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一、工艺概述
5万吨/年环氧乙烷工艺主要由二次氯乙烷(C2Cl4)、甲醇(MeOH)、重
复质量分数低的空气(AIR)和水(H2O)等外加物发生氧化反应并经过质量平
衡分离操作而得到环氧乙烷(EOG)的工艺路线。
该工艺设计主要采用催化
氧化反应并经过质量平衡分离的一次性工艺，其中以C2Cl4为主要原料，EOG为主要产品，采用催化氧化技术，在此基础上进一步加入MeOH，经历
一系列反应，得到主要产物EOG和交叉产物EGME，并进行质量平衡分离，在此基础上，获得高纯度的EOG产品。
二、原料及辅助物料
主要原料：C2Cl4；
辅助原料：MeOH；
辅助物料：AIR和H2O。
三、反应
C2Cl4+MeOH+AIR+H2O→EOG+EGME
四、反应器
5万/年环氧乙烷工艺采用气-液反应器组成的反应系统进行反应，反
应器组成由气液混合器，反应器，去吸收塔组成。
五、设备
催化氧化装置主要由以下设备组成：
1.气-液混合器：主要用于将C2Cl4、MeOH、AIR和H2O混合均匀，使
反应物均匀分布在反应器内；
2.反应器：采用一段式流化床反应器，采用乙烯基硅氧烷(Vinylsiloxane)为催化剂，在反应器中发生氧化反应，生成EOG和EGME，实现质量平衡；。
环氧乙烷课程设计任务书+课程设计范例《化工工艺学》课程设计任务书一、课程设计的目的通过课程设计，旨在使学生了解化工工艺基本原理、重要工艺过程、设备的构造及工程设计基本内容，初步掌握化工工艺设计的主要程序及方法，锻炼和提高学生综合运用理论知识和技能的能力、收集和查阅文献资料的能力、分析和解决工程实际问题的能力、独立工作和创新能力。
课程设计的任务是：学生能综合运用所学理论知识和所掌握的各种技能，通过独立思考和锐意创新，在规定的时间内完成指定的化工工艺的设计任务，并通过设计说明书及设计图形式正确表述。
二、设计任务及要求1、设计题目4.2/7.2/ 9.2万吨/年环氧烷生产工艺设计2、设计条件用N2作为惰性致稳气时的原料气组成组成C2H4 O2 N2 CO2 CH4 C2H6 Ar H2O mol，% 15.00 7.00 53.27 10.55 0.63 0.87 12.40 0.28 反应器的单程转化率：12.3% 选择性：73.8%环氧乙烷的吸收率：99.5%O2中夹带Ar 0.00856 mol/mol，循环排放气中含Ar为12.85%（10～15%，可自行调配），产品环氧乙烷中含Ar 0.00631 mol/mol。
年生产7440小时。
3、设计任务1）设计方案简介：对给定或选定的工艺流程进行简要的论述。
2）主要设备的工艺设计计算：包括工艺参数的选定、物料衡算、热量衡算、设备的工艺尺寸计算及结构设计。
对反应器和环氧乙烷精馏塔做详细设计计算(包括工艺参数和设备参数)。
3）典型辅助设备的选型和计算：包括典型辅助设备的主要工艺尺寸计算和设备型号规格的选定。
4）工艺流程简图：以单线图的形式绘制，标出主要设备和辅助设备的物流量、能流量和主要化工参数测量点。
5）主要设备工艺条件图：包括设备的主要工艺尺寸。
6）编写设计说明书：包括设计任务书、目录、设计方案简介与评述、工艺设计及计算、主要设备设计、设计结果汇总表、参考资料等内容，并附带控制点的工艺流程图。
生产环氧乙烷的工艺设计
生产环氧乙烷的工艺设计如下：
1. 原料准备：原料包括乙烯和过氧化苯甲酰（PO）。
2. 乙烯氧化：将乙烯和过氧化苯甲酰混合，并在氧气的存在下，在催化剂的作用下进行氧化反应。
催化剂常用的有氯化汞（HgCl2），具体反应条件为高温（约300-350）和高压（约5-10 MPa）。
此反应生成环氧乙烷和苯甲醇，并伴随着水的生成。
3. 分离和提纯：将反应产物进一步处理，通过蒸馏或其他适当的分离技术，将环氧乙烷和苯甲醇从反应混合物中分离出来。
同时，将反应混合物中的水和其它杂质也进行分离。
4. 加工和储存：经过分离和提纯后的环氧乙烷可以进一步进行加工和储存。
加工包括进一步精制和纯化，以确保产品的质量符合要求。
储存一般采用密封的容器，以防止环氧乙烷的挥发和失效。
需要注意的是，在整个生产过程中，需要严格控制反应温度、气压和催化剂的使用量，以确保反应的高效性和安全性。
