有機(jī)化工生產(chǎn)技術(shù)

廣西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院主講：蔣艷忠2020年2月

（三）反應(yīng)條件對(duì)乙烯環(huán)氧化的影響因素反應(yīng)溫度和空速反應(yīng)壓力原料純度及配比1.反應(yīng)溫度和空速反應(yīng)溫度增高，完全氧化副反應(yīng)的速率增長(zhǎng)更快，因此選擇性必然隨溫度的升高而下降。

活化能小活化能大反應(yīng)溫度在100℃時(shí)，選擇性接近100％，但反應(yīng)速度甚慢，轉(zhuǎn)化率很小，沒(méi)有現(xiàn)實(shí)意義。放出的熱量也愈大，如不能及時(shí)移走反應(yīng)熱，就會(huì)導(dǎo)致溫度難于控制，產(chǎn)生飛溫現(xiàn)象。此外，反應(yīng)溫度過(guò)高，也會(huì)引起催化劑的活性衰退。T升高反應(yīng)速度轉(zhuǎn)化率↑選擇性↓↑溫度超過(guò)300℃時(shí)，生成物都是CO2和H2O當(dāng)用空氣作氧化劑時(shí)，反應(yīng)溫度為240

290℃；若用氧氣為氧化劑時(shí)，反應(yīng)溫度以230

270℃為宜。工業(yè)上溫度控制空速是影響反應(yīng)轉(zhuǎn)化率和選擇性的重要因素之一空間速度增大，反應(yīng)混合氣與催化劑的接觸時(shí)間縮短，使轉(zhuǎn)化率降低，但深度氧化副反應(yīng)減少，反應(yīng)的選擇性提高空速高還有利于迅速移走大量的反應(yīng)熱。空速過(guò)高，雖提高了生產(chǎn)能力，但循環(huán)氣體量大，分離工序的負(fù)荷和動(dòng)力費(fèi)用增大氧氣氧化法空速一般采用4000

6000h-1，此時(shí)乙烯單程轉(zhuǎn)化率約為9

12%?？諝庋趸ǖ目账贋?000h-1左右，乙烯單程轉(zhuǎn)化率為30

35%。反應(yīng)選擇性可達(dá)70

75%。2.反應(yīng)壓力主反應(yīng)是體積減少的反應(yīng)，而副反應(yīng)（深度氧化）是體積不變的反應(yīng)，因此采用加壓操作是有利。加壓操作提高乙烯和氧的分壓以加快反應(yīng)速度提高反應(yīng)器的生產(chǎn)能力有利于從反應(yīng)氣體產(chǎn)物中回收環(huán)氧乙烷壓力太高，對(duì)設(shè)備耐壓要求提高，費(fèi)用增大，可能產(chǎn)生環(huán)氧乙烷聚合及催化劑表面結(jié)炭，影響催化劑使用壽命。目前工業(yè)生產(chǎn)中，氧氣氧化法的操作壓力為1.0～3.03MPa。

3.原料純度及配比

有害雜質(zhì)

危害硫化物、砷化物、鹵化物、C2H2、乙炔銀

催化劑中毒爆炸危險(xiǎn)H2C2H2C03+C=3+C2H2C=3+燃燒放大量熱加快催化劑積炭ArH2影響爆炸限鐵離子EO重排降低收率循環(huán)氣帶入EOCO2對(duì)環(huán)氧化有抑制C3以上烴＜10ml/m3氫氣＜5ml/m3一般要求：硫化物＜1mg/kg氯化物＜1mg/kg乙烯中乙炔＜5ml/m3原料純度空氣作氧化劑：乙烯濃度5%，氧濃度6%（為減少尾氣損失）氧氣作氧化劑：乙烯濃度15--20%，氧濃度8%●乙烯與氧的配比必須在爆炸限以外●乙烯與氧的濃度過(guò)低，則生產(chǎn)能力小●乙烯與氧的濃度過(guò)高，則放熱量太大原料氣配比惰性的，能減小混