乙烯制取環(huán)氧乙烷生產(chǎn)工藝設(shè)計

1、1 總論1.1 概述環(huán)氧乙烷是重要基本有機(jī)合成原料，用途甚廣，因此世界各國環(huán)氧乙烷的產(chǎn)量上升較快。目前，在乙烯系列的產(chǎn)品中，環(huán)氧乙烷在乙烯系統(tǒng)的產(chǎn)量僅次于聚乙烯，占第二位。環(huán)氧乙烷是以乙烯為原料的一個主要石油化工產(chǎn)品，其產(chǎn)量僅次于乙烯，環(huán)氧乙烷也是一種非常重要的精細(xì)化工原料。環(huán)氧乙烷直接使用價值很小，98%以上轉(zhuǎn)化為各種衍生物。中國石化總公司的環(huán)氧乙烷主要用于生產(chǎn)乙二醇。在環(huán)氧乙烷工業(yè)衍生物中，乙二醇占有最大的比重，即環(huán)氧乙烷主要是用來制造乙二醇，其次是生產(chǎn)表面活性劑等。此外還用于制造醫(yī)藥、乙醇胺、油品添加劑、農(nóng)藥乳化劑以及殺蟲劑等。環(huán)氧乙烷是重要基本有機(jī)合成原料，用途甚廣，因此世界各國環(huán)氧乙

2、烷的產(chǎn)量上升較快。目前，在乙烯系列的產(chǎn)品中，環(huán)氧乙烷的產(chǎn)量僅次于聚乙烯，占第二位。環(huán)氧乙烷的發(fā)展歷史是漫長的。早在1859年，法國化學(xué)家伍爾茲就發(fā)現(xiàn)氯乙醇與堿作用可以生成環(huán)氧乙烷，1925年美國聯(lián)合碳化物公司建立了第一氯醇法環(huán)氧乙烷生產(chǎn)裝置，由于此法生產(chǎn)技術(shù)簡單，乙烯消耗定額低等原因，所以被廣泛采用，長時期內(nèi)成為環(huán)氧乙烷生產(chǎn)的唯一方法，直到50年代中期此法仍占有絕對優(yōu)勢。環(huán)氧乙烷乙二醇工業(yè)通過幾十年的發(fā)展，目前生產(chǎn)技術(shù)日臻完善，但為了適應(yīng)國際上日益增長的原油價格，乙二醇能力可能造成的能力過剩及市場競爭，環(huán)氧乙烷乙二醇生產(chǎn)技術(shù)將以節(jié)能降耗為中心發(fā)展，尤其是開發(fā)高性能新型催化劑。1.2 設(shè)計的產(chǎn)品

3、的性能和用途 環(huán)氧乙烷的性能環(huán)氧乙烷是由兩個碳原子、四個氫和一個氧原子組成的。因?yàn)樗梢杂梢蚁┭趸频?，所以叫做氧化乙烯。分子式為，分子量?4。環(huán)氧乙烷是無色的液體。具有醚類的香味。與水和大部分有機(jī)溶劑可以任何比例互溶。比重0.8969（0/4），熔點(diǎn)-111.3沸點(diǎn)10.73，閃點(diǎn)-18，熔點(diǎn)429，自然點(diǎn)571。環(huán)氧乙烷易燃易爆，在空氣中的爆炸范圍為3100%。在密閉容器中的純環(huán)氧乙烷氣體，用熱鉑絲點(diǎn)火時會發(fā)生爆炸。環(huán)氧乙烷有一定毒性，在空氣中允許濃度為50PPm。1.2.2 環(huán)氧乙烷的用途環(huán)氧乙烷是一種有毒的致癌物質(zhì)，以前被用來制造殺菌劑。環(huán)氧乙烷易燃易爆，不易長途運(yùn)輸，因此有強(qiáng)烈的