此外，还需要对废气和废水进行处理，以避免对环境造成污染。
![年产5.5万吨环氧乙烷工艺设计[1]](https://img.taocdn.com/s1/m/27c9ee393968011ca2009101.png)
年产5.5万吨环氧乙烷工艺设计摘要本文是对年产5.5万吨环氧乙烷合成工段的工艺设计。
本设计依据环氧乙烷生产工段的工艺过程，在生产理论的基础上，制定合理可行的设计方案。
本文主要阐述了环氧乙烷在国民经济中的地位和作用、工业生产方法、生产原理、工艺流程。
对主要设备如：混合器、反应器、环氧乙烷吸收塔、二氧化碳吸收系统，等进行物料衡算，对环氧乙烷反应器设备进行热量衡算，并对环氧乙烷反应器进行详细的设备计算和校核，确定操作参数、设备类型和材质，使用CAD绘制相应的工艺流程图，最后得出设备参数。
关键词：环氧乙烷；工艺流程；反应器；物料衡算。
PROCESS DESIGN OF ETHYLENE OXIDE WITH ANNUAL OUTPUT OF 55,000 TONSABSTRACTThe process of ethylene oxide with annual output of 5,5000 tons was designed in this paper. Based on the actual production process and production theory reasonable design scheme was developed.The status and role of ethylene oxide in the national economy was discussed in this paper. Furthermore, the produce methods, the principle of produce and process were also interpred. Material balance of the main equipments, such as: the mixer, the reactor, the absorb tower of epoxyethane, and the absorb system of carbon dioxide have been calculated. Calculation of energy balance for the epoxyethane reactor were also carried out. Equipment calculations and checking of the reactor were carried on detail. The parameters, types and materials of the equipments were confirmed. Based upon, the high purity epoxyethane rectifier was draw using CAD. Finally, correspond measures for the production process were given.KEY WORDS：epoxyethane；process；reactor；material balance。
河南城建学院《反应工程》课程设计任务书专业：姓名：学号：指导教师：化学与化学工程系2012年5月一、设计时间及地点1、设计时间：2012年5月28日—— 6月8日具体安排：2012年5月28日上午教师组织学生分组，布置课程设计任务2012年5月28日下午学生开始查阅资料，整理资料，理出设计思路2012年5月29日开始学生在教师指导下开始进行课程设计计算2012年6月5日开始学生在教师指导下编写设计说明书并绘制图纸2012年6月8日上午分组进行答辩2、设计地点：9#楼C—509教室二、设计目的和要求通过课程设计，要求更加熟悉工程设计基本内容，掌握化学反应器设计的主要程序及方法，锻炼和提高学生综合运用理论知识和技能的能力、独立工作和创新能力。
三、设计题目和内容设计题目：年产（5+（学号-25）×0.5）万吨的银催化氧化乙烯合成环氧乙烷的反应器设计设计条件：银催化氧化乙烯合成环氧乙烷。
