毕业设计环氧乙烷反应CAD图例

化工工艺学课程设计设计题目：环氧乙烷生产工艺设计目录一、设计方案简介⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 2二、工艺流程草图及说明⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯ 6三、物料衡算⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯8四、计算结果概要⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯15五、工艺流程说明⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯15六、工艺流程图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯21七、参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯22一、设计方案简介环氧乙烷（沸点10.5 ℃）是最简单也是最重要的环氧化合物，其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。

1、反应过程分析：工业上生产环氧乙烷的方法是乙烯氧化法，在银催化剂上乙烯用空气或纯氧氧化。

乙烯在Ag/ α-Al 2O3催化剂存在下直接氧化制取环氧乙烷的工艺，可用空气氧化也可以用氧气氧化，氧气氧化法虽然安全性不如空气氧化法好，但氧气氧化法选择性较好，乙烯单耗较低，催化剂的生产能力较大，故大规模生产采用氧气氧化法由乙烯环氧化反应的动力学图示可知乙烯完全氧化生成二氧化碳和水，该反应是强放热反应，其反应热效应要比乙烯环氧化反应大副反应的发生不仅使环氧乙烷的选择性降低，而且对反应热效应也有很大的影响。

选择性下降热效应明显增加，故反应过程中选择性的控制十分重要。

如选择性下降移热慢，反应温度就会迅速上升，甚至产生飞温。

2、催化剂的选择：由于选择性在反应过程中的重要性，所以要选择选择性好的催化剂，银催化剂对乙烯环氧化反应较好的选择性，强度、热稳定性、寿命符合要求，所以用银催化剂。

催化剂由活性组分银、载体和助催化剂组成。

助催化剂主要有碱金属、碱土金属、稀土金属化合物等。

其作用是提高活性、增大稳定性、延长寿命。

抑制剂的作用是抑制非目标产物的形成，主要有硒、碲、氯、溴等。

载体的主要功能是负载、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的特殊性要求载体比表面积低并且以大孔为主）。

环氧乙烷情况概述1.1. 装置概况及特点1.1.1.装置建设规模(反应初期)EO/EG装置能力为20.89万吨/年当量环氧乙烷（EOE）。

工况1： 10万吨/年高纯环氧乙烷(EO)，13.89万吨/年一乙二醇(MEG)，1.15万吨/年二乙二醇(DEG)，0.06万吨/年三乙二醇(TEG)。

工况2： 5.21万吨/年高纯环氧乙烷(EO)， 20万吨/年一乙二醇(MEG)，1.65万吨/年二乙二醇(DEG)，0.087万吨/年三乙二醇(TEG)。

装置乙烯各工况下的反应初期与反应末期年消耗均为150000吨。

1.1.2.建设性质本项目属于新建项目。

1.1.3编制依据美国科学设计公司（SD）为辽宁北方化学工业有限公司环氧工程项目编制的EO/EG装置工艺包；《石油化工装置基础工程设计内容规定》 SHSG-033-2003其他设计依据参见总说明的编制依据。

1.1.4装置的组成、设计范围和设计分工EO/EG装置分为环氧乙烷反应和吸收系统、二氧化碳脱除系统、环氧乙烷解吸和再吸收系统、环氧乙烷精制系统、乙二醇反应和蒸发系统、乙二醇脱水和精制系统、多乙二醇分离系统、公用工程蒸汽和凝液系统等单元组成。

SD公司负责装置的工艺包设计，中国寰球工程公司负责初步设计与施工图设计。

1.1.5装置的年运行时数、操作班次和装置的定员1.1.5.1年操作小时数装置年操作小时数为7560小时。

1.1.5.2操作班次本装置工作制度为四班三倒。

1.1.5.3装置的定员装置定员为103人。

1.2 原料、产品及副产品1.2.1原料的规格、用量、运输方式及来源EO/EG装置主要原料为乙烯、氧气、甲烷等，其规格见工艺说明部分，乙烯年消耗在各工况下均为150000吨，其余原料用量根据催化剂的活性调整。

各原料用量、运输方式及来源情况见表1.2-1。

表1.2-1 原料规格、用量及来源1.2.2产品和副产品产量、运输方式装置的主要产品为高纯环氧乙烷、一乙二醇，副产品为二乙二醇、三乙二醇，其规格见工艺说明部分，产量与运输方式见表1.2-2。

