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[摘 要]环氧乙烷主要是由乙烯进行一系列的化学反应而得到的,该物质作为我国非常重要的一种化工材料,在很多领域中都有着非常广泛的应用,比如电子行业、汽车生产行业、纺织业、医药行业等等,并且都取得了不错的成效。为了能够进一步提高环氧乙烷的生产效率和质量,很多工业生产企业都开始对其生产技术进行了改进,本文主要从环氧乙烷的生产过程和反应器等方面的改进技术进行了详细的阐述,希望这些意见和建议能够为我国化工行业的发展添加助力。
[关键词]环氧乙烷;生产工艺;改进技术
中图分类号:P635 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2019)04-0075-01
引言:
随着我国科学技术的不断发展,很多化工企业为了在竞争激烈的市场环境中提高自身企业的核心竞争力,开始不断地利用先进的科学技术来不断地优化和改进自身企业的生产技术,以求实现企业的社会效益和经济效益。接下来,笔者就“环氧乙烷在生产中的改进技术”等内容进行一系列地探究及讨论,希望能够为一些环氧乙烷生产人员在遇到相关问题时有所帮助。
一、过程改进技术
(一)调节乙烯含量
通常来说,环氧乙烷是由乙烯产生氧化反应而生产的,因此技术人员想要提高该化学反应的活性和稳定性,可以根据实际情况通过调节乙烯的含量来提高环氧乙烷的生产效率和质量,具体如下:第一,一般情况下,技术人员可以将乙烯的含量控制在30%以内,再将金属银作为催化剂添加到该化学反应中,此时环氧乙烷的生成率可以达到80%以上,从而达到最佳的化学反应效果[1];第二,如果反应气体中混有一定含量的氮氧化合物,技术人员则可以适当地提高乙烯的含量,这样可以保持该化学反应的稳定性,使环氧乙烷的生成率维持在较高的状态。
(二)提高生产效率
从客观的角度上来看,乙烯作为生产环氧乙烷的主要原材料,其转化率的高低以及生产效率等因素将会直接影响环氧乙烷生产企业的经济效益,因此如何提高环氧乙烷的生产效率也是技术人员需要重点考虑的问题,对此技术人员可以从以下几个方面作为切入点:第一,使用金属银作为该化学反应中的催化剂来有效地提高原材料乙烯的转化效率;第二,控制反应温度,尽可能地保证催化剂的活性处于较高的状态,从而有效地提高生产效率;第三,选用稳定性较强的催化剂,这样也能在一定程度上保障该化学反应的充分性,提高乙烯的转化率。
(三)提高氧气纯度
技术人员可以通过提高反应物中氧气的纯度来达到生产效率的优化目的,同时还能够降低该化学反应中二氧化碳的产量,从而有效地降低环氧乙烷生产企业对二氧化碳的过滤成本。除此之外,提高氧气的纯度还可以在很大程度上降低反应速率受到其他杂质的影响,相较于传统生产工艺中的反应物质空气而言,较高氧气含量的反应物对环氧乙烷的生产效率起到了非常积极的促进作用[2]。
(四)添加抑制剂
环氧乙烷的生产原理主要是由乙烯和氧气在催化剂的作用下生成环氧乙烷,在这个过程中不可避免地会产生一定量的水和二氧化碳,为了尽可能地避免杂质的产生,技术人员可以在化学反应中添加少量的抑制剂,比如二氯乙烷等物质,这样可以在不影响环氧乙烷生成反应基本生产效率的同时也能有效地降低水和二氧化碳的生成量,提高环氧乙烷的纯度。
(五)控制摩尔分数
技术人员在环氧乙烷的生产过程中,还需要对水分子的摩尔质量进行严格地控制,从理论上来说,该化学反应中的水是以气体的形式存在的,在相同温度的条件下,技术人员应当将生成物中水的摩尔分数控制在0.13%以内,由于甲烷的比热容比氮气的比热容大,约为1.35倍左右,因此技术人员可以将甲烷代替氮气参与该化学反应,在同一负荷下,甲烷的稳定性相较于氮气而言较高,因此在环氧乙烷的生产过程中可以有效地将反应温度降低3摄氏度左右,减少热效应反应,当该化学反应处于一种相对平衡的状态时,乙烯的摩尔分数在25%左右,而氧气的摩尔分数则控制在8%以内,这样才能有效地避免因含量过高的水蒸气会对催化剂产生抑制作用,防止环氧乙烷生产效率的降低[3]。
二、反应器改进技术
(一)提高启动速度
