乙烯氧化制环氧乙烷催化剂的技术进展

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乙烯催化氧化制备环氧乙烷优选PPT文档

载体负载、分散活性组分提高稳定性载体的结构(特别是孔结构)对助剂活性的发挥、选择性控制有极大的影响乙烯氧化制环氧乙烷要求比表面积低、大孔为主
抑制剂抑制非目标产物的形成硒、碲、氯、溴等
催化剂的制备方法示踪原子有机结果：粘完全结氧化法产物、二氧烧结法、浸渍法，… 或各种方法的组合
化碳和水主要由乙烯直接氧化形成
在银催化剂存在下，乙烯用空气或氧氧化，生成环氧乙烷，并生成副产物二氧化碳、水
c 采用致稳气(稀释气)
反应的选择性取决于平行副反应的竞争采用氧作为氧化剂时，为使反应不致太过剧烈，需控制乙烯和氧的浓度－采用致稳气(稀释气)
工艺空气氧化法
氧气氧化法
安全性高
选择性高
乙烯单耗高
乙烯单耗低
规模小
规模大
采抑用制抑剂制的此剂加二入外氯方乙法烷－副抑制反副反应应的的发生热效应远大于主反应
5 影响因素热效应增大 (杂质完全氧化释放大量的热)；
载体负载、分散活性组分提高稳定性
6 温载度体制的有结极构温大(特的别度影是响孔过结构高)对助剂反活性应的发速挥、度选择快性控、转化率高、选择性下降、催化剂乙烯氧化制环氧乙烷要求比表面积低、大孔为主
活反应的选择性非常重要产品的组成和性质生产的安全性飞温性衰退快、易造成飞温催化剂的构成主催化剂＋助剂＋载体＋其它成分(抑制剂，…)
6 工艺流程
热效应增大 (杂质完全氧化释放大量的热)；
c 采用致稳气(稀释气)
工艺空气氧化法氧气氧化法采用氧作为氧化剂时，为使反应不致太过剧烈，需控制乙烯和氧的浓度－采用致稳气(稀释气)
3 乙烯催化氧化环氧化的机理
安全性高反应的选择性取决于平行副反应的竞争

环氧乙烷的技术进展与市场分析

因此研究人员采用了计算机筛选方法对可提高环氧化反应选择性的银基过渡金属催化剂进行研究，重点放在对环氧乙烷和副产物活性和选择性有差异的含银双金属合金上。理论分析结果表明，含约２％铜原子的双金属表面可５
钠、、）而且杂质含量每一批差别很大，钾钙，因而制得的催化剂重现性较差，而加入有机聚合物后情况大为改观，适宜的聚合物包括烯烃聚合物和共聚物如聚乙烯、聚丙烯和
乙烯一乙酸乙烯共聚物等，粉末的粒度为５— ０ｍ，其４０ｍ
最好为１２０ｍ５— ０ｍ。
达到预期目的。事实上，该预测已通过以氧化铝为载体的ｃＡ催化剂的实验验证。据称，些双金属催化剂在ｕ— ｇ一相同条件下，其选择性比纯银催化剂高１５。以前人们．倍所进行的催化剂设计研究只是为了提高其活性或稳定性，
大学研究人员发现氧杂金属环（ｘｍｔｌｃｃ）即两端ｏａｅａａｙｌ（ｌｅ
００％一．５更好。．８０２％
在主体银浸渍制备方面提供了一种新的多级活化方法，即载体经银盐浸渍后，低于空气中氧含量的惰性气在氛中分４级进行活化，以使催化剂活性达到最佳状态。日本三菱化学公司研制出带有细孔分布、表面酸碱性
在内的２０余套ＥＯ生产装置上。该公司还开发出高选择
５２
ＡＶＮＥＤＡＣ
Ａ
石
ＳＩＮＮＥＥＴＲＯＣＨＥＭＩＡＩＰＣＳ
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化
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进
展
卷第２期

