺设计、开发和测试等方面应用最新的计算机软件技术,以减少设计过程中的试错成本和时间。

同时,它还要求对化学反应动力学、传热和质量传递等方面有深入的了解,以确保工艺的可行性。

化工工艺设计的过程包括从实验室规模到工业规模的化学工程设计。

在实验室规模下,首先需要确定反应物的组成和反应条件,包括温度、压力、催化剂和反应时间等。

其次,需要考虑反应器的类型和大小,以及溶液和气体的输送方式。

最后要确定分离、纯化和下游处理步骤。

在工业规模下,将同样的化学反应转化为生产工艺是重要的。

这需要考虑到经济和实用性等因素,以及扩大到大型化工反应器的能力。

工业规模需要考虑的其他因素可能包括安全性、物料寿命、废物处理和社会影响等。

因此,化工工艺设计需要在充分考虑环境、经济、安全和社会因素的情况下进行。

成功的化工工艺设计需要集成多个方面的知识和技术,包括化学、机械、电气、控制和计算机科学等。

它需要设计师精通完美的数据处理能力,严格的风险评估能力,以及跨学科的协调和沟通能力以及敏锐的预判作业流程问题并解决问题的能力。

同时,具有非凡的创造力和对未知工艺的探索能力将有助于推动更具创新性的解决方案。

总之,化工工艺设计是化学领域和其他相关领域中的一项重要工作。

它是化工工程师和科学家共同努力的结果,旨在提高工业化学品的生产效率、质量和可持续性,通过推动新技术和工艺实现经济和社会效益的双赢。

化工工艺流程设计基础知识

化工工艺流程设计基础知识

化工工艺流程设计基础知识化工工艺流程设计是指将化工原料经过一系列操作加工变换,最终得到所需的化工产品的过程。

它包括了化工原料的选用、物理、化学和生物反应的进行、操作条件的控制和产品的分离纯化等步骤。

下面将从化工工艺流程设计的基础知识、流程设计的步骤以及工艺流程设计的要点等方面进行介绍。

一、基础知识:1、物料平衡:不同物料在反应器中输入和输出的质量要保持平衡,即输入物料质量等于输出的物料质量。

2、能量平衡:对于化工反应器,要保持输入热量等于输出热量,确保反应器内部的温度和压力等条件稳定。

3、反应动力学:研究化学反应速率、反应机制,选择合适的催化剂、温度、压力等条件,提高反应速率和选择性。

4、传质和传热:反应器内部需要适当的传质和传热,将反应物质从液相或气相传递到反应表面,提高反应速率。

5、设备设计:根据反应物料的特性,选择适当的反应器和分离设备,确保反应过程高效、稳定和安全。

二、流程设计步骤:1、原料筛选:根据产品要求和市场需求,选择合适的原料,考虑原料的可获得性、成本和环境友好性等因素。

2、反应选择:根据反应动力学研究和反应物料的特性,选择适当的反应方式和反应条件,保证反应的高效和选择性。

3、传质传热:根据反应物料的特性,选择适当的传质和传热方式,提高反应速率和控制反应温度、压力等条件。

4、分离纯化:根据反应产物的特性,选择适当的分离纯化方法,将目标产物从混合物中提取出来,达到产品纯度和分离效率的要求。

5、设备设计:根据反应过程的要求,选择适当的反应器、分离设备和辅助设备,确保反应过程高效、稳定和安全。

三、工艺流程设计的要点:1、考虑原料和产品的可获得性和成本,选择合适的原料和反应方法,降低生产成本。

2、考虑环境因素,选择环境友好的反应和分离纯化方法,减少对环境的污染。

3、进行反应动力学研究,选择适当的反应条件和催化剂,提高反应速率和选择性。

4、确保反应物料的平衡和能量的平衡,保持反应过程的稳定性。

第章 化工工艺设计

第章 化工工艺设计

化工工艺设计化工工艺设计是现代化工生产中的重要环节之一。

它可以有效地控制生产流程,降低生产成本,提高产品质量和产能利用率。

本文将从以下几个方面介绍化工工艺设计的基本概念、流程和方法。

一、化工工艺设计的基本概念化工工艺设计是指根据目标产品的质量和规格要求,确定生产过程和生产设备的选择、配置、布局和操作条件等,实现可行的生产方案。