表1 原料气的组成组分C2H4CO2O2N2含量3.47.7 5.683.3（mol%)生产规模：（5+（学号-25）×0.5）万吨/年原料进入反应器的温度为210°C反应温度为250°C反应压力为1MPa乙烯转化率为[12+(学号-20)×0.5]%；选择性为65%；空速为5000h-1年工作时间7200小时反应产物分离后回收率为90%四、设计方法和步骤1、设计方案简介根据设计任务书所提供的条件和要求，通过对现有资料的分析对比，初步确定工艺流程。
对选定的工艺流程、主要设备的型式以及数值积分计算等进行简要的论述。
2、主要设备的工艺设计计算①反应的物料衡算、热量衡算②催化剂床层高度计算3、典型辅助设备的选型和计算:包括典型辅助设备的主要工艺尺寸计算和设备型号规格的选定4、制图：①绘制带控制点的工艺流程图②绘制主体设备图5、编写设计说明书五、设计成果的编制本课程的设计任务要求学生做设计说明书1份、图纸2张。
目錄一、設計任務書 2二、設計方案簡介 3三、工藝流程草圖及說明 6四、物料衡算 9五、計算結果一覽表 16六、工藝流程說明 17七、附圖 20八、參考文獻 22設計任務書一、基本資料用N2作為惰性致穩氣時的原料氣組成反應器的單程轉化率：12.3%選擇性： 73.8%環氧乙烷的吸收率： 99.5%O2中夾帶的0.00856mol，迴圈排放氣中含Ar為12.85%，產品環氧乙烷中含Ar 0.00631mol。
二、課程設計內容及要求（一）內容1、對環氧乙烷反應系統的物料衡算；2、繪製環氧乙烷反應系統的工藝流程圖（一張）；3、繪製二氧化碳脫除系統的工藝流程圖（一張）；4、編制課程設計說明書（一份）。
（二）具體要求1、環氧乙烷反應系統的物料衡算方法參考《基本有機化工工藝學》（吳指南主編）一書。
2、繪製的帶控制點的工藝流程圖必須符合化工製圖的規範，並且字體必須工整。
3、編制的課程設計說明書應對計算過程與工藝流程的選擇以及控點的確定進行詳細的說明和解釋。
設計方案簡介環氧乙烷（簡稱EO）是最簡單也是最重要的環氧化合物，在常溫下為氣體，沸點10.5℃。
可以與水、醇、醚及大多數有機溶劑以任意比混合。
有毒，易自聚，尤其當有鐵，酸，堿，醛等雜質或高溫下更是如此，自聚時放出大量熱，甚至發生爆炸，因此存放環氧乙烷的貯槽必須清潔，並保持在0℃以下。
環氧乙烷是以乙烯為原料產品中的第三大品種，僅次於聚乙烯和苯乙烯。
它的用途是制取生產聚酯樹脂和聚酯纖維的單體、製備表面活性劑，此外還用於製備乙醇胺類、乙二醇醚類等。
一、反應過程分析：工業上生產環氧乙烷最早採用的方法是氯醇法，該法分兩步進行，第一步將乙烯和氯通入水中反應生成2-氯乙醇，2-氯乙醇水溶液濃度控制在6%-7%（品質）;第二步使2-氯乙醇與Ca(OH)2反應，生成環氧乙烷。
該法的優點是對乙烯的濃度要求不高，反應條件較緩和，其主要缺點是要消耗大量氯氣和石灰，反應介質有強腐蝕性，且有大量含氯化鈣的污水要排放。
化工工艺学课程设计设计题目80000吨/年环氧乙烷反应系统工艺设计系别化学与材料工程系专业/班级化学工程与工艺/XXX学号姓名XXX指导老师XXX化工工艺学课程设计课程设计目的：是对学生所学的专业理论知识及某些专业技能的综合利用与实践，使学生能理论联系实际，也是进行化工开发和过程研究的必要准备。
培养学生综合运用各方面的知识与技能解决实际工程问题的创新能力。
课程设计内容：针对性地选择“乙烯氧化法生产环氧乙烷工艺”，从工艺角度出发对其生产过程和主要设备进行物料衡算、热量衡算、塔设备简捷法计算、换热器设计等工艺计算；对乙烯氧化固定床列管反应器进行计算；对吸收塔中各组分的吸收情况进行计算；并绘制乙烯直接环氧化生产环氧乙烷的带控制点的工艺流程图，书写设计任务书。
设计题目：80000吨/年环氧乙烷反应系统工艺设计（1）空气氧化法包括：制气（吸收塔）、合成(固定床列管反应器)、精制（精馏塔）（2）氧气直接氧化法包括：合成(固定床列管反应器)、精制（精馏塔）要求：至少画一张工艺流程图，一张主设备图目录第一章前言1.1 环氧乙烷概述 (6)1.2 环氧乙烷生产方法概述 (7)1.3 环氧乙烷生产原理 (8)1.3 环氧乙烷工艺流程 (10)第二章塔设备的概述2.1 概述 (13)2.2 板式塔与填料塔的比较 (13)2.3 塔板选择 (13)第三章设计方案简介3.1 装置流程的确定 (15)3.2 操作压力的选择 (15)3.3 