环氧乙烷安全生产技术要点.doc

环氧乙烷安全生产技术要点
  氧气氧化法治环氧乙烷工艺中,乙烯氧化反应单元氧化反应器易发生“飞温〞,而导致火灾爆炸等重大事故的原因:主副反应均为放热反应;副反应为完全氧化反应,反应热为主反应的十几倍;温度升高将导致反应选择性下降,速率加快,系统进入“自热〞状况,进而导致热失控,甚至引发火灾爆炸事故。 温度控制是保证氧气氧化法治环氧乙烷生产安全的关键, 建议工业生产中采纳改善反应器结构、改良催化剂、改善换热方式、加入抑制剂以及采纳比热容更大的甲烷气致稳、用沸水汽化代替彻热、采纳小管径、分段冷却法等控温措施。
     1　反应器结构的改善
    可通过扩大反应管的直径、减少反应管根数或串联多个反应器的方法减弱反应状态的差异,降低局部飞温发生的可能性。
    2　催化剂的改善
    可通过在原料气中带入微量抑制剂,使催化剂部分毒化,降低催化性能;在原料气入口四周反应管上层放一定高度的惰性载体稀催化剂,或放一定高度已部分老化催化剂,降低入口四周反应速率以降低放热速率;选用传热性能好的环形载体催化剂,环形可克服球形载体催化剂气体走短路的缺点,气体搅动激烈,传质传热速率快,有利于热量的移出。
    3　换热方式的改善
    增大换热面积及合理选择载热体以增大换热系数。一般反应温度在240℃以下宜采纳加压热水作载热体。反应温度在250～300℃可采纳挥发性低的矿物油或联苯醚混合物等有机载热体。反应温度在300℃以上则必需用熔盐作载热体。
    4　抑制剂的加入
    在原料乙烯气体混合物中加入微量二氯乙烷抑制剂,可提升催化剂的选择性,减少反应放热量,降低热点温度。
    5　采纳甲烷代替N2 致稳
    甲烷比热容是氮气比热容的1. 35倍,因而有利于反应热被循环气带出。在相同负荷下,甲烷致稳与氮气致稳相比, EO的反应温度可降低2～3℃,选择性提升1% ,因而反应热效应减少。甲烷致稳时：乙烯控制在25%，氧小于8%〔摩尔分数〕。

    沸水汽化彻热的特点是反应热易带走，基本上能维持壳层恒温，反应器列管具有均匀的温度分布。
    7.采纳小管径  
    热油彻热管径越细，径向温差越小；反之管径越粗，径向温差越大。
    8、采纳分段冷却法
    改变除热速率，使与放热速率尽可能平衡。
    1、氧化反应器
    乙烯与纯氧的氧化反应在氧化反应器中进行，反应产物是环氧乙烷。由于乙烯、环氧乙烷都是易燃易爆物质，且又有氧存在，因此如果控制不好，就可能发生爆炸事故。
    a.严格控制好乙烯、纯氧、致稳甲烷的混合比例。
   ℃，反应压力不超过2.0MPa。
    c.联锁控制系统要处于完好状态。
    d.定期用高温测厚仪对反应器壁厚及其管道进行检测，并做好记录。
    e.装银催化剂时，必必需保护好，银脱落催化剂球会萎缩。生产进水会使银催化剂中毒。
    2、环氧乙烷泵 
    环氧乙烷的分解爆炸温度571℃，如果达到此温度无必需进空气就会发生爆炸。由于环氧乙烷易气化，如对环氧乙烷泵操作不当，会产生气蚀造成空转，使泵内温度升高，容易达到环氧乙烷的分解爆炸温度；如环氧乙烷泵的叶轮安装不正，会发生擦壁，也能使温度升高达到分解爆炸温度。为防止环氧乙烷泵的温度升高，设有防止泵憋压的联锁控制和轴承温升联锁控制。该泵设有水喷淋保护。
    a.该泵不能有泄漏，如有泄漏要马上检修。
    b.防泵憋压和轴承温升的联锁控制要处于完好状态。
    c.定期检查水喷淋保护系统，要保持畅通好用。