其基本任务是确定生产的最优组合,即生产流程、生产设备和操作条件的最佳组合。

化工工艺设计的主要目标是优化生产流程和设备,降低生产成本,提高产品质量和产能利用率。

在化工工艺设计中,需要考虑的因素包括原材料的性质、生产工艺的特点、产品的特性和宏观经济环境等。

二、化工工艺设计的流程化工工艺设计的流程一般包括以下几个阶段:1. 生产方案确定阶段生产方案确定阶段是化工工艺设计的第一个环节,其目的是明确生产的目标和技术路线。

在此阶段,需要确定生产产品的总体规划、生产线的性质、机械设备的种类、数量及配置方案,以及生产流程和操作条件等。

同时,还需要基于市场的需求和生产周期等因素制定出生产计划,确保生产效率和生产成本的最优化。

2. 工艺流程设计阶段工艺流程设计阶段是针对生产方案的详细制定。

在此阶段,需要设计工艺流程,明确化工过程中所涉及到的操作及设备的种类、规格和数量等,编制出工艺流程图和工艺商品化标准,以及确定各生产环节的工艺参数和所有物料的质量控制标准。

此外,还需要对产品的品质特性进行评估,并对可能用到的材料和助剂进行初步筛选和评估。

3. 工艺参数确定阶段工艺参数确定阶段主要是确定各项操作的参数和设备的工艺参数。

此阶段需要进行试验和测试,对生产流程中所涉及到的各项操作进行优化,充分考虑各种因素包括原材料的性质、工艺的特点和操作的执行方法等,确定最优的操作参数和设备工艺参数。

4. 工艺验证阶段工艺验证阶段是对工艺参数的最终确认、验收和验证。

此阶段需要进行试生产,并以实际生产数据为依据进行工艺调整和优化,以达到产品质量和生产成本的最优化。

化工工艺设计的程序和步骤

化工工艺设计的程序和步骤

化工工艺设计的程序和步骤1.需求分析:首先,设计人员需要与客户或利益相关者进行会议或讨论,了解他们的需求和要求。

这包括产品规格、质量标准、生产能力要求、用途等。

2.原料选择:在确定产品需求之后,制定人员将评估可行的原料选择。

他们将考虑原料的可获得性、成本、环境影响、安全性等方面的因素。

3.流程设计:接下来,设计人员将根据产品需求和原料选择,设计生产流程。

这包括原料处理、反应器设计、分离和纯化、能量传递等。

他们将考虑一系列因素,如反应条件、催化剂选择、设备选择等,以确保流程的高效运行。

4.设备设计:在流程设计完成后,设计人员将选择和设计必要的设备来实现流程。

他们将考虑设备的尺寸、材料选择、加热和冷却要求、操作压力和温度等。

5.安全评估:确定设计的安全性是一个重要的步骤。

设计人员将分析潜在的危险和风险,并设计相应的安全装置和操作程序,以确保操作过程的安全性。

6.流程模拟:在实际建设之前,通常会进行流程模拟。

这可以帮助设计人员评估和优化流程的效率和可行性。

通过模拟,他们可以尝试不同的工艺参数和操作条件,以达到最佳的生产效果。

7.经济评估:经济性评估是另一个重要的步骤。

设计人员将评估投资成本、运营成本、收益预测等,以确定工艺设计的经济可行性。

8.施工和调试:一旦工艺设计完成并获得批准,施工人员将开始实施和建设生产设施。

之后,设备和流程将进行调试和测试,以确保其正常运行。

9.验证和优化:工艺设计完成后,验证和优化是关键的步骤。

操作人员将执行试生产和规模化生产,以验证设计的可行性和实际效果。

根据实践中的经验,工艺设计可能需要进行调整和优化,以提高生产效率和产品质量。

10.文件和报告编制:最后,设计人员将编制工艺设计的相关文件和报告,以便于交付给客户、监管部门和利益相关者。

这些文件包括工艺流程图、设备设计图、安全规范、操作手册等。

需要指出的是,每个项目和每个工艺的设计步骤可能会有所不同,因此上述步骤只是一个一般化的流程示例。

化工工艺设计思路

化工工艺设计思路

化工工艺设计的思路通常包括以下几个方面:
1. 确定工艺流程:根据产品的性质和要求,确定所需的原材料、反应步骤、分离和提纯步骤等,以及各个步骤之间的衔接方式和顺序,形成完整的工艺流程。