乙烯制环氧乙烷工艺流程设计与过程优化

乙烯制环氧乙烷工艺流程设计与过程优化乙烯制环氧乙烷是一项重要的化工工艺，广泛应用于塑料、涂料、合成树脂等领域。

本文将探讨乙烯制环氧乙烷的工艺流程设计以及过程优化的相关问题。

一、工艺流程设计乙烯制环氧乙烷的工艺流程设计需要考虑以下几个关键环节：乙烯氧化、环氧化、分离与回收。

1. 乙烯氧化乙烯氧化是将乙烯与空气在催化剂的作用下进行反应，生成环氧乙烷的关键步骤。

在乙烯氧化过程中，催化剂的选择、反应温度和压力的控制以及反应器的设计是影响产品质量和产量的重要因素。

2. 环氧化乙烯氧化后得到的乙烯与过氧化氢在环氧化反应器中进行反应，生成环氧乙烷。

在环氧化过程中，要注意控制反应温度、压力和反应时间，以提高环氧乙烷的产率和纯度。

3. 分离与回收在环氧乙烷生产过程中，需要进行分离和回收环氧乙烷。

分离过程主要包括冷却、减压、吸收、脱水等步骤，以达到环氧乙烷的纯度要求。

回收环氧乙烷则需要考虑能源利用和环境保护等因素。

二、过程优化为了提高乙烯制环氧乙烷的工艺效率和产品质量，可以从以下几个方面进行过程优化。

1. 催化剂的选择与优化催化剂是乙烯制环氧乙烷工艺中的关键因素，不同的催化剂对反应速率和选择性有着不同的影响。

通过对催化剂的选择和优化，可以提高反应速率、降低副产物生成，从而提高乙烯转化率和环氧乙烷产率。

2. 温度和压力的控制温度和压力是乙烯制环氧乙烷过程中的重要操作变量。

合理选择和控制温度和压力，可以提高反应的选择性和产率。

同时，还需要注意温度和压力对设备和催化剂寿命的影响，以避免设备损坏和催化剂失活。

3. 反应器的设计与改进反应器的设计对乙烯制环氧乙烷的工艺效果有着重要的影响。

通过对反应器结构和工艺参数的优化，可以改善传热和传质效果，提高反应效率和产品质量。

4. 废气处理与能源利用乙烯制环氧乙烷过程中产生的废气中含有大量的有机物和气体，对环境造成潜在的污染。

合理设计和选择废气处理装置，可以降低废气排放对环境的影响。

乙烯直接氧化制环氧乙烷银催化剂

《乙烯直接氧化制环氧乙烷银催化剂》姓名:班级:学号:成绩:乙烯直接氧化制环氧乙烷银催化剂摘要:要从技术现状、技术进展与发展趋势等几方面,对国内外乙烯直接氧化制环氧乙烷得银催化剂得进展情况进行了综述、重点阐述了Sheｌl催化剂、ＳD催化剂、VS催化剂得技术研究现状,并针对我国环氧乙烷生产装置与催化剂研究状况,提出了今后环氧乙烷催化剂得发展方向与建议。

关键词:乙烯;直接氧化;环氧乙烷;催化剂Abｓtract:Advances ｉｎsｉlverｃatalyｓｔfｏｒｅthylｅne ｏｘidｅfrom ethyleｎe by direcｔoxidation at home anｄａbｒoａd were ｒe—ｖｉｅweｄ。

ｂased on the status-ｐroｇress－anｄtreｎｄof ｉts technoｌogy.Ｔhe rｅsｅarch staｔus of catalｙsts-ｓuｃh a8 Sｈｅlｌ、SD-ａnｄYS ｗｅre expounｄｅd emphａticaｌｌy.Aｉｍｉng aｔtｈe prｏcｅｓｓｕnｉt of et ｈylｅne ａnｄresearch stａtus of reｌaｔｉveｃatalyｓt in Ｃhiｎａ.the deveｌｏpiｎｇdｉrection ａnd ｓuggestｉon of the catａlyst ｆｏr ethylenｅoxide in futurｅwere put foｒwａｒd.Ｋey wｏｒds:ethyｌｅｎe;direct oxidａtioｎ;ｅthylｅne ｏxide;catalyｓt目录一、技术现状........................................ 错误!未定义书签。

１、Ｓhell催化剂ﻩ错误!未定义书签。

2、ＳD催化剂................................... 错误!未定义书签。

乙烯氧化法生产环氧乙烷

编号：No.22课题：乙烯氧化法生产环氧乙烷授课内容：●乙烯氧化法生产环氧乙烷反应原理●乙烯氧化法生产环氧乙烷工艺流程知识目标：●了解环氧乙烷物理及化学性质、用途、生产方法●掌握乙烯氧化法生产环氧乙烷反应原理●掌握乙烯氧化法生产环氧乙烷工艺流程能力目标：●分析影响反应过程的主要因素●分析和判断工艺流程特点思考与练习：●乙烯氧化法生产环氧乙烷反应催化剂组成和特点●影响乙烯氧化法生产环氧乙烷反应过程的主要因素●乙烯氧化法生产环氧乙烷工艺流程的构成授课班级：授课时间：年月日第六章乙烯系产品的生产乙烯是碳原子数最少的烯烃，由于它具有极其活泼的双键结构，因而其反应能力很强，且成本低、纯度高、易于加工利用，所以是有机化工中最重要的基本原料。