浮阀标准 (15)3.4 设计草图 (16)第四章物性计算4.1 塔的物料衡算 (17)4.2 塔板数的确定 (17)4.3 精馏塔的工艺条件及有关数据的计算 (19)第五章塔的主要工艺尺寸计算5.1 塔径的计算 (24)5.2 精馏段地有效高度计算 (25)第六章塔板的主要工艺尺寸计算6.1 溢流装置计算 (26)6.2 塔板布置 (27)6.3 开孔区面积计算 (27)6.4 阀孔计算及排列 (28)第七章塔板的流体力学验证7.1 塔板压降 (32)7.2 液面落差 (32)7.3 液末夹带及泛点率 (32)7.4 漏液点 (33)7.5 液泛（淹塔）情况 (33)第八章塔板负荷性能图8.1 漏液线 (36)8.2 液相负荷下限线 (36)8.3 液相负荷上限线 (36)8.4 液末夹带线 (36)8.5 液泛线 (37)第九章塔的结构与附属设备9.1 塔体结构 (42)9 附属设备计算及选型 (42)附录：1 浮阀塔设计计算结果 (44)2 主要符号说明 (47)3 设计小结 (48)4 参考文献 (49)板式精馏塔设计任务书一、设计题目：环氧乙烷--水精馏分离板式塔设计二、设计任务及操作条件1、设计任务：生产能力（进料量） 80000 吨/年操作周期 XXXX 小时/年进料组成 40% （质量分率，下同）塔顶产品组成≥99%塔底产品组成≤1%2、操作条件操作压力 4kPa （表压）进料热状态自选单板压降≤0.7 kPa全塔效率 E T=56％回流比自选3、设备型式筛板塔板4、厂址安徽地区三、设计内容：1、设计方案的选择及流程说明2、塔的工艺计算3、主要设备工艺尺寸设计（1）塔径、塔高及塔板结构尺寸的确定（2）塔板的流体力学校核（3）塔板的负荷性能图（4）总塔高、总压降及接管尺寸的确定4、辅助设备选型与计算5、设计结果汇总6、工艺流程图及精馏塔工艺条件图7、设计评述第一章前言1.1环氧乙烷概述[3]低级烯烃的气相氧化都属非均相催化氧化范畴。
沈阳化工大学化工设计题目：环氧乙烷车间分离工段工艺设计院系：化学工程学院专业：化学工程与工艺班级：化工优0701班学生姓名：李巧雯、李蕾、陈燕飞、崔书霞、周朝雪、全云云指导教师：刘东斌设计日期：2010年10月——2010年12月化工设计任务书1、设计任务：3.0-15.0万吨×××/年2、开工率:取8000小时计算3、符号说明：W：总质量流量Kg/hr。
G:总摩尔流率Kmol/hr。
w:组分重量流率Kg/hr。
g：组分摩尔流率Kmol/hr。
下标m:干基。
4、供电、供水、供惰性气体、供气、机修等公用工程由总厂安排、配套提供。
5、去其他条件由设计者根据确立的设计方案确定。
年产8万吨环氧乙烷车间分离精制工段工艺设计近期，环氧乙烷精深加工产业受到了资本市场的热烈追捧。
国内该行业的龙头企业辽宁奥克化学股份有限公司在5月11完成的股票发行中，合计募集资金22.93亿元，超募金额高达17.5亿元，成为了精细化工企业在资本市场上一颗耀眼的明星，也更加凸显出环氧乙烷精深加工产业的无穷魅力和广阔前景。
环氧乙烷是一种非常重要的精细化工原料，能够衍生出乙二醇、非离子表面活性剂、乙醇胺、乙二醇醚等多种精细化工产品，进而可以延伸生产合成洗涤剂、乳化剂、抗冻剂、增塑剂、润滑剂、杀虫剂、熏蒸剂等四五千种产品，应用领域极其广泛。
环氧乙烷衍生精细化学品之一的聚醚单体，可用于生产高性能的混凝土减水剂。
环氧乙烷衍生的非离子表面活性剂和聚乙二醇等，在化妆品工业和制药工业中的应用非常广泛：在化妆品工业中，可以作为稠度调节剂，用于膏霜、牙膏和剃须膏等的生产;在制药工业中，可以作为软膏、洗剂和栓剂的基质。
与此同时，聚乙二醇还是太阳能光伏电池用晶硅切割液的主要原材料，在橡胶工业中则可以用作润滑剂和分散剂，在化纤工业中可以作为可染聚酯的聚合单体等，此外在塑料、造纸油漆、电镀、农药、金属加工及食品加工等行业也均可以“大显身手”。
环氧乙烷生产工艺设计
环氧乙烷是一种重要的化工原料，广泛应用于合成树脂、溶剂和农药等领域。
下面是环氧乙烷生产工艺设计的基本步骤。
首先，环氧乙烷的生产工艺可以通过乙烯的氧化反应来实现。
具体的工艺步骤如下：
1. 原料准备：制备高纯度的乙烯和过氧化液。
乙烯可通过乙烷脱氢或乙烷蒸汽裂解的方法得到。
过氧化液是乙烯氧化反应的催化剂，可以选择氧气和过氧化氢的混合物。
