关于的设计文献综述

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1、关于的设计文献综述关于的设计文献综述导读：毕业论文必备文献综述文献综述:本科生姓名:学科、专业:指导教师:年产2万吨环氧乙烷工艺设计赵晓龙化学工程与工艺成金贵2012年03月8日年产2万吨环氧乙烷工艺设计摘要：介绍了目前环氧乙烷（EO）的主要生产工艺、技术水平、工艺条件选择及环氧乙烷生产中的新工艺和新技术。关键词：乙烯环氧乙烷环氧化氯醇法直接氧化法新工艺概述环氧乙烷，最简单但最重要的环氧化合物有毒、易爆、活性高、易自聚。烯烃气相氧化可制得很多有用的有机化合物,其中比较重要的有乙烯环氧化制环氧乙烷、丙烯环氧化制环氧丙烷以及丁烯氧化制顺丁烯二酸酐(俗称顺酐)等。环氧乙烷是乙烯工业衍生物中仅次

2、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。现在几乎所有的环氧乙烷都与乙二醇生产相结合在一起,大部或全部环氧乙烷用于生产乙二醇,少部分用于生产其它化工产品。环氧乙烷（EO）被广泛应用于洗涤、制药和印染等行业。EO是乙烯产业中仅次于聚乙烯和聚氯乙烯的重要的精细化工产品。全球约60%的EO用于生产聚酯纤维、单体乙二醇以及树脂，13%的EO用于生产其他多元醇和洗涤剂用乙氧基非离子表面活性剂、乙醇胺、乙二醇醚、熏蒸剂和药物消毒剂等。1.生产方法环氧乙烷有两种生产方法:氯醇法和直接氧

3、化法。1.1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HOClHClHOHCl2CH2CH2HOClCH2ClCH2OH主要副反应有:CH2CH2Cl2CH2ClCH2Cl还有生成二氯二乙醚的副反应:CH2CH2Cl2CH2ClCH2OHCH2ClCH2OCH2CH2ClHCl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CH2ClCH2OHCa(

4、OH)22CH2OCH2CaCl2H2O副反应为:CH2ClCH2OHCa(OH)22CH2(OH)2CH2CaCl2当有氧化镁杂质存在时,还可能生成少量醛类:2CH2ClCH2OHCa(OH)22CH3CHOCaCl22H2O工业上除用Ca(OH)2作5678910关于的设计文献综述(2)导读：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%

5、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09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。中国原有近40家工厂用本法生产环氧乙烷,现已减至10多家,生产能力仅2～3万t/a。1.2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置。1953

6、年美国科学设计公司(SD公司)建成年产2.7万吨直接空气氧化法制环氧乙烷生产装置,1958年美国壳牌化学开发公司(Shell公司)首先建成以氧气为氧化剂的2万t/a环氧乙烷生产装置。现在,利用上述美国三家公司技术生产的环氧乙烷约占全世界环氧乙烷总产量的92%。其它拥有环氧乙烷生产技术的还有日本触媒化学、意大利的SnanProgetti、德国的Huels三家公司。由于钢铁工业和其它工业大量使用氧气,而化学工业、玻璃和食品工业愈来愈多地使用氮气作惰性保护气体,空气分离装置愈建愈多,规模也愈来愈大,氧气渠道多,价格低廉,因此近25年来,建造的绝大多数生产环氧乙烷的工厂采用纯氧直接氧化技术。一些

7、原先用空气作氧化剂的环氧乙烷工厂也纷纷改用纯氧直接氧化技术。纯氧直接氧化技术的优点是排放气体含乙烯比空气法少,乙烯的消耗定额比空气法小(前者为0.83～0.9t乙烯/tEO,后者为0.90～1.05t乙烯/tEO),设备和管道比空气法少。就新建工厂的投资而言,若氧气从外面输入,工厂不需建空分装置,则氧气法的投资比空气法明显降低;若工厂自建空分装置时,经测算,生产能力达到20万t/a以上时,氧气法的投资仍可比空气法低。中国直接氧化法中