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时间:2020-09-26 22:30  编辑:宜章一中

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抚顺石化分公司乙烯化工厂

一,实习工厂概况

抚顺石化是我国炼油工业的“摇篮”,是集“油化纤塑洗蜡”为一体的大型石油化工联合企业,有80年的发展历史,在中国石油石化工业中具有重要的地位和影响。数十项科研成果填补了国内空白,向全国各地输送各类人才2万多人,在我国大陆有炼油厂的地方就有抚顺石化人。建国以来,累计加工原油3.24亿吨,实现利税435亿元。中国第一颗人造卫星上天、第一次南极科学考察、国庆五十年大阅兵都曾使用抚顺石化的产品。

二、产品在国民经济中的地位、意义

1、乙二醇

乙二醇(EG)用途广泛,主要用于生产聚酯纤维(涤纶)、PET聚酯薄膜、PET包装树脂、其他聚酯(PET工程塑料等)、防冻剂等,同时也用于生产润滑剂、增塑剂、水力制动用液体、非离子表面活性剂、乙二醇醚、炸药、涂料、油墨等。从全球和国内两个视角看,PET聚酯产品(包括涤纶、PET包装树脂、PET聚酯薄膜、其他聚酯)占乙二醇消费量的90%以上。其中,涤纶占总消费量的55%以上。

乙二醇在国民经济中有着极其重要的地位,是大宗有机化工产品。尽管乙二醇产品用途极广,但国内乙二醇的产量一直无法满足国内市场的强劲需求,乙二醇自给率不足50%,有相当达的部分需要进口,易受国际市场供求关系的影响。因此,发展和技术改造乙二醇工艺设计对我国经济发展有着重要的意义。

2、环氧乙烷

环氧乙烷是乙烯的重要衍生物,主要用作有机合成的中间体和原料,用于制造乙二醇、表面活性剂、洗涤剂、增塑剂以及树脂等。我国环氧乙烷生产能力有限,每年都要大量进口环氧乙烷产品来满足国内市场的需求。环氧乙烷常温常压下沸点较低,易燃易爆,因而不易长途运输,产品必须及时销售,可调配的市场存量很小。因此环氧乙烷进出口量很少,基本上都是就近生产,就近销售。由于国内经济高速发展,对环氧乙烷需求连年上升,而市场的缺口又不能依靠进口解决,我国市场环氧乙烷常常处于供不应求的状况,价格也是不断走高。

三、原料,主要中间品,产品的性质

1、石脑油又称粗汽油:一般含烷烃55.4%、单环烷烃30.3%、双环烷烃2.4%、烷基苯11.7%、苯0.1%、茚满和萘满0.1%。平均分子量为114,密度为0.76g/cm3,爆炸极限1.2%~6.0%。

主要成分:主要为烷烃的C5~C11成份。

性质:石脑油在常温、常压下为无色透明或微黄色液体,有特殊气味,不溶于水。密度在650-750kg/m3、。硫含量不大于0.08%,烷烃含量不超过60%,芳烃含量不超过12%,烯烃含量不大于1.0%。

2、乙烷

乙烷, 烷烃同系列中第二个成员,为最简单的含碳-碳单键的烃。分子式C2H6。乙烷在某些天然气中的含量为5%~10%,仅次于甲烷;并以溶解状态存在于石油中。乙烷是低级烷烃的一种,能发生很多烷烃的典型反应

4、乙烯

乙烯,最简单的烯烃,分子式C₂H₄。少量存在于植物体内,是植物的一种代谢产物,能使植物生长减慢,促进叶落和果实成熟。无色易燃气体。熔点-169℃,沸点-103.7℃。几乎不溶于水,难溶于乙醇,易溶于乙醚和丙酮。

5、丙烯

丙烯,常温下为无色、稍带有甜味的气体。分子量42.08,密度0.5139g/cm3(20/4℃),冰点-185.3℃,沸点-47.4℃。它稍有麻醉性,在815℃、101.325kpa下全部分解。易燃,爆炸极限为2%~11%。不溶于水,溶于有机溶剂,是一种属低毒类物质。丙烯是三大合成材料的基本原料,主要用于生产聚丙烯、丙烯腈、异丙烯、丙酮和环氧丙烷等。