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1 脂肪醇聚环氧乙烷醚生产原理 （1）乙氧基化反应：脂肪醇乙氧基化反应是一种可由酸或碱 性催化剂催化的醇与环氧乙烷的开环聚合反应：
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这是一个阶梯式加成反应，副反应是微量水与环氧乙烷开环 聚合成聚乙二醇(PEG)。因此反应最终产物除包括环氧乙烷加合数 分布不同的目的产物脂肪醇聚环氧乙烷醚，还有未反应的原料料 及副产物聚乙二醇。已经发现ED加合数的分布除与所用催化剂有 直接关系外，尚与反应时物料的传质有关，但催化剂是关键因素。 副产物PEG及未反应原料醇的含量则除受催化剂影响外，还与原 料中的水含量、反应装置及工艺条件有关，采用先进的乙氧基化 反应器可显著降代原料醇及PEG含量。
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(3)催化剂 按催化剂的性质可分为酸性、强碱性及碱土金属催化剂，
随催化剂不同，反应的机理也不同。一般酸性催化剂可得窄分 布产品，但因存在对设备腐蚀及副产物多等缺点，一直末获工 业应用。目前工业上主要用的是强碱性催化剂如NaOH等，所 得产品为宽分布。碱土金属催化剂如醋酸钙、乙氧基钙等可得 窄分布产品，特别是使用其多组分复合催化剂效果更好，已引 起工业界的广泛关注，并开始得到工业化应用。
29传热乙氧基化反应是强放热反应其反应热为2140kjkgeo因此在乙氧基化反应的实施过程中及时有效地移出反应热对生产安全和产品质量都是非常重要304传质乙氧基化反应是一个逐步加成的放热反应反应区域内的反应物料能否充分均匀地混合直接关系到整个体系反应速度和温度的高低与产物分子量分布的宽窄和游离原料含量的高低
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4 消防措施
危险特性： 其蒸气能与空气形成范围广阔的爆炸性混合物。遇热 源和明火有燃烧爆炸的危险。若遇高热可发生剧烈分解，引起容器破 裂或爆炸事故。接触碱金属、氢氧化物或高活性催化剂如铁、锡和铝 的无水氯化物及铁和铝的氧化物可大量放热，并可能引起爆炸。其蒸 气比空气重，能在较低处扩散到相当远的地方，遇火源会着火回燃。 有害燃烧产物： 一氧化碳、二氧化碳。 灭火方法： 切断气源。若不能切断气源，则不允许熄灭泄漏处的火 焰。喷水冷却容器，可能的话将容器从火场移至空旷处。灭火剂：雾 状水、抗溶性泡沫、干粉、二氧化碳。

基本有机化工的主要产品基本有机化工的主要产品乙烯系列产品乙烯系列产品丙烯系列产品丙烯系列产品与苯乙烯共聚丁苯橡胶与丙烯腈共聚丁腈橡胶聚合顺丁橡胶与苯乙烯丙烯腈共聚abs塑料氯化2氯丁二烯氯丁橡胶与顺酐反应四氢邻苯二甲酸酐与hcn反应己二胺尼龙66三聚环化159环十二碳三烯十二碳内酰胺尼龙12的单体香料增塑剂阻燃剂聚酯原料乙酰氧基化加氢水解丁基橡胶氧化甲基丙烯酸甲基丙烯酸酯有机玻璃与甲醛反应异戊橡胶水合叔丁醇香料原料溶剂医药中间体与甲醇反应甲基叔丁基醚mtbe汽油添加剂聚合聚异丁烯粘合剂密封胶正正丁丁聚合聚丁烯合成塑料氧化顺丁烯二酸酐14丁二醇增强塑料农药氧化甲乙酮溶剂水合仲丁醇脱氢或氧化脱氢丁二烯正正丁丁脱氢正丁烯深加工产品见上异构化异丁烷氧化顺酐醋酸乙醛甲乙酮蒸汽裂解乙烯丙烯丁二烯等烷基化烷基化汽油脱氢异丁烯深加工产品见上蒸汽裂解乙烯丙烯丁二烯等苯苯加乙烯烷基化乙苯脱氢苯乙烯聚苯乙烯丁苯橡胶abs树脂加丙烯烷基化异丙苯苯酚酚醛树脂苯胺壬基酚等丙酮聚碳酸酯环氧树脂加十二烯十二烷基苯合成洗涤剂加氢环己烷己内酰胺聚酰胺纤维氯化氯苯染料中间体医药氧化顺丁烯二酸酐四氢呋喃14丁二醇医药聚氨酯硝化硝基苯苯胺二苯基甲烷二异氰酸酯橡胶助剂染料医药农药聚氨酯纤维苯苯硝化硝基甲苯染料中间体炸药歧化苯二甲苯氧化苯甲酸染料中间体医药增塑剂临氢脱烷基硝化还原光气化甲苯二异氰酸酯聚氨酯类泡沫塑料聚氨酯橡胶10二甲苯二甲苯对二甲苯氧化对苯二甲酸聚酯树脂涤纶间二甲苯异构化对二甲苯氨氧化农药聚酰胺纤维邻二甲苯氧化邻苯二甲酸酐医药染料增塑剂氧化烷基萘脱烷基氧化11加hcl氯乙烯聚氯乙烯水合乙醛乙酸醇酸树脂巴豆醛山梨酸加醋酸醋酸乙烯合成纤维涂料粘合剂加甲醛14丁炔二醇乙烯基乙炔粘合剂加氢丁二烯加hcl2氯丁二烯氯丁橡胶氯化三氯乙烯四氯乙烯溶剂加hf氟乙烯聚合聚氟乙烯12合成气合成气cohcoh22补n2和变换n2h2合成氨尿素等改良的ft合成汽油煤油柴油等液体燃料合成甲醇羰基合成醋酸氧化甲醛酚醛树脂合成原料与异丁烯合成甲基叔丁基醚mtbe与co合成甲酸甲酯甲酸加coo草酸二甲酯乙二醇草酸同系化乙醇脱水乙烯合成二甲醚转化转化c2c4烯烃汽油柴油机燃料135252乙烯环氧化制环氧乙烷乙烯环氧化制环氧乙烷521521概述概述5252