催化剂在整个环氧乙烷生产过程中都有着非常重要的作用和影响,因此如何才能有效地提高催化剂的基本性能也成为了技术人员应该重点考虑的内容。针对这种情况,技术人员可以通过合理地使用预氯技术来有效地提高该催化剂的活性,简单来说就是在反应开始之前,技术人员先将银催化剂放入反应器械中,通过预氯技术有效地激发出催化剂的活性,最终达到提高反应器启动速度的最终目的。
(二)填充催化剂
环氧乙烷生产过程中所使用的催化剂主要是由银附着在氧化铝上而构成的,因此在实际反应的过程中,技术人员通常会将该催化剂全部填充到化学反应管道内部,这样虽然可以在很大程度上提高环氧乙烷的生产效率,但是其成本较高,因此有些技术研究人员开展了相关的课题讨论,希望能够找出一种催化剂的填充方式,可以在保障基本的生产效率的同时也能尽可能地降低成本。经过技术人员的反复试验发现,可以在环氧乙烷的生产原料中添加一些微量的抑制剂,这样可以将催化剂在一定程度上进行毒化,从而提高该催化剂的催化性能,或者在可以利用热传导性良好的环形载体作为输送催化剂的途径,这样也可以通过增加催化剂的反应面积来提高其催化效果,有利于提高环氧乙烷的生产质量和效率。
(三)优化操作参数
反应器的操作参数不仅会对环氧乙烷生产的效率有着极大的影响,同时也对反应器的功能特性也起到了非常关键性的作用,因此技术人员可以根据该化学反应原理建立相应的数学模型,并且将所有相關的数据信息进行导入,并且通过计算机对该结果进行推算,得出最佳的操作参数,并且根据实际情况进行相应的调整,已到达最佳的环氧乙烷生产效果。
三、结束语
总而言之,虽然现阶段我国很多化工企业在进行环氧乙烷的生产作业过程中还存在着一些不足之处,但是相信在相关技术研究人员对其不断地改进和完善下,在不久的将来,环氧乙烷的生产技术一定会得到巨大的进步空间,同时也会为我国工业生产行业的发展和进步做出更大的贡献,这也正是我们所期待看到的结果。
参考文献:
[1]崔小明.环氧乙烷生产技术进展及市场分析[J].精细与专用化学品,2014,22(05):112-118.
[2]王卓,王宏宇,许宝双.环氧乙烷生产工艺探究[J].化工管理,2017(02):195-198.
[3]王庆,侯贺贞,姚丰明.探讨环氧乙烷生产工艺的改进技术[J].化工管理,2013(16):233-237.
[4]谭捷.我国环氧乙烷技术研究进展[J].精细与专用化学品,2016,24(02):105-108.
[关键词]环氧乙烷;生产工艺;改进技术
中图分类号:P635 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2019)04-0075-01
引言:
随着我国科学技术的不断发展,很多化工企业为了在竞争激烈的市场环境中提高自身企业的核心竞争力,开始不断地利用先进的科学技术来不断地优化和改进自身企业的生产技术,以求实现企业的社会效益和经济效益。接下来,笔者就“环氧乙烷在生产中的改进技术”等内容进行一系列地探究及讨论,希望能够为一些环氧乙烷生产人员在遇到相关问题时有所帮助。
一、过程改进技术
(一)调节乙烯含量
通常来说,环氧乙烷是由乙烯产生氧化反应而生产的,因此技术人员想要提高该化学反应的活性和稳定性,可以根据实际情况通过调节乙烯的含量来提高环氧乙烷的生产效率和质量,具体如下:第一,一般情况下,技术人员可以将乙烯的含量控制在30%以内,再将金属银作为催化剂添加到该化学反应中,此时环氧乙烷的生成率可以达到80%以上,从而达到最佳的化学反应效果[1];第二,如果反应气体中混有一定含量的氮氧化合物,技术人员则可以适当地提高乙烯的含量,这样可以保持该化学反应的稳定性,使环氧乙烷的生成率维持在较高的状态。
(二)提高生产效率
从客观的角度上来看,乙烯作为生产环氧乙烷的主要原材料,其转化率的高低以及生产效率等因素将会直接影响环氧乙烷生产企业的经济效益,因此如何提高环氧乙烷的生产效率也是技术人员需要重点考虑的问题,对此技术人员可以从以下几个方面作为切入点:第一,使用金属银作为该化学反应中的催化剂来有效地提高原材料乙烯的转化效率;第二,控制反应温度,尽可能地保证催化剂的活性处于较高的状态,从而有效地提高生产效率;第三,选用稳定性较强的催化剂,这样也能在一定程度上保障该化学反应的充分性,提高乙烯的转化率。