2. 设计工艺设备:根据工艺流程的要求,设计各种反应釜、换热器、分离器、干燥器等工艺设备,并考虑其尺寸、材质、加热方式、控制方式等因素。

3. 确定工艺参数:确定反应温度、压力、搅拌速度、反应时间等工艺参数,以满足产品的质量要求和生产效率的要求。

4. 考虑安全环保:在工艺设计中,需要考虑各种安全因素,如火灾、爆炸、泄漏等,并采取相应的措施进行预防和控制。

同时,也需要考虑环保因素,如废气、废水、废渣等的处理和排放。

5. 确定工艺流程图和工艺说明:根据以上步骤,绘制工艺流程图和工艺说明,以清晰地展示整个工艺流程和各个步骤的细节和要求,方便后续的生产操作和维护管理。

6. 进行经济分析:在工艺设计的过程中,需要进行经济分析,包括成本分析、市场分析、技术比较等,以确定最优的工艺方案和设备配置,并进行投资估算和风险评估。

综上所述,化工工艺设计的思路应该是全面的、科学的、实用的,需要考虑多个方面的因素,并根据实际情况进行综合分析和决策。

化工工艺流程设计

化工工艺流程设计

化工工艺流程设计
《化工工艺流程设计》
化工工艺流程设计是指在化工生产过程中,对原料、工艺、设备等进行合理组合和优化配置,以达到高效、环保、安全、经济的生产目标的一项重要工作。

化工工艺流程设计的主要目的是实现化工产品的规模化生产,并提高产品的质量和产量,降低生产成本,从而提高企业的经济效益。

化工工艺流程设计需要综合考虑原材料的性质、生产工艺的特点、生产设备的性能、环保要求、安全风险等因素。

在化工生产中,通常需要经历原料选择、反应工艺设计、分离工艺设计、产品制备、设备选择和布局、能源消耗等一系列过程,这些过程需要系统地进行优化设计,以确保生产过程的稳定性和经济性。