6、乙二醇

乙二醇,又名“甘醇”、“1,2-亚乙基二醇”,简称EG。化学式为(CH2OH)2,是最简单的二元醇。乙二醇是无色无臭、有甜味液体,对动物有毒性,人类致死剂量约为1.6g/kg。乙二醇能与水、丙酮互溶,但在醚类中溶解度较小。用作溶剂、防冻剂以及合成涤纶的原料。乙二醇的高聚物聚乙二醇(PEG)是一种相转移催化剂,也用于细胞融合;其硝酸酯是一种炸药。由于分子量低,性质活泼,可起酯化/醚化/醇化/氧化/缩醛/脱水等反应。

7、环氧乙烷

环氧乙烷是一种有机化合物,化学式是C2H4O,是一种有毒的致癌物质,以前被用来制造杀菌剂。环氧乙烷易燃易爆,不易长途运输,因此有强烈的地域性。被广泛地应用于洗涤,制药,印染等行业。在化工相关产业可作为清洁剂的起始剂。化学性质非常活泼,能与许多化合物发生开环加成反应。环氧乙烷能还原硝酸银。受热后易聚合,在有金属盐类或氧的存在下能分解。

四、产品的生产方法、基本原理

氯醇法

分两步反应,第一步是将乙烯和氯气通入水中,生成2-氯乙醇。第二步是用碱(通常为石灰乳)与2-氯乙醇反应,生成环氧乙烷。

乙烯经次氯酸化生成氯乙醇,然后与氢氧化钙皂化生成环氧乙烷粗产品,再经分馏,制得环氧乙烷。反应式和工艺流程如下。

氯醇法_1

氯醇法_2

我国最早以传统的乙醇为原料经氯醇法生产EO。20世纪70年代我国开始引进以生产聚酯原料乙二醇为目的的产物环氧乙烷/乙二醇联产装置。 

氧化法

可分为空气法和氧气法两种。前者以空气为氧化剂,后者用浓度大于95%(体积)的氧气作为氧化剂。此外也有用富氧空气为氧化剂的。氧化法的工业生产流程分为反应、环氧乙烷回收及环氧乙烷精制三个部分。 

世界上EO工业化生产装置几乎全部采用以银为催化剂的乙烯直接氧化法。全球EO生产技术主要被Shell公司(英荷合资)、美国SD(科学设计公司)、美国UCC三家公司所垄断。此外拥有EO生产技术的还有日本触媒公司、美国DOW化学公司、德国赫斯公司等。

基本原理:

工艺原理是乙烯在银催化剂上与氧发生部分氧化反应生成环氧乙烷,其主反应是:

主要副反应:

同时,环氧乙烷还会异构成为乙醛,乙醛很快氧化生成CO2和水:

除乙醛外,反应中还有少量的其它副产物生成,其反应机理及形成原因尚不清楚。环氧乙烷与水在一定条件下水合制得一乙二醇、二乙二醇及三乙二醇等醇类。由乙烯、氧气(或空气)、致稳气(N2,CH4等)、适量抑制剂(二氯乙烷)组成的混合气,通过置于固定床反应管中的银催化剂发生反应生成环氧乙烷。含环氧乙烷的反应气经水吸收、汽提、脱除CO2,水合生成乙二醇,少部分环氧乙烷水溶液经过精制得精环氧乙烷。

水合反应方程式如下

环氧乙烷和水直接生成乙二醇的同时,还有少量的副反应:环氧乙烷和乙二醇及较高的同系物反应,生成二乙二醇及更少量的三乙二醇、多乙二醇。

五、工艺流程(包括流程简述和流程简图)

流程简图:

流程方框图:

流程简述:

1.乙烯氧化及循环气压缩将乙烯与氧气混入循环气中,在N2致稳条件下使氧含量达7%,乙烯含量达15%,CO210%,Ar约。

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