2. 氧化反应：将乙烯和过氧化液加入反应釜中进行氧化反应。
该反应需要在适宜的温度和压力条件下进行，通常在100-200摄氏度和10-30大气压下进行。
反应时间一般在数小时至数十小时。
3. 分离提纯：反应结束后，得到的产物是气液混合物。
需要将环氧乙烷从反应混合物中分离出来，并通过冷却和压缩等操作将其纯化。
分离提纯可以通过冷凝和蒸馏等技术实现。
4. 产品收集：纯化后的环氧乙烷通过液体收集系统收集起来，并进行储存和包装。
以上是环氧乙烷生产工艺设计的基本步骤。
在该工艺中，需要注意确保原料的纯度和质量，以及反应温度和压力的控制，以保证产品的质量和产率。
此外，还需要进行能源消耗和废弃物处理的优化，以提高生产效率和环保性。
《化工工艺设计》课程设计说明书乙烯制取环氧乙烷生产工艺设计名：学科、专业：学号：指导教师：完成日期：苏州科技学院Suzhou University of Science and Technology 注：居中，宋体，小一号，加黑。
注：标题“目录”，字体：黑体，字号：小三。
章、节标题和页码，字体：宋体，字号：小四。
目录1 总论 (1)1.1 概述 (1)1.2 设计产品的性能、用途及市场需求 (1)1.3 设计任务 (1)2 设计方案简介............................................................................... 错误!未定义书签。
2.1 生产工艺的选择................................................................ 错误!未定义书签。
2.1.1 XXXX ..................................................................... 错误!未定义书签。
2.1.2 XXXX (1)2.2 原料及催化剂的选择 (2)2.2.1 XXXX ..................................................................... 错误!未定义书签。
2.2.2 XXXX ..................................................................... 错误!未定义书签。
2.3 物料衡算............................................................................ 错误!未定义书签。
2.3.1 XXX ........................................................................ 错误!未定义书签。
大连民族学院生命科学学院化工工艺课程设计题目：环氧乙烷生产工艺设计姓名：_________________________________学号：_________________________________系部：化学工程系专业班级：_________________________________指导教师：赵明举时间：2010.12.20至2010.12.27化工工艺课程设计任务书一、基本数据（1）用N2作为惰性致稳气时的原料气组成组成C2H4O2N2CO2CH4C2H6Ar H2Omol，%15.00+(学号后两位/10)7.0053.27-(学号后两位/10)10.550.630.8712.400.28反应器的单程转化率：12.3%（10～20%，可自行调配）选择性：73.8%（70～80%，可自行调配）环氧乙烷的吸收率：99.5%O2中夹带Ar0.00856mol/mol，循环排放气中含Ar为12.85%（10～15%，可自行调配），产品环氧乙烷中含Ar0.00631mol/mol。
二、课程设计内容及要求（一）内容1、对环氧乙烷反应系统的物料衡算，调配参数，使系统达到稳态；2、绘制环氧乙烷反应系统的工艺流程图（一张，用Visio绘制电子版即可）；3、编制课程设计说明书（一份）。
（二）具体要求1、环氧乙烷反应系统的物料衡算方法参考《基本有机化工工艺学》（吴指南主编）一书。
2、结束语：对自己所做的设计进行小结与评价，经验与收获。