化工工艺流程设计的核心是优化。

通过对原料的选择和使用、反应条件的控制、分离工艺的设计等方面的优化,可以实现生产过程的高效、清洁、低耗,从而提高产品的质量和产量,降低生产成本。

另外,在化工工艺流程设计中,还需要考虑安全风险,合理设计生产过程,确保生产过程的安全性和稳定性,避免事故的发生。

化工工艺流程设计是一项综合性的工作,需要化工工程师具备丰富的经验和理论知识,以及对生产过程的深刻理解。

只有通过科学的、系统的工艺流程设计,才能实现化工生产的高效、环保、安全、经济的目标,从而为企业创造更大的价值。

化工工艺设计的步骤

化工工艺设计的步骤

化工工艺设计的步骤
化工工艺设计的步骤通常包括以下几个方面:
1. 确定产品需求和目标:明确需要设计的产品或工艺的需求,并明确产品规格、工艺要求和目标。

2. 收集和分析数据:收集和分析相关的实验数据、市场数据、技术数据等,了解目前的工艺水平和技术趋势。

3. 制定工艺流程:根据产品需求和目标,制定整个工艺的流程图,包括原料的配方、反应过程、工艺条件、设备选择等。

4. 设计设备和工艺容器:根据工艺流程图,选择适当的设备和工艺容器,包括反应釜、分离设备、输送设备等。

5. 选择反应条件和操作参数:根据产品特性和工艺要求,选择合适的反应条件和操作参数,包括温度、压力、pH值等。

6. 进行实验验证:根据设计的工艺流程和设备,进行实验验证,确定工艺的可行性和可靠性。

7. 优化工艺参数:根据实验结果和反馈信息,对工艺参数进行优化,以达到更
好的产品质量和生产效率。

8. 制定操作规程和安全措施:制定具体的操作规程和安全措施,确保工艺设计的安全可靠,减少事故风险。

9. 进行成本评估:根据工艺设计和设备选择,进行成本评估,包括原料成本、设备投资、能耗等。

10. 完善设计文档和报告:整理工艺设计的文档和报告,包括流程图、参数表、操作规程、设备选型等,以备后续的生产实施和技术支持。

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化工工艺设计1.概述 (2)1.1化工设计的重要性和要紧内容 (2)1.2环氧乙烷在经济中的地位和作用 (2)1.3生产技术 (3)1.4环氧乙烷的市场需求状况 (3)2.工艺概述 (4)2.1环氧乙烷的性质 (4)2.2生产方法 (4)2.3环氧乙烷的生产原理 (5)2.4设计方案简介 (6)2.5工艺流程示意图 (9)3.物料衡算 (10)3.1物性数据 (10)3.2设计依据 (11)3.3循环系统的物料衡算 (11)3.3.1运算依据 (11)3.3.2混合器 (12)3.3.4环氧乙烷吸取塔 (18)的吸取系统 (22)3.3.5CO24.热量衡算 (24)4.1反应器的热量衡算 (24)5.设备运算 (26)5.1反应器设备运算 (26)5.2确定氧化反应器的差不多尺寸 (27)5.3床层压力降的运算 (27)5.4传热面积的核算 (28)5.5反应器塔径的确定 (29)6.总结 (30)参考文献 (30)附录................................................................................................ 错误!未定义书签。

1.概述1.1化工设计的重要性和要紧内容设计是科研成果转化为现实生产力的桥梁和纽带,工业科研成果只有通过工程化——工艺设计,才能转化为现实的工业化生产力。

从那个意义上讲,设计工作也同样在科教兴国重任中承担这一份责任。

化工设计与化学工业的进展紧密相关,化学工艺是我国的支柱产业之一,石油化工、煤化工、生物化工、精细化工及医药工业等生产领域与人类的衣、食、住、行及文化需求等各方面有着紧密的联系。

能够说化学与化学工程科学的成果及其知识的应用,制造了种类繁多的化工产品,依照现有资料,人类生产的化工产品差不多达到10万种之多,产品总值约达1亿美元。

这些化工产品极大的丰富了人类的物质生活,提高了人们的生活质量,并在操纵疾病传播、延长寿命、提高农业产量和作物质量、储备和保鲜食物等诸多方面起到了十分重要的作用。

目前,化学工业正以更大规模、更快速度向前进展,在化工战线上,化工设计人员不管从生产、科学研究或者差不多建设等方面都发挥着专门重要的作用。

化工工艺设计包括下面的一些内容:(1)原料路线和技术路线的选择;(2)工艺流程设计;(3)物料衡算;(4)热量衡算;(5)工艺设备的设计和选型;(6)车间布置设计;(7)化工管路设计;(8)非公益设计项目的考虑;(9)编制设计文件。

1.2环氧乙烷在经济中的地位和作用环氧乙烷(简称EO),又称氧化乙烯,也称恶烷,是一种最简单的环醚,是乙烯工业衍生物中仅次于聚乙烯和聚氯乙烯的重要有机化工产品,是最简单最重要的环氧化物,在国民经济进展中具有举足轻重的地位和作用。

从全球来看,环氧乙烷要紧用作化学中间体,它要紧消费于乙二醇,全球环氧乙烷产量的60%都转变为乙二醇,乙二醇可进一步加工成聚酯纤维和树脂。

有13%的环氧乙烷用于制造其它二醇类(如聚乙二醇、二甘醇和三甘醇等)。

环氧乙烷的第二大销量是用于洗涤剂的产品。

其它环氧乙烷的衍生产品有乙醇胺、溶剂、乙二醇醚类等。

环氧乙烷也用作熏蒸消毒杀虫剂、杀菌剂以及医疗器械的消毒剂。

2003年全球环氧乙烷消费量为1593.4万吨。

1998—2003年年均消费增长率达到5.6%,估量2003—2008年和2008—2020年又分别以4.6%和3.4%速率递增,即到2008年和2020年全球环氧乙烷需求量将分别达到1995.2万吨和2358.2万吨。