通过乙烯的聚合、氧化、卤化、烷基化、水合、羰基化、齐聚等反应的实现，可以得到一系列极有价值的乙烯衍生物，如环氧乙烷、乙二醇、乙醛、醋酸、醋酸乙烯、乙苯、聚乙烯等，由乙烯出发还可生产溶剂、表面活性剂、增塑剂、合成洗涤剂、农药、医药等。

乙烯系主要合成产品及其用途如图6-1所示。

目前，乙烯的产量在各种有机产品中居首位。

就用途而言，乙烯最大的消费是塑料工业，其中尤以聚乙烯所需乙烯量最大，乙烯的其它消费依次为环氧乙烷、乙苯、乙醛、乙醇，还有醋酸乙烯、α-烯烃、卤代烷等。

第一节乙烯直接氧化法生产环氧乙烷一、概述1．环氧乙烷的性质和用途环氧乙烷（EO）又叫氧化乙烯。

它是无色易挥发的具有醚类香味的液体，能与水、醇、醚及其它有机溶剂以任意比例互溶。

沸点 10.5℃, 熔点 -111.3℃, 燃点 429℃。

环氧乙烷能与空气形成爆炸性混合物，其爆炸范围为 3.6～80%（体积）。

环氧乙烷有毒，如停留于环氧乙烷蒸气的环境中10min，会引起剧烈的头痛、眩晕、呼吸困难、心脏活动障碍等，接触液体E0会被灼伤，尤其是40～80％的EO水溶液，较其它浓度的EO水溶液能更快地引起严重的灼伤。

工作环境的空气中EO的允许浓度，美国职业防护与保健局(0SHA)1984年规定：8h的平均允许浓度为1ppm，废除了以前工作环境中最大允许浓度为50ppm的规定。

乙烯环氧化制环氧乙烷催化剂失活研究的开题报告

乙烯环氧化制环氧乙烷催化剂失活研究的开题报告
一、研究背景和意义
环氧乙烷作为一种重要的有机化工原料，广泛应用于涂料、粘合剂、树脂等领域。

乙烯环氧化制环氧乙烷已成为当前最主要的生产方式。

传
统催化剂基于银-钯催化剂，在运行过程中易受一氧化碳、硫化氢等杂质
污染，催化剂失活严重，影响反应效率和生产率。

因此，研究乙烯环氧化制环氧乙烷催化剂的失活机理，提高催化剂
的抗污染能力和稳定性，对于促进环氧乙烷工业化生产具有重要的现实
意义和科学价值。

二、研究内容和方法
1.研究催化剂失活机理。

采用气相色谱-质谱联用技术，分析反应过
程中产生的杂质物质和有机物分布规律。

通过FTIR光谱等手段，研究催化剂表面组分变化解析催化剂失活原因。

2.研究催化剂抗污染能力。

将催化剂暴露于多种污染物质下，分析
反应效率和催化剂性能变化情况。

比较各种污染物质对催化剂的影响程度，为提高催化剂的抗污染能力提供理论指导。

3.研究催化剂稳定性。

在反应压力和温度条件下，在不同的反应周
期下采集反应产物，分析反应效率变化情况，通过对长时间运行后的催
化剂表面形貌、元素分布等进行表征定量描述催化剂物理状态变化趋势。

