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=zh-CN&langpair=en%7Czh-CN&u=第1页制造环氧乙烷环氧乙烷已经商业化生产，由两个基本路线：1。从乙烯氯。2。直接氧化过程。氯过程在第一次世界大战期间首次推出德国巴登苯胺和苏打Fabrik公司（BASF）。这个过程其次涉及次氯酸与乙烯反应与石灰氯，氯化氢，生产环氧乙烷氯化钙。联合碳化物公司是第一个以商业化这在美国的过程。氯的过程是不经济竞争力，并很快被取代了直接氧化过程主导技术。目前，所有的环氧乙烷生产世界是通过直接氧化过程。直接氧化技术，顾名思义，利用超过银基催化剂催化氧化，与氧乙烯产量环氧乙烷。该工艺可分为两大类取决于氧化剂的来源。空基的过程和基于氧气的过程。在第一阶段，丰富的空气或空气与氧气送入直接系统。在第二个高纯度的氧气流（98mol％的）受聘为氧化剂的来源是从空气分离装置。第2页联合碳化物公司是第一个商业化空气的直接在1937年的氧化过程。第一氧为基础的系统壳牌石油有限公司在1958年商品化。环氧乙烷的植物已在过去15年建成的氧为基础的流程和植物从空气中的氧为基础的过程中的转换在同一时期。占世界乙烯生产能力在1992年的氧化物约9.6X106吨。环氧乙烷生产消耗其在衍生产品的生产者。此设计论文的选择过程是氧氧化过程中，因为这是最新工艺生产环氧乙烷生产。直接氧化过程：在美国和世界环氧乙烷的显着增长自1940年以来的生产能力和市场趋势向着大单列车的工厂，主要是由于商业上的成功直接氧化的过程。氯过程相比，直接氧化消除需要大量的氯。也有不含氯烃类按产品要出售，加工设施，可简单，和运营成本较低。直接的主要缺点氧化过程是产量较低或单位的乙烯氧化的选择性第3页乙烯消耗的饲料。在这个过程中结果的主要效率低下摩尔乙烯20-25％的损失，以二氧化碳和水。因此，经营状况，必须认真控制，以最大限度地提高选择性。所有的环氧乙烷palnts是基于原工艺化学•勒弗尔在1931年发现。彗星2H4+半氧彗星2H4Ø唯一显着的副产品是二氧化碳和水，乙烯完全燃烧形成：彗星2H4+3O22CO2+2H2Ø或者由环氧乙烷的进一步氧化：彗星2H4O+2半氧2CO2+2H2Ø为了防止进一步氧化，环氧乙烷，乙烯转换通常是环氧乙烷20-30％之间。此外环氧乙烷，二氧化碳，水，小批量乙醛和甲醛的痕迹也有生产。在这计算，这是被忽视和承担的底部产品。第4页这些化合物的生产，占总数的百分比是0.2％的总环氧乙烷生产。由环氧乙烷反应释放大量的热量。在600K，每公斤转化为环氧乙烷发行3.756兆焦耳的乙烯;每公斤转化为二氧化碳和水的乙烯释放50.68兆焦耳。能源回收和整合是在工艺设计中的首要关注。过程描述：乙烯（纯度95-98％）和氧（95％摩尔的氧气的空气）是按重量1:10的比例混合，并通过在一个组成的催化剂氧化银沉积在惰性载体，刚玉等。通常是一个如二氯乙烷（重量约2％的反催化剂乙烯）被添加到乙烯饲料压制形成的碳二氧化碳。作为一种替代的宣泄气体吸收塔可能被回收在这种数量的反应堆保持在饲料中的乙烯浓度在3-5％。在4-5大气和温度在270-300°C压力，使用时1秒的接触时间，约50％的乙烯转化。25％的乙烯转化为环氧乙烷。从反应器的出水气体，用清水洗净在吸收塔的压力。乙烯被吸收并传送到一个脱附脱附的水，这是用来吸收。这水被回收。第5页从脱附的开销产品发送到蒸汽汽提塔删除溶解的气体。少量的水环氧乙烷的混合物乙烯和其他杂质，递过来一个分馏塔，净化环氧乙烷99摩尔％。在一个拥挤的商业流程循环条件下运作床multitubular反应堆。该反应堆是由管壳型数千软钢或不锈钢管，20-50毫米内直径。该反应堆可以是油或开水冷却。这些管子是充满了一个银基催化剂CA3-10毫米直径上的支持载体材料表面积通常1米2/克。