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1、环氧乙烷/乙二醇装置操作手册 执 笔：徐可敏 张国甫 审 核：陈忠华 环氧乙烷/乙二醇装置操作手册 第 1 页 共 1 页 目 录 概 述1 61 单元1 62 单元33 B：操作37 63 单元43 64 单元51 65 单元77 66 单元81 67 单元87 68 单元100 69 单元114 70 单元129 74 单元133 81 单元140 82 单元146 83 单元150 检查纪录155 操作指南157 催化剂装填175 维 护181 概述 第 1 页 共 181 页 概 述 陶氏化学公司为镇海炼化公司 EO/EG 装置提供的工艺设计包将推动实施装置的详细设计，保证 装置达到高
2、物料效率、有吸引力的能效、较高的产品质量、极低的污水排放。在催化剂的整个生命 周期过程中，装置反应器可生产 506.3 kTA 环氧乙烷并全部消耗用于生产乙二醇。装置的纯环氧乙 烷生产能力可达到 100 kTA。装置操作安全、可靠。 本操作手册包括有关开车、正常操作、停车和紧急工况等的说明和程序，镇海炼化可据此编写 环氧乙烷/乙二醇装置详细的操作程序。装置根据工艺操作的逻辑区分划分成不同的部分。本手册对 每一部分都提供了有关工艺、设备和仪表的说明以及各部分的特定安全注意事项和操作程序。本手 册还包括一些针对整个装置的程序和信息。 装置一般安全注意事项 乙二醇装置在一定的温度和压力极限范围内处理
3、高温、反应、易燃或有毒化学物质方面与其他 化学加工装置非常相似。编写和执行安全规定及程序可保证人身和设备安全。这种程序一般包括但 不限于火灾和蒸汽预防、人身保护性设备规范、设备维护程序。 除化工厂内已有的安全注意事项，乙二醇工艺还有一些特殊的注意事项，包括防止反应系统形 成易燃氧气/燃料混合物、乙烯/氧气混合物自燃、浓环氧乙烷分解以及乙二醇蒸馏塔内乙二醇/碱混 合物分解。这些安全注意事项在操作手册相关区域的操作部分进行了详细讨论。 本工艺设计包中规定的很多设计特性都是为了减少其中危害发生的可能性。防止这些危害发生最 有效的方法是知识渊博、训练有素的操作和技术人员。应当培训员工使他们了解可能导致
4、这种危害情 况发生的各种条件、懂得对这种条件应当采取的纠正措施。作为补充保护手段，紧急停车系统 (ESS)的 配备是为了在人工动作未纠正潜在的不安全条件时，自动将各个系统切换到一种安全状态。各种具体的 ESS 系统在本手册的相应章节进行了详细说明。对本装置技术和操作人员任何严格的要求都不为过。 61 单元 第 1 页 共 181 页 61 单元 A：工艺说明 1 前言 环氧乙烷/乙二醇装置的第 61 部分叫做环氧乙烷(EO)反应系统。从其名称可以看出，本部分的主 要功能是乙烯和氧在环氧乙烷反应器中的催化剂作用下发生反应生产环氧乙烷。 2 工艺的化学特征 乙烯直接氧化成环氧乙烷的反应属于催化放热
5、非均相1反应。环氧乙烷催化剂是特殊的。目前仅 知道银是从商业角度唯一能够催化乙烯氧化成环氧乙烷的物质。促进剂、催化剂载体及催化剂制备方 法可以提高催化剂活性和选择性 (化学效率)。各主要商业环氧乙烷生产厂商使用的催化剂主要差别都 在上述方面。而所有催化剂中的通用成份是银。 乙烯催化氧化生成环氧乙烷的主要化学反应如下： 1)C2H4 + 0.5O2 - C2H4O- 104.891 MJ/kg 摩尔 C2H42 2)C2H4 + 3O2 - 2CO2 + 2H2O- 1322.705 MJ/kg 摩尔 C2H4 3)C2H4O + 2.5O2 - 2CO2 + 2H2O- 1217.819 MJ/kg 摩尔 C2H4O 4)C2H4O (EO) - C2H4O (ACH)- 114.648 MJ/kg 摩尔 C2H4O 方程式 1 和 2 是操作指南中计算所需的全部方程式。常规分析程序无法确定二氧化碳到底在方程 式 2，还是在方程式 3 中产生。 反应式 4 说明了环氧乙烷异构生成了乙醛。反应式 4 不用银催化剂促进，而是用“其他”材料催 化，如氧化铁(Fe2O3)和活性氧化铝。在正常的“清洁”反应器条件下，生成的乙醛量比环氧乙烷低四 个级数。在反应器失控或接近失控状态时出现的高温条件会加速乙醛(和甲醛)的形成。反应器出口醛 浓度如果超过 10 ppm（体积） ，可能导致
