? 氧氣氧化法制環(huán)氧乙烷工藝中,乙烯氧化反應單元氧化反應器易發(fā)生“飛溫”,而導致火災爆炸等重大事故的原因:主副反應均為放熱反應;副反應為完全氧化反應,反應熱為主反應的十幾倍;溫度升高將導致反應選擇性下降,速率加快,系統(tǒng)進入“自熱”狀況,進而導致熱失控,甚至引發(fā)火災爆炸事故。 溫度控制是保證氧氣氧化法制環(huán)氧乙烷生產(chǎn)安全的關鍵, 建議工業(yè)生產(chǎn)中采用改善反應器結(jié)構、改良催化劑、改進換熱方式、加入抑制劑以及采用比熱容更大的甲烷氣致穩(wěn)、用沸水汽化代替徹熱、采用小管徑、分段冷卻法等控溫措施。
???? 1　反應器結(jié)構的改進
??? 可通過擴大反應管的直徑、減少反應管根數(shù)或串聯(lián)多個反應器的方法減弱反應狀態(tài)的差異,降低局部飛溫發(fā)生的可能性。
??? 2　催化劑的改進
??? 可通過在原料氣中帶入微量抑制劑,使催化劑部分毒化,降低催化性能;在原料氣入口附近反應管上層放一定高度的惰性載體稀催化劑,或放一定高度已部分老化催化劑,降低入口附近反應速率以降低放熱速率;選用傳熱性能好的環(huán)形載體催化劑,環(huán)形可克服球形載體催化劑氣體走短路的缺點,氣體攪動激烈,傳質(zhì)傳熱速率快,有利于熱量的移出。
??? 3　換熱方式的改善
??? 增大換熱面積及合理選擇載熱體以增大換熱系數(shù)。一般反應溫度在240℃以下宜采用加壓熱水作載熱體。反應溫度在250～300℃可采用揮發(fā)性低的礦物油或聯(lián)苯醚混合物等有機載熱體。反應溫度在300℃以上則需用熔鹽作載熱體。
??? 4　抑制劑的加入
??? 在原料乙烯氣體混合物中加入微量二氯乙烷抑制劑,可提高催化劑的選擇性,減少反應放熱量,降低熱點溫度。
??? 5　采用甲烷代替N2 致穩(wěn)
??? 甲烷比熱容是氮氣比熱容的1. 35倍,因而有利于反應熱被循環(huán)氣帶出。在相同負荷下,甲烷致穩(wěn)與氮氣致穩(wěn)相比, EO的反應溫度可降低2～3℃,選擇性提高1% ,因而反應熱效應減少。甲烷致穩(wěn)時：乙烯控制在25%，氧小于8%（摩爾分數(shù)）。
??? 6.用沸水汽化代替徹熱
??? 沸水汽化徹熱的特點是反應熱易帶走，基本上能維持殼層恒溫，反應器列管具有均勻的溫度分布。
??? 7.采用小管徑 ?
??? 熱油徹熱管徑越細，徑向溫差越??；反之管徑越粗，徑向溫差越大。
??? 8、采用分段冷卻法
??? 改變除熱速率，使與放熱速率盡可能平衡。
??? 1、氧化反應器
??? 乙烯與純氧的氧化反應在氧化反應器中進行，反應產(chǎn)物是環(huán)氧乙烷。由于乙烯、環(huán)氧乙烷都是易燃易爆物質(zhì)，且又有氧存在，因此如果控制不好，就可能發(fā)生爆炸事故。
??? a.嚴格控制好乙烯、純氧、致穩(wěn)甲烷的混合比例。
??? b.嚴格控制反應溫度不超過290℃，反應壓力不超過2.0MPa。
??? c.聯(lián)鎖控制系統(tǒng)要處于完好狀態(tài)。
??? d.定期用高溫測厚儀對反應器壁厚及其管道進行檢測，并做好記錄。
??? e.裝銀催化劑時，必須保護好，銀脫落催化劑球會萎縮。生產(chǎn)進水會使銀催化劑中毒。
??? 2、環(huán)氧乙烷泵?
??? 環(huán)氧乙烷的分解爆炸溫度571℃，如果達到此溫度無需進空氣就會發(fā)生爆炸。由于環(huán)氧乙烷易氣化，如對環(huán)氧乙烷泵操作不當，會產(chǎn)生氣蝕造成空轉(zhuǎn)，使泵內(nèi)溫度升高，容易達到環(huán)氧乙烷的分解爆炸溫度；如環(huán)氧乙烷泵的葉輪安裝不正，會發(fā)生擦壁，也能使溫度升高達到分解爆炸溫度。為防止環(huán)氧乙烷泵的溫度升高，設有防止泵憋壓的聯(lián)鎖控制和軸承溫升聯(lián)鎖控制。該泵設有水噴淋保護。
??? a.該泵不能有泄漏，如有泄漏要立即檢修。
??? b.防泵憋壓和軸承溫升的聯(lián)鎖控制要處于完好狀態(tài)。
??? c.定期檢查水噴淋保護系統(tǒng)，要保持暢通好用。