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简答题简述乙烯直接氧化生产环氧乙烷的工艺，包括原料、催化剂、生产需注意的问题及采取的相关措施。
  • A.反应机理
    顶，C2→脱炔、水釜，≥C3C2H4+1/2O2→CH2（O）CH2+105.5kJ/mol
    副反应为深度氧化，产物为水、二氧化碳或酸。银作催化剂。每生成6个环氧乙烷，就有1个乙烯分子残留在催化剂银的表面。所以，环氧乙烷的理论选择性85.7%，生产中会低于该值。
    B.催化剂
    含银15%左右，呈薄层分布在氧化铝上。为抑制乙烯深度氧化，常加入1~3μg/g的二氯乙烷。反应中，二氯乙烷生成乙烯和氯，氯吸附在银表面，影响氧的吸附，可阻止乙烯的深度氧化。
    C.温度
    反应是放热反应，温度过高会降低催化剂活性，还会使产物环氧乙烷活性增强，又会继续深度氧化。因为副反应的放热效应为主反应的十多倍，这使温度进一步提高，成恶性循环，导致〝飞温〞事故。氧气法中解决的办法是控制产物的转化率不超过10%，可控制温度不会很快升高。这是化工生产中经常采用的措施之一。
    D.反应器
    由数千根管子组成的列管式固定床反应器，水为冷却剂。
    E.工艺流程
    氧化剂可选用纯氧气或空气。
    ①空气法
    以空气为氧化剂。空气净化后与乙烯混合，乙烯：~4.3%；氧气：~6%；二氧化碳：~11%；氮气：~78%；少量乙烷和水。进反应器，保持转化率30~35%，选择性为60~75%。压力2MPa，反应温度220~280oC。因为生产中要排放大量的氮气，会造成乙烯的损失，但转化率较高。流程见图11－10。
    ②氧气法
    以氧气为氧化剂。氧气与乙烯混合，乙烯：20~25%；氧气：6~8%，应在爆炸极限区外。进反应器，保持转化率8~15%，选择性为70~75%。压力2MPa，反应温度220~275oC。虽需建制氧装置，成本增加，但氧气法乙烯消耗低。总成本并未提高，现以氧气法为主。

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