1、 乙烯催化氧化制備環氧乙烷乙烯催化氧化制備環氧乙烷1 環氧乙烷的性質、用途、制備 環氧乙烷 最簡單但最重要的環氧化合物 有毒、易爆 活性高 易自聚 用途 水解制備乙二醇聚酯樹脂和聚酯纖維的單體，防凍劑 制備表面活性劑 乙醇胺、乙二醇醚 環氧乙烷的制備 氯醇法 首先將乙烯和氯通入水中，生成2-氯乙醇 然后把2-氯乙醇與Ca(OH)2反應生成環氧乙烷 評價：反應條件緩和，對原料乙烯純度的要求也不高 消耗氯氣、石灰，腐蝕性，廢物處理難度大 乙烯非均相催化氧化直接生成環氧乙烷2 乙烯催化氧化環氧化的反應 在銀催化劑存在下，乙烯用空氣或氧氧化，生成環氧乙烷，并生成副產物二氧化碳、水 示蹤原子有機結果：完

2、全氧化產物二氧 化碳和水主要由乙烯直接氧化形成 反應的選擇性取決于平行副反應的競爭 此外 副反應的熱效應遠大于主反應 反應的選擇性非常重要 產品的組成和性質 生產的安全性 飛溫4 催化劑 銀催化劑較好的選擇性，強度、熱穩定性、壽命符合要求 催化劑的構成 主催化劑助劑載體其它成分(抑制劑，) 主劑 銀 助劑 堿金屬鹽 堿土金屬鹽 稀土金屬化合物 提高活性、增大穩定性、延長壽命 載體 負載、分散活性組分 提高穩定性 載體的結構(特別是孔結構)對助劑活性的發揮、選擇性控 制有極大的影響 乙烯氧化制環氧乙烷 要求比表面積低、大孔為主 抑制劑 抑制非目標產物的形成 硒、碲、氯、溴等3 乙烯催化氧化環氧化

3、的機理 催化劑的制備方法 粘結法、燒結法、浸漬法， 或 各種方法的組合5 影響因素 溫度 溫度過高 反應速度快、轉化率高、選擇性下降、催化劑活 性衰退快、易造成飛溫 溫度過低 速度慢、生產能力小 適宜溫度 220260 空速 影響較溫度的影響低，適宜 反應壓力 原料對選擇性無顯著影響 高壓可提高反應器的生產能力 操作壓力 2 MPa 原料純度 雜質 毒化催化劑 (乙炔、硫化物使銀催化劑中毒)； 選擇性下降 (鐵離子加速環氧乙烷異構化 乙醛)； 熱效應增大 (雜質完全氧化釋放大量的熱)； 影響爆炸極限 6 工藝流程 工藝 空氣氧化法氧氣氧化法 安全性高 選擇性高 乙烯單耗高 乙烯單耗低 規模小

4、規模大 工藝構成 催化氧化反應催化氧化反應 環氧乙烷分離與精制 注意點 安全性的保障 移熱 反應氣體的混合 7 工藝流程說明 工藝生產的幾個要點 安全性的保障(爆炸極限、反應氣體混合) 生產經濟性的保障(選擇性、能量利用率) a 原料、產品的爆炸極限物質空氣中爆炸下限(%,v/v)空氣中爆炸上限(%,v/v)閃點()自燃點()蒸汽比重(與空氣)空氣中允許濃度(mg/l)乙烯3.0528.6-66.75400.9780.05環氧乙烷3100-185711.490.005二氯乙烷6.215.920-3.45 b 原料氣的混合方法 將原料氣(新鮮C2H4, 循環C2H4)和致穩氣(稀釋氣-N2或CH4)先行混合，然后采用多孔噴射器對著混合氣流的下游將氧高速度噴入 c 采用致穩氣(稀釋氣) 采用氧作為氧化劑時，為使反應不致太過劇烈，需控制乙烯和氧的濃度采用致穩氣(稀釋氣) 常用的致穩氣氮氣、CH4 CH4的導熱性高，CH4存在時還可提高O2的爆炸極限 N2為致穩氣時 C2H4的濃度 20 O2的濃度 7 CH4為致穩氣時 C2H4的濃度 25 O2的濃度 8 d 反應選擇性的提高 采用高選擇性的催化劑； 采用抑制劑二氯乙烷抑制副反應的發生 抑制