我国由氯醇法生产环氧乙烷始于1960年代,由于氯醇法对乙烯质量要求不高,因此采纳酒精发生乙烯和渣油裂解混合烯烃生产环氧乙烷在我国石油化工进展初期具有一定意义。

随着大规模引进环氧乙烷装置的建成和投产,加上环保法规的日益严格,国内小规模的氯醇法环氧乙烷装置已无生命力,于1993年下半年剔除。

因经济缘故,早期引进的空气法环氧乙烷装置大多也改造为氧气法[1,2]。

1.3生产技术1922年UCC(联碳公司)建成首套氯醇法工业装置。

1938年又建成了首套乙烯空气氧化法工业装置。

1958年Shell(壳牌公司)建成首套乙烯氧气氧化法工业装置。

目前,全球环氧乙烷专利技术大部分为Shell、美国SD(科学设计公司)和UCC三家公司所垄断,这三家公司的技术占环氧乙烷总生产能力的90%以上。

Shell、SD和UCC三家公司的乙烯氧化技术水平差不多接近,但技术上各有特色。

例如在催化剂方面,尽管载体、物理性能和制备略有差异,但水平比较接近,选择性均在80%以上;在工艺技术方面都有反应部分、脱CO2、环氧乙烷回收组成,但抑制剂选择、工艺流程上略有差异。

目前国内环氧乙烷生产厂家均采纳乙烯氧气氧化法生产技术,差不多为引进技术。

1.4环氧乙烷的市场需求状况我国最早以传统的乙醇为原料经氯醇法生产EO。

20世纪70年代我国开始引进以生产聚酯原料乙二醇为目的产物的环氧乙烷/乙二醇联产装置,我国EO生产与应用已走上快速进展道路,至今差不多引进十余套EO生产装置。

2003年我国EO生产能力约为1200kt/a。

随着我国聚酯与表面活性剂等领域的迅猛进展,EO远不能满足市场需求,因此有多家企业打算建设规模化EO生产装置,能够估量以后几年我国EO的生产能力将出现迅速增加的势头。

其中北京燕山石化于2004年将已有的70kt/a的生产能力扩大到250kt/a左右;南京扬巴一体化工程9套核心装置中含有一套240kt/a的EO装置,于2004年建成投产;中海壳牌石化已在南海建设一套300kt/aEO生产装置,2005年建成投产;上海石化已新建一套300kt/aEO生产装置,2005年建成投产;另外天津联化、独山子石化等企业均打算在以后几年内建设规模化的EO生产装置。

到2005年我国EO的生产能力将激增至2160kt/a,在以后两年内国内EO生产能力将翻一番,可见我国EO工业市场需求与进展前景之好。

2.工艺概述2.1环氧乙烷的性质2.1.1EO的物理性质环氧乙烷(简称EO)被称为氧化乙烯,也称恶烷。

在常温下为无色气体,低温时为无色易流淌液体,在空气中的爆炸限(体积分数)为 2.6%—100%,它易与水、醇、氨、胺、酚、卤化氢、酸及硫醇进行开环反应有乙醚的气味,其蒸气对眼和鼻粘膜有刺激性,有毒。

2.1.2EO的化学性质由于环氧乙烷具有含氧三元环结构,性质专门爽朗,极易发生开环反应,在一定条件下,可与水、醇、氢卤酸、氨及氨的化合物等发生加成反应,其中与水发生水合反应生成乙二醇,是制备乙二醇的要紧方法。

当用甲醇、乙醇、丁醇等低级醇与环氧乙烷作用时,分别生成乙二醇—甲醚、乙二醇—乙醚、乙二醇—丁醚。

它们兼具醇和醚的性质,是优良的溶剂,用途专门广泛,可溶解纤维酯如硝酸纤维酯、工业上称为溶纤剂。

与氢卤酸作用,环氧乙烷与氢卤酸在室温或更低的温度下反应,生成卤醇,可用于定量分析环氧乙烷及环氧乙烷型化合物。

与氨反应可生成一乙醇胺、二乙醇胺和三乙醇胺。

环氧乙烷本身还可开环聚合生成聚乙二醇。

2.2生产方法2.2.1氯醇法氯醇法是早期的工业生产方法,分两步完成,第一由氯气和水反应生成次氯酸,次氯酸与乙烯反应生成氯乙醇,然后氯乙醇与氢氧化钙皂化生成环氧乙烷。