三、预期成果和意义
1.研究乙烯环氧化制环氧乙烷催化剂失活机理，为提高催化剂稳定
性和抗污染能力提供理论支持。

2.通过实验，探索乙烯环氧化制环氧乙烷的理想催化剂，推动环氧
乙烷工业化进程。

乙烯制环氧乙烷

四、乙烯环氧化制环氧乙烷低级烯烃的气相氧化都属非均相催化氧化范畴。

催化剂为毫米级或μ级微粒,它们分别用于固定床或流化床反应器。

环氧乙烷是乙烯工业衍生物中仅次于聚乙烯而占第二位的重要有机化工产品。

它除部分用于制造非离子表面活性剂、氨基醇、乙二醇醚外,主要用来生产乙二醇，后者是制造聚酯树脂的主要原料。

也大量用作抗冻剂。

1. 生产方法环氧乙烷有两种生产方法:氯醇法和直接氧化法。

(1)氯醇法本法于1925年由美国联碳公司(UCC)首先实现工业化。

生产过程包括二个基本反应:乙烯与次氯酸反应(俗称次氯酸化)和氯乙醇脱氯化氢反应(俗称环化或皂化)。

A 次氯酸化反应主要副反应有:还有生成二氯二乙醚的副反应:次氯酸化反应温度为40～60℃,C2H4∶Cl2=1.1～1.2∶1,即乙烯是过量的。

压力对反应没有影响,只需满足克服系统阻力就行。

B 氯乙醇的皂化(环化)反应副反应为:当有氧化镁杂质存在时,还可能生成少量醛类:工业上除用Ca(OH)2作皂化剂外,还采用NaOH溶液。

操作中应将皂化剂缓慢加入氯乙醇中。

否则,在碱性介质中生成的环氧乙烷会大量水解生成乙二醇。

皂化反应压力为0.12MPa,温度为102～105℃,在此条件下,可保证生成的环氧乙烷立即从液相逸出(环氧乙烷沸点10.7℃),避免环氧乙烷的水解。

本法可以采用低浓度乙烯(50%左右)为原料,乙烯单耗低、设备简单、操作容易控制,有时还可联产环氧丙烷。

但生产成本高(生产1吨产品,需消耗0.9吨乙烯、2吨氯气和2吨石灰),产品只能用来生产表面活性剂。

氯气和氢氧化钙没有进入产品分子中,而是变成工业废渣,不仅浪费了氯气和石灰资源,而且还会严重污染环境。

此外,氯气、次氯酸和HCl等都会造成设备腐蚀和环境污染。

因此本法从20世纪50年代起,已被直接氧化法取代。

(2)直接氧化法本法于1938年也由美国联碳公司开发成功。

由于受当时工业技术水平的限制,直至50年代才开始建造大型工业生产装臵。

乙烯氧化制环氧乙烷银催化剂研究进展解析

乙烯氧化制环氧乙烷银催化剂研究进展解析作者：孟凡军来源：《中国化工贸易·上旬刊》2016年第04期摘要：在众多的化工材料中，环氧乙烷是一类非常重要的产物，对化工产业的发展具有极大的影响。

乙烯氧化制备方法，是比较常用的方法，并且对目前的环氧乙烷制备，产生了很大的积极作用。

乙烯氧化制备方法，其在应用的过程中，需要应用银催化剂来完成，从而得到高质量、高数量的环氧乙烷。

文章针对乙烯氧化制环氧乙烷银催化剂研究展开讨论。

关键词：乙烯；环氧乙烷；银催化剂；进展对于环氧乙烷而言，自身是一种特别重要的化工材料，既可以直接应用，也可以用来做化学反应，同时还可以借此来生产出其他的材料。

乙烯氧化制备方法，是最直接、最有效的方法，能够通过多种化学反应模式，得到相应的环氧乙烷，为化工生产提供足够的帮助。

银催化剂是整个化学反应中，不可或缺的重要组成部分，对此开展研究，有利于提高乙烯氧化制备水平，并且在环氧乙烷的选择性方面，也可以进一步的巩固。

1 乙烯氧化制环氧乙烷银催化剂研究1.1 添加其他微量元素以及进行预处理银催化剂在应用过程中，的确为乙烯氧化制备提供了较多的帮助，但如果仅仅是在传统工作上努力，则并不能取得理想的效果，后续工作的开展也可能遇到一定的问题。

所以，针对银催化剂的研究，是很有必要的。

北京燕山石化研究院，通过添加其他的微量元素，并开展预处理工作，在很大程度上推动了乙烯氧化制备水平的提升，同时将银催化剂本身做出了良好的优化。

主要做法为：将廉价的工业三水氧化铝作为基础原料，利用相关的比例，直接与众多的化学材料混合，包括一水氧化铝、含碳材料、助溶剂等等。

在混合完毕后，加入粘合剂、水，有效的挤压成型。

之后，利用干燥焙烧的方法处理，得到α--Al2O3，该载体在应用的过程中，主要是经过含有碱金属铯，含有碱金属钡的银氨络合物溶液，进行浸泡处理以后，再通过干燥活化的处理，得到了全新的银催化剂，此时的选择性有了大幅度的提升，最高时能够达到86.9%。