(三)提高氧气纯度
技术人员可以通过提高反应物中氧气的纯度来达到生产效率的优化目的,同时还能够降低该化学反应中二氧化碳的产量,从而有效地降低环氧乙烷生产企业对二氧化碳的过滤成本。除此之外,提高氧气的纯度还可以在很大程度上降低反应速率受到其他杂质的影响,相较于传统生产工艺中的反应物质空气而言,较高氧气含量的反应物对环氧乙烷的生产效率起到了非常积极的促进作用[2]。
(四)添加抑制剂
环氧乙烷的生产原理主要是由乙烯和氧气在催化剂的作用下生成环氧乙烷,在这个过程中不可避免地会产生一定量的水和二氧化碳,为了尽可能地避免杂质的产生,技术人员可以在化学反应中添加少量的抑制剂,比如二氯乙烷等物质,这样可以在不影响环氧乙烷生成反应基本生产效率的同时也能有效地降低水和二氧化碳的生成量,提高环氧乙烷的纯度。
(五)控制摩尔分数
技术人员在环氧乙烷的生产过程中,还需要对水分子的摩尔质量进行严格地控制,从理论上来说,该化学反应中的水是以气体的形式存在的,在相同温度的条件下,技术人员应当将生成物中水的摩尔分数控制在0.13%以内,由于甲烷的比热容比氮气的比热容大,约为1.35倍左右,因此技术人员可以将甲烷代替氮气参与该化学反应,在同一负荷下,甲烷的稳定性相较于氮气而言较高,因此在环氧乙烷的生产过程中可以有效地将反应温度降低3摄氏度左右,减少热效应反应,当该化学反应处于一种相对平衡的状态时,乙烯的摩尔分数在25%左右,而氧气的摩尔分数则控制在8%以内,这样才能有效地避免因含量过高的水蒸气会对催化剂产生抑制作用,防止环氧乙烷生产效率的降低[3]。
二、反应器改进技术
(一)提高启动速度
催化剂在整个环氧乙烷生产过程中都有着非常重要的作用和影响,因此如何才能有效地提高催化剂的基本性能也成为了技术人员应该重点考虑的内容。针对这种情况,技术人员可以通过合理地使用预氯技术来有效地提高该催化剂的活性,简单来说就是在反应开始之前,技术人员先将银催化剂放入反应器械中,通过预氯技术有效地激发出催化剂的活性,最终达到提高反应器启动速度的最终目的。
(二)填充催化剂
环氧乙烷生产过程中所使用的催化剂主要是由银附着在氧化铝上而构成的,因此在实际反应的过程中,技术人员通常会将该催化剂全部填充到化学反应管道内部,这样虽然可以在很大程度上提高环氧乙烷的生产效率,但是其成本较高,因此有些技术研究人员开展了相关的课题讨论,希望能够找出一种催化剂的填充方式,可以在保障基本的生产效率的同时也能尽可能地降低成本。经过技术人员的反复试验发现,可以在环氧乙烷的生产原料中添加一些微量的抑制剂,这样可以将催化剂在一定程度上进行毒化,从而提高该催化剂的催化性能,或者在可以利用热传导性良好的环形载体作为输送催化剂的途径,这样也可以通过增加催化剂的反应面积来提高其催化效果,有利于提高环氧乙烷的生产质量和效率。
(三)优化操作参数
反应器的操作参数不仅会对环氧乙烷生产的效率有着极大的影响,同时也对反应器的功能特性也起到了非常关键性的作用,因此技术人员可以根据该化学反应原理建立相应的数学模型,并且将所有相關的数据信息进行导入,并且通过计算机对该结果进行推算,得出最佳的操作参数,并且根据实际情况进行相应的调整,已到达最佳的环氧乙烷生产效果。
三、结束语
总而言之,虽然现阶段我国很多化工企业在进行环氧乙烷的生产作业过程中还存在着一些不足之处,但是相信在相关技术研究人员对其不断地改进和完善下,在不久的将来,环氧乙烷的生产技术一定会得到巨大的进步空间,同时也会为我国工业生产行业的发展和进步做出更大的贡献,这也正是我们所期待看到的结果。
参考文献:
[1]崔小明.环氧乙烷生产技术进展及市场分析[J].精细与专用化学品,2014,22(05):112-118.
[2]王卓,王宏宇,许宝双.环氧乙烷生产工艺探究[J].化工管理,2017(02):195-198.
[3]王庆,侯贺贞,姚丰明.探讨环氧乙烷生产工艺的改进技术[J].化工管理,2013(16):233-237.
[4]谭捷.我国环氧乙烷技术研究进展[J].精细与专用化学品,2016,24(02):105-108.