3、主要参考资料。
4、计算单位一律采用国际单位；5、计算过程及说明应清楚；6、设计计算书目录要有序号、内容、页码；7、设计计算书要有封面和封底，均采用A4纸，正文用小四号宋体，行间距1.25倍，横向装订成册。
一、设计方案简介 (1)1.1反应过程分析： (1)1.2催化剂的选择： (1)1.3反应压力： (2)1.4反应温度及空速的影响： (2)1.5原料纯度及配比： (2)1.6反应器的选择： (3)1.7能耗： (3)二、工艺流程草图及说明 (4)2.1氧气氧化法反应部分 (4)2.2流程草图说明 (4)2.2.1安全性的保障： (5)2、生产经济性的保障： (5)三、物料衡算 (6)3.1、已知数据 (6)3.2乙烯催化氧化制环氧乙烷物料衡算框图 (7)3.3衡算过程 (7)3.4数据校核及结果评价 (10)3.4.1校核数据 (10)3.4.2结果评价 (10)四、计算结果概要 (11)五、参考文献 (12)六、设计感想 (13)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。
1.1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-Al2O3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十多倍。
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。
1.2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）。
1.3反应压力：加压对氧化反应的选择性无显著影响，但可提高反应器的生产能力且有利于环氧乙烷的回收，故采用加压氧化法，但压力高对设备的要求高费用增加催化剂易损坏。
故采用操作压力为2Mpa左右。
1.4反应温度及空速的影响：影响转化率和选择性的主要因素是温度。
温度过高，反应速度快、转化率高、选择性下降、催化剂活性衰退快、易造成飞温；温度过低，速度慢、生产能力小。
所以要控制适宜温度，其与催化剂的选择性有关，一般控制的适宜温度在200-260℃。
另一个因素是空速，与温度相比该因素是次要的，但空速减小，转化率增高，选择性也要降低，而且空速不仅影响转化率和选择性，也影响催化剂得空时收率和单位时间的放热量，故必须全面衡量，现工业上采用的混合起空速一般为7000/h左右，也有更高。
以氧气作氧化剂单程转化率控制在12-15%，选择性可达75-80%后更高。
1.5原料纯度及配比：原料其中的杂质可能给反应带来不利影响：使催化剂中毒而活性下降，如乙炔和硫化物使催化剂永久中毒，乙炔和银形成的乙炔银受热会发生爆炸性分解；使选择性下降（铁离子）；使反应热效应增大（H2、C3以上烷烃和烯烃）；影响爆炸极限，如氩气是惰性气体但其会使氧的爆炸极限浓度降低而且增加爆炸的危险性，氢也有同样的效应，故原料中的杂质含量要严格控制。
（乙炔<5ppm,C3以上烃<1ppm,硫化物<1ppm,H2<5ppm）进入反应器的混合气组成：由于反应的单程转化率较低故采用具有循环的乙烯环氧化过程，进入反应器的混合气是由循环气和新鲜原料气混合而成的，其组成既影响经济效果也关系生产安全。
氧的含量必须低于爆炸极限浓度，因乙烯的浓度影响氧的极限浓度而且影响催化剂的生产能力，所以其浓度也需控制。
乙烯和氧浓度有一适量值（如浓度过高，反应快，放热多，反应器的热负荷大，如放热和除热不能平衡，就造成飞温），以氧为氧化剂为使反应不致太剧烈仍须加入稀释剂，以氮作稀释剂进反应器的乙烯浓度可达15-20%，氧浓度为8%左右。
由于反应的转化率比较低，为了充分利用原料从吸收塔出来的气体须循环，由于循环气中含有杂质和反应副产物所以需要在循环之前将一部分有害气体排除，即脱除二氧化碳。
从吸收塔排出的气体，大部分（90%）循环使用，小部分送二氧化碳吸收装置，用碱洗法（热碳酸钾溶液）脱除掉副反应生成的二氧化碳。
二氧化碳对环氧化反应有抑制作用，但适量提高其含量对反应的选择性有好处，且提高氧的爆炸极限，故循环气中允许有一定量二氧化碳，但不宜过多，因反应产生二氧化碳所以须脱除。
1.6反应器的选择：由于此反应为气固相反应，并且催化剂比较贵所以选择固定床反应器。