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中，银催化剂是目前唯一有效的催化剂。世界上银
催化剂的研究已有７０多年的历史，催化剂的性能一直在不断提高。目前有３类银催化剂用于ＥＯ／ＥＧ
本三菱化学，英国ＩＣＩ，德国ＢＡＳＦ、Ｈｕｅｌｓ，美国Ｄｏｗ也进行银催化剂的开发和生产 ¨ Ｊ。
第３４卷第３期２０１３年６月
化学工业与工程技术ＪｏｕｒｎａｌｏｆＣｈｅｍｉｃａｌＩｎｄｕｓｔｒｙ＆Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
Ｖｏ１．３４ｏ．３
Ｊｕｎ．，２０１３
ｔｉｏｎｏｆｓｉｌｖｅｒｃａｔａｌｙｓｔａｒｏｕｎｄｈｅｔｗｏｒｌｄｒｅａｉｎｒｔｏｄｕｃｅｄ，ａｎｄｓｏｍｅｒａｔｉｏｎｌｉａｚａｔｉｏｎｐｒｏｐｏｓｌｓａｒｅａｐｒｅｓｅｎｔｅｄｆｏｒｔｈｅｒｅｓｅｒｃａｈｏｆｓｉｌｖｅｒｃａｔａｌｙｓｔ
的研发重点提出了一些建议。
关键词：环氧乙烷
银催化剂
载体
选择性
中图分类号：ＴＱ２２３．２４文献标识码：Ａ文章编号：１００６ — ７９０６（２０１３）０３ — ０００７ — ０４
Ｔｅｃｈｎｉｃａｌｐｒｏｇｒｅｓｓｏｆｃａｔａｌｙｓｔｆｏｒｏｘｉｄａｔｉｏｎｏｆｅｔｈｙｌｅｎｅｔｏｅｔｈｙｌｅｎｅｏｘｉｄｅ
公司供应，美国ＳＤ公司和ＵＣＣ公司提供的催化剂量各占总量的１０％，日本触媒公司占５％。此外，１３
产环氧乙烷（ＥＯ），ＥＯ无催化剂水合法生产乙二醇（ＥＧ）Ｉｔ］。在乙烯环氧化制环氧乙烷的工业生产
ｉｎｏｕｒｃｏｕｎｔｒｙ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｅｔｈｙｌｅｎｅｏｘｉｄｅ；Ｓｉｌｖｅｒｃａｔａｌｙｓｔ；Ｃａｒｒｉｅｒ；Ｓｅｌｅｃｔｉｖｉｔｙ
工业上采用乙烯在银催化剂作用下直接氧化生
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｓｉｌｖｅｒｃａｔｌｙａｓｔｉｓｔｈｅｃｏｒｅｏｆｄｉｒｅｃｔｏｘｉｄａｔｉｏｎｏｆｅｈｙｔｌｅｎｅａｎｄｏｘｉｄｅｔｏｅｈｙｔｌｅｎｅｏｘｉｄｅ．Ｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｓｉｌｖｅｒｅａｔａ－ｌｙｓｔ，ｅｓｐｅｃｉｌｌａｙｈｅｔｓｅｌｅｃｔｉｖｉｔｙ，ａｆｆｅｃｔｓｔｈｅｅｃｏｎｏｍｉｃｂｅｎｅｆｉｔｏｆｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｓｉｇｎｉｉｆｃａｎｔｌｙ．Ｔｈｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｐｏｇｒｒｅｓｓａｎｄｉｎｄｕｓｔｒｉａｌａｐｐｌｉｃａ－
乙烯氧化制环氧乙烷催化剂的技术进展
李胜利，曹志涛，张晓琳
（１．中国石油辽阳石化分公司烯烃厂，辽宁辽阳１１１００３；２．中国石油辽阳石化分公司研究院，辽宁辽阳１１１００３）
摘要：银催化剂是乙烯和氧气直接氧化反应生产环氧乙烷的核心，其性能尤其是选择性在很大程度上影响着生产的经济效益。介绍了国内外银催化剂的技术进展和工业应用情况，同时，对我国银催化剂
２．ＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＰｅｔｒｏＣｈｉｎａＬｉａｏｙａｎｇＰｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃｌａＣｏｍｐａｎｙ，Ｌｉａｏｙａｎｇ１１１００３，Ｃｈｉｎａ）
Ｓｅｎｈｇｌｉ，ＣＡＯＺｈｉｔａｏ，ＺＨＡＮＧＸｉａｏ￣ｎ
（１．ＯｌｅｉｆｎｓＰｌａｎｔｏｆＰｅｔｒｏＣｈｉｎａＬｉａｏｙａｎｇＰｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌＣｏｍｐａｎｙ，Ｌｉａｏｙａｎｇ１１１００３，Ｃｈｉｎａ；
１．１Ｓｈｅｌｌ公司催化剂
Ｓｈｅｌｌ公司自１９８８年开发了Ａｇ — Ｒｅ — Ｃｓ，Ａｇ — Ｒｅ
—
生产装置：一是高选择性银催化剂，这类催化剂最高