1922年UCC(联碳公司)建成首套氯醇法工业装置。

尽管氯醇法乙烯利用率高,但生产过程中消耗大量氯气,腐蚀设备,污染环境,产品纯度低,现已差不多被剔除。

2.2.2直截了当氧化法直截了当氧化法又可分为空气氧化法和氧气氧化法。

空气直截了当氧化法是由Lefort在1931年发明的,他利用乙烯和氧在适当载体的银催化剂上作用制备出了环氧乙烷,并以此取得了空气直截了当氧化制得环氧乙烷的专利。

氧气直截了当氧化法是由Shell公司在1958年发明的,此方法直截了当以氧气作氧化剂,减少了反应系统中惰性气体的吸入量,可减少反应系统中反应器的台数,在一定程度上降低生产成本。

美国的Shell、ScientificDesign(SD)、Dow化学和UCC公司,日本的触媒化学公司以及意大利的SNAM和Montedison公司差不多上乙烯直截了当氧化法制备环氧乙烷技术的拥有者。

环氧乙烷早期采纳氯醇法工艺生产,20世纪20年代初,UCC公司进行了工业化生产,之后公司基于Lefort有关银催化剂的研究成果,使用银催化剂,推出空气法乙烯直截了当氧化生产环氧乙烷工艺。

50年代末,Shell公司采纳近乎纯氧代替空气作为生产环氧乙烷的氧原料,推出氧气法乙烯直截了当氧化生产环氧乙烷工艺,通过不断改进,目前较先进的生产方法是用银作催化剂,在列管式固定床反应器中,用纯氧与乙烯反应,采纳乙烯直截了当氧化生产环氧乙烷。

本设计数据均参考乙烯直截了当氧化法。

2.3环氧乙烷的生产原理乙烯氧化过程,按氧化程度可分为选择氧化(部分氧化)和深度氧化(完全氧化)两种情形,乙烯分子中碳碳双键C=C具有突出的反应活性,在一定条件下可实现碳碳双键选择性氧化,生成环氧乙烷。

但在通常的氧化条件下,乙烯的分子骨架容易被破坏,而发生深度氧化生成二氧化碳和水。

为使乙烯氧化反应尽可能的约束在生成目的产物—环氧乙烷的方向上,目前工业上乙烯直截了当氧化生成EO的最佳催化剂均采纳银催化剂。

另外,乙烯直截了当氧化还有副产物生成,其中CO2和水最多。

实验已证明这些副产物以两条不同的路线生成的。

第一,乙烯直截了当氧化生成CO2和水并相伴着许多寿命极短的部分氧化中间产物:C 2H4+3O22CO2+2H2O -1308.28kJ/mol这一反应用氯化物来加以抑制,该氯化物为催化剂抑制剂即1,2—二氯乙烷(EDC),EO自身有也一定的阻止进一步氧化的能力。

CHO CH O H C 324221→+ O CH O H C 22422→+在反应过程中如有碱金属或碱土金属存在时,将催化这一反应。

CO2还由EO 氧化而得,这时它第一被异构为乙醛,然后专门快被氧化为CO2和H2O 。

反应速度由EO 异构化操纵O H CO O CHO CH 22232225+→+ CHO O CH O H C -→342反应器副产物中除CO 2和H 2O 以外还有微量的乙醛和甲醛。

它们在精制单元中从EO 和EG 中分离掉,以上氧化反应均是放热反应。

2.4设计方案简介环氧乙烷是以乙烯为原料产品中的第三大品种,仅次于聚乙烯和苯乙烯。

它的用途是制取生产聚酯树脂和聚酯纤维的单体、制备表面活性剂,此外还用于制备乙醇胺类、乙二醇醚类等。

2.4.1反应过程分析:工业上生产环氧乙烷最早采纳的方法是氯醇法,该法分两步进行,第一步将乙烯和氯通入水中反应生成2-氯乙醇,2-氯乙醇水溶液浓度操纵在6%—7%(质量);第二步使2-氯乙醇与Ca(OH)2反应,生成环氧乙烷。

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