反应放出大量的热所以须换热介质进行换热，采用对外换热式换热，根据反应的热效应求得反应的温度在180-250℃，所以选择矿物油作为换热介质。
反应器为列管式固定床反应器，采用外部循环式换热。
1.7能耗：关于能耗方面，除了反应选择性和反应热的利用等影响因素外，环氧乙烷吸收液的浓度和吸收水热量的利用，对能耗也有显著影响。
在环氧乙烷吸收系统和解吸收系统设置多个换热器，以回收不同位能的热量；低位能热量的回收和利用，降低吸收水温度以提高吸收效率，提高吸收液中环氧乙烷的浓度，减少循环水量，二氧化碳系统热量的回收和利用等，均可降低能耗。
二、工艺流程草图及说明2.1氧气氧化法反应部分1、工艺流程草图2.2流程草图说明乙烯催化氧化法制环氧乙烷的工艺需注意以下两点：2.2.1安全性的保障：对此工艺，由于副反应为强放热反应，温度的控制尤为重要，若反应热未及时移走，就会导致温度难于控制，产生飞温现象。
由于是氧气做氧化剂，还存在爆炸极限的问题，所以反应气体的混合至关重要。
可借用多孔喷射器对着混合气流的下游将氧高速喷射入循环气和乙烯的混合气中，使它们迅速进行均匀混合。
为控制氧气、乙烯的浓度在爆炸极限以内，也为使反应不致太剧烈，需采用惰性致稳气，可采用N2或CH4做致稳气。
2、生产经济性的保障：对化工行业的生产工业来说，经济性是应考虑的重要因素。
为满足此要求，应想办法使反应的选择性提高，故应采用性能良好的催化剂，催化剂的研究开发决定着反应的选择性。
并用抑制二氯化烷来抑制副反应的发生。
还应考虑能量的利用律，想办法利用生产流程中各种位能的热量，充分节约资源，降低生产成本。
新鲜原料氧气和新鲜原料乙烯与循环气混合后，经过热交换器预热一段时间后，从反应器上部进入催化床层。
自反应器流出的反应气环氧乙烷含量仅1-2%，经热交换器利用其热量并进行冷却后，进入环氧乙烷吸收塔。
由于环氧乙烷能以任何比例与水混合，故采用水做吸收剂以吸收反应气中的环氧乙烷。
从吸收塔排出的气体，大部分（约90%）循环使用，而一小部分需送CO2吸收装置，用热碳酸钾溶液脱除掉副反应所生成的CO2。
送CO2吸收装置那一小部分气体在二氧化碳吸收塔中与来自再生塔的热的贫碳酸氢钾-碳酸钾溶液接触。
在二氧化碳作用下转化为碳酸氢钾。
自二氧化碳吸收塔塔顶排出的气体经冷却，并分离出夹带的液体后，返回至循环系统。
二氧化碳吸收塔塔釜的富碳酸氢钾-碳酸钾溶液经减压入再生塔，经加热，使碳酸氢钾分解为二氧化碳和碳酸钾，CO2自塔顶排出，再生后的贫碳酸氢钾-碳酸钾溶液循环回二氧化碳吸收塔。
三、物料衡算3.1、已知数据（1）用N2作为惰性致稳剂时的原料气组成组成C2H4O2N2CO2CH4C2H6Ar H2O mol，15.007.0053.2710.550.630.8712.400.28%反应器的单程转化率：12.3%选择性：73.8%环氧乙烷的吸收率：99.5%O2中夹带Ar0.00856mol/mol，循环排放气中含Ar为12.85%，产品环氧乙烷中含Ar0.00631mol/mol。
3.2乙烯催化氧化制环氧乙烷物料衡算框图反应器吸收塔CO2脱除装置SRCSPC C2H4O2（Ar ）N2环氧乙烷水溶液P （Ar ）RP MF FF SP WR C 除C O 2AC B图-2其中：FF ——新鲜原料气MF ——混合原料气RP ——混合反应气SP ——混合分离气RC ——循环气P ——产品环氧乙烷W ——排空废气SPC ——未脱除二氧化碳的循环气SRC ——脱除二氧化碳后的循环气3.3衡算过程衡算基准：进入反应器的混合气100mol衡算范围：以下各步的衡算范围如图-1所示反应器中的反应：混合气中乙烯的转化量：100×15%×12.3%=1.845mol生成环氧乙烷的量：1.845×73.8%=1.3616mol生成二氧化碳的量：1.845×（1-73.8%）×2=0.9668mol生成水的量：0.9668mol消耗氧气的量：1.3616×1/2+0.9668×3/2=2.1310mol由此可得反应混合气RP的组成：乙烯：100×15%-1.845=13.155mol氧气：100×7%-2.1310=4.8690mol环氧乙烷：1.3616mol二氧化碳：100×10.55%+0.9668=11.5168mol水：100×0.28%+0.9668=1.2468mol其他气体因未参与反应，故它们的量仍与原料气一样。
