循环气混合,再在另一个混合器中与原料乙烯混合,经循环压缩机压缩至2.3MPa左右,再经热交换器与反应器气热交换后,温度升至230℃,然后进入第二反应器。入反应器的进料组成为:乙烯约为φ(乙烯)=4.3%,氧约为φ(氧)=6%,CO2约为φ(CO2)=11%,氮约为φ(N2)=78%,其余为少量水和乙烷。反应后的物料(反应气)为240~290℃,反应热通过列管外的水移走,空速7000h-1,乙烯转化率约35%,选择性约68%,单程收率约24%。
在大型工厂里有两个副反应器,可使乙烯转化率达到95%,在经济上更为合理。
反应气经过换热降温后,进入第一吸收塔,在2.0MPa压力作用下用含乙二醇约为W(乙二醇)=7%的水吸收环氧乙烷。吸收塔釜液含环氧乙烷约为W(环氧乙烷)=1.6%。搭顶排出的气体约为φ(乙烯)=3%,氧约为φ(O2)=6%。第二反应器的结构与第一反应器相同,都是固定床列管式反应器,也用水移走反应热。为最大限度的利用乙烯,采用降低空速(3500h-1)的办法,乙烯转化率约为60%,选择性约60%,即单程收率为36%,反应气经换热降温后进入第二吸收塔,用W(乙二醇)=7%的水吸收环痒乙烷,塔釜液约为W(环氧乙烷)=1.25%,与第一吸收塔釜液合并。搭顶排出的气体约为φ(乙烯)=1%,经预热后与空气混合,用铂-钯/不锈钢作催化剂进行催化燃烧,产生650℃,1.6~1,8MPa的气体,进入废气透平发电,废气经降温后放空。
抑制剂常用二氯乙烷,分别在第二和第三混合器加入。
吸收液含有溶解的CO2[φ(CO2)≈0.13%]及少量乙烯,氧气和氮气等,送入环氧乙烷解吸槽减压解吸,释放出的气体中含有环氧乙烷,在尾气洗涤塔中用W(乙二醇)=7%的乙二醇溶液吸收,未被吸收的气体放空。
除去CO2等气体后的环氧乙烷进入精馏塔,塔釜为W(乙二醇)=7%的水溶液,经降温后用作第一、第二吸收塔以及尾气洗涤塔的吸收液,多余者送乙二醇工段蒸发回收乙二醇。搭顶蒸出物经冷凝、冷却为产品环氧乙烷,纯度为98.5%以上。若再经精馏和脱醛可得到环氧乙烷为W(环氧乙烷)=99.99%,醛含量小于10μg.g-1的高纯环氧乙烷商品。
1.4.2 主要设备的介绍及论述
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