屈服（痣每在这个过程中所消耗的乙烯的摩尔中形成的产品）通常是70-80％取决于催化剂的类型，每通过转换，反应堆的设计和通常大量的其他过程变量。氧直接氧化即使反应的根本和最终的结果是同样有很大的差别在空气和氧气的过程。几乎所有的差异来自氧化剂的变化从空中到纯氧（95摩尔％的O2）。由于每低通转换，需要彻底清除环氧乙烷吸收，并在循环过程中氮的积累，空气过程中需要大量的第6页清除流。作为一个直接后果是这种空气过程中需要的上演反应吸收系统。基于氧的过程中使用大幅纯氧降低引入循环的惰性气体的数量，，从而在几乎完全未反应的乙烯回收。这消除了需要清除反应堆中的氧为基础的过程中。然而，形成二氧化碳的碳量的2倍左右量的乙烯反应催化剂的选择性在70％-80％。这种合作2必须消除在连续的基础上，以控制其浓度在循环中的一个可接受的水平。浓度的CO2很多超过15摩尔％的不利影响催化剂的选择性。因此，在氧基于过程中回收的气体在共同处理2消除塔前，发送回反应器。主要反应器的操作，可以在多乙烯浓度高于空气为基础的过程可能是多小于空基单位。高乙烯浓度提高催化剂的选择性，因为每通过转换是一个给定低环氧乙烷生产。在流动负债表所显示的过程是基于氧气的过程。乙烯，氧气和循环气流相结合，才进入管状校长。在这个过程中所使用的基本设备相同使用空基的过程。清除反应堆是在这个过程中不使用。第7页工艺技术注意事项无数复杂和互动的因素，最终确定一个给定的环氧乙烷过程的成败。这些方面的过程中的氧气氧化系统技术审查下面。环氧乙烷催化剂：所有的影响因素的效用环氧乙烷直接氧化过程中，所使用的催化剂是最重要的。正是出于这个原因，催化剂制备和研究已反应相当严重，因为被发现。有四种基本商业环氧乙烷催化剂的组成部分：催化剂活性金属;大容量的支持;催化剂促销员，增加选择性和/或活动提高催化剂的寿命;抑制剂或anticatalysts，抑制形成二氧化碳和水，没有明显减少的速度环氧乙烷的形成。催化剂的成分是：1。催化剂活性金属银。多种方法用于准备在相对惰性支持的银基催化剂。2。散装支持支持用于商业用途是alumdum（氧化铝），碳化硅。其他支持玻璃棉，石英，碳化硅，并第8页离子交换的沸石。的物理和化学性质大力支持规定的成品催化剂的性能。“表面积，孔隙率，孔径支持的影响大小支持的银颗粒，因此影响性能最终的催化剂。高表面支持（3-100米2/G）一般可增产差的环氧乙烷催化剂，大概是因为乙烯反应的环氧乙烷是缓慢释放的毛孔。的结合缓慢的产品发布和高比表面积的导热性较差支持声称是导致环氧乙烷燃烧。3。等碱土金属。一个支持单银上不给上升到一个很好的催化剂。然而，除了少量的发起人提高了催化剂的活性和选择性，并提高其长期稳定。此外过剩降低催化剂的性能。“最常用的促销员碱土金属，如，钙或钡剂，碱金属铯，铷，或如钾。使用这些金属在与各种计数器阴离子，高达82-87％的高选择性的报道。4。抑制剂的有机卤化物。许多有机化合物，特别是卤化物，是非常有效的的抑制不良氧化乙烯为二氧化碳和水，虽然没有显着改变第9页环氧乙烷的主要反应。这些化合物被称为催化剂抑制剂，可用于气相期间运作过程中，或纳入催化剂的制造步骤。重要的气相抑制剂二氯乙烷，乙烯溴化物，其他卤代烃，芳香烃，胺类，以及有机金属化合物。二氯乙烷的效果的研究催化剂的活性，结果发现，少量改善催化剂性能。在此设计论文建议抑制剂是乙烯二氯乙烷。工作压力：工作压力上的边际效应经济学的环氧乙烷过程。高压增加生产由于气体密度较高，增加了传热，增加环氧乙烷和碳在吸收二氧化碳的回收，并降低压缩成本。此外，由于痣的总数减少在形成从乙烯和氧气的氧化乙烯，高压是一致的高转换。但高压力，减少可燃下限工艺气体，以及增加了设备成本。典型的压力是4-5大气压。温度和热效应：温度是用来控制两个相关方面的反应：热反应器床拆卸和第10页催化剂的工作温度。该反应器的温度控制使用的反应堆外壳上的传热流体。在大多数使用的冷却剂最近设计的沸水。沸水提供了良好的传热提高了安全性比以前的反应堆设计，使用或者煮沸或流通有机传热流体。催化剂经营的控制温度是必要的，以防止催化剂的损害，如烧结或管在催化剂床层温度过高造成的损坏。本地化100-300热点U＆DERYH记行FRRODQWWHPSHUDWXUHFDQIRUPLQ和记行催化剂床层没有足够的温度控制。从反应堆散热，稳定运行是必要的。“反应堆的稳定性是影响内部的温度分布在肾小管催化剂床层。原料的纯度要求：氧的过程中主要有四个原料：氧气，乙烯，氮（稀释液循环），和抑制剂二氯乙烷。对纯度的要求是建立以保护从损坏的催化剂，由于毒药或热失控，并防止不良成分的积累，在回收气体。后者可以导致增加循环清洗，因此较高的乙烯损失。典型的乙烯规范要求最低为99.85mol％的乙烯。主要杂质通常是乙烷和甲烷。甲烷限制第11页没有必要，但是，应采取限制量因为高浓度乙烯的乙烷，将导致增加氯化物抑制剂浓度，进而影响产品质量，催化剂生活和建筑材料。强烈影响催化剂的杂质，性能和反应器的稳定性，包括乙醛，丙烯，氢和硫。乙炔在非常低的催化剂结焦原因浓度。碳存款，也可引起重碳氢化合物（如果存在）。丙烯比乙烯反应，并会氧化的产品范围很广，包括低的醛类产品的质量。氢气和一氧化碳可导致热斑点和硫的催化剂，是一个不可逆的毒银基催化剂。氧气必须在95mol％的纯和其余被假定为氮。氩气的存在是假设可忽略不计。有机氯规格都不太重要，因为流量明显减少。环氧乙烷回收：气体流的经济复苏计划设计必须包含少于3mol％的环氧乙烷。这是要实现接近完成，因为任何环氧乙烷去除回收到反应堆将燃烧或中毒的二氧化碳搬迁的解决方案。商业设计中使用的水吸收，其次第12页环氧乙烷的剥离，以尽量减少氧化的真空或低压水解。环氧乙烷提纯：环氧乙烷的主要杂质水，二氧化碳的痕迹，乙醛和甲醛。水在蒸馏塔，工程和沉重的两端都将被删除大气压力。被假定为乙醛和甲醛目前在ppm级。第13页ETHYLTNT氧化的最终用途使用模式这估计是在1995年。使用％的乙二醇64乙二醇醚和聚乙二醇11洗涤剂10乙醇胺8丙烯腈5杂项2100环氧乙烷是一种优良的熏蒸剂和灭菌剂。环氧乙烷是用来作为抗菌农药熏蒸。物种和如缝线，绷带，内窥镜和消毒的医疗器械，心脏起搏器。在美国的大多数医疗器械消毒使用行政主任。环氧乙烷灭菌工艺要求相对较低的温度和压力，不损伤材料或包装被消毒。环氧乙烷灭菌气体供应液化压缩气体，不是纯粹的或作为阻燃剂的混合物。当提供的作为第14页纯气体，环氧乙烷是在特殊的绝缘容器运。对于安全起见，氮气添加到气相总A345千帕（50psig）的压力在21°C。使用时，在消毒室，通常是通过清除控制环氧乙烷的可燃性灭菌室用氮气在开始和结束灭菌过程。在某些情况下，一个潜在爆燃的影响主持经营受到很大的真空，在小医院的情况下消毒器，使用极少量的环氧乙烷。环氧乙烷已作为火箭燃料的使用，并作为研究在弹药组成部分。据报道，作为环氧乙烷燃料的FAE（燃料空气炸药）炸弹。健康和安全因素乙烯Mutagenetiuty，神经及一般毒理学因素氧化物。毒理学：乙烯的毒性和健康评估的一个很好的回顾氧化物已编制。环氧乙烷（EO）可以相对有毒液体和气体。吸入高浓度的环氧乙烷可能是致命的。致命的环氧乙烷在动物吸入水平的估计第15页取决于暴露的时间。报告的4小时半致死浓度（LC50）值对大鼠，老鼠，狗，1460，835和960ppm的。最近的资料表明，约5000ppm的大鼠在1小时半致死浓度（LC50）。已吸入接触到高浓度的环氧乙烷报道导致呼吸系统发炎和水肿。根据暴露的程度，有可能是鼻子和咽喉刺痛，咳嗽，胸闷。此外，接触可能引起的肺损伤和延缓肺水肿的发病。在长期暴露动物研究低于100ppm环氧乙烷和人类的研究，没有证据有报道心血管系统，肝脏，或肾脏的损伤。有一些证据表明，乙烯的高层次职业暴露氧化会导致白内障。神经系统的影响还未