4、地域性。被廣泛地應(yīng)用于洗滌，制藥，印染等行業(yè)。在化工相關(guān)產(chǎn)業(yè)可作為清潔劑的起始劑。 環(huán)氧乙烷可殺滅細(xì)菌（及其內(nèi)孢子）、霉菌及真菌，因此可用于消毒一些不能耐受高溫消毒的物品。美國化學(xué)家Lloyd Hall在1938年取得以環(huán)氧乙烷消毒法保存香料的專利，該方法直到今天仍有人使用。環(huán)氧乙烷也被廣泛用于消毒醫(yī)療用品諸如繃帶、縫線及手術(shù)器具。 環(huán)氧乙烷有殺菌作用，對金屬不腐蝕，無殘留氣味，因此可用材料的氣體殺菌劑。 通常采用環(huán)氧乙烷-二氧化碳（兩者之比為90：10）或環(huán)氧乙烷-二氯二氟甲烷的混合物，主要用于醫(yī)院和精密儀器的消毒。環(huán)氧乙烷用熏蒸劑常用于糧食、食物的保藏。例如，干蛋粉的貯藏中常因受細(xì)菌的作用

5、而分解，用環(huán)氧乙烷熏蒸處理，可防止變質(zhì)，而蛋粉的化學(xué)成分，包括氨基酸等都不受影響。 環(huán)氧乙烷易與酸作用，因此可作為抗酸劑添加于某些物質(zhì)中，從而降低這些物質(zhì)的酸度或者使用其長期不產(chǎn)生酸性。例如，在生產(chǎn)氯化丁基橡膠時，異丁烯與異戊二烯共聚物的溶液在氯化前如果加入環(huán)氧乙烷，則成品即可完全不用堿洗和水洗。 由于環(huán)氧乙烷易燃及在空氣中有廣闊的爆炸濃度范圍，它有時被用作燃料氣化爆彈的燃料成份。 環(huán)氧乙烷自動分解時能產(chǎn)生巨大能量，可以作為火箭和噴氣推進(jìn)器的動力，一般是采用硝基甲烷和環(huán)氧乙烷的混合物（60：40-95：5）。這種混合燃料燃燒性能好，凝固點(diǎn)低，性質(zhì)比較穩(wěn)定，不易引爆?？偟膩碚f，環(huán)氧乙烷的上述這燈

6、直接用途消費(fèi)量很少，環(huán)氧乙烷作為乙烯工業(yè)衍生物僅次于聚乙烯，為第二位的重要產(chǎn)品。其重要性主要是以其為原料生產(chǎn)的系列產(chǎn)呂。由環(huán)氧乙烷衍生的下游產(chǎn)品的種類遠(yuǎn)比各種乙烯衍生物多。環(huán)氧乙烷的毒性為乙二醇的27倍，與氨的毒性相仿。在體內(nèi)形成甲醛、乙二醇和乙二酸，對中樞神經(jīng)系統(tǒng)起麻醉作用，對粘膜有刺激作用，對細(xì)包原漿有毒害作用。 大部份的環(huán)氧乙烷被用于制造其它化學(xué)品，主要是乙二醇。乙二醇主要的最終用途是生產(chǎn)聚酯聚合物，也被用作汽車?yán)鋮s劑及防凍劑。其次用于生產(chǎn)乙氧基化合物、乙醇胺、乙二醇醚、亞乙基胺、二甘醇、三甘醇、多甘醇、羥乙基纖維素、氯化膽堿、乙二醛、乙烯碳酸酯等下游產(chǎn)品。環(huán)氧乙烷主要用于制造乙二醇（制

7、滌綸纖維原料）、合成洗滌劑、非離子表面活性劑、抗凍劑、乳化劑以及縮乙二醇類產(chǎn)品，也用于生產(chǎn)增塑劑、潤滑劑、橡膠和塑料等。廣泛應(yīng)用于洗染、電子、醫(yī)藥、農(nóng)藥、紡織、造紙、汽車、石油開采與煉制等眾多領(lǐng)域。1.3 設(shè)計的產(chǎn)品在國民經(jīng)濟(jì)中的重要性及市場需求 環(huán)氧乙烷在國民經(jīng)濟(jì)中的重要性環(huán)氧乙烷（簡稱EO）,又稱氧化乙烷，也稱惡烷，是一種最簡單的環(huán)醚，是乙烯工業(yè)衍生物中僅次于聚乙烯和聚氯乙烯的重要有機(jī)化工產(chǎn)品，是最簡單最重要的環(huán)氧化物，在國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中具有舉足輕重的地位和作用。從全球來看，環(huán)氧乙烷主要用作化學(xué)中間體，它主要消費(fèi)于乙二醇，全球環(huán)氧乙烷的產(chǎn)量的60%都轉(zhuǎn)變?yōu)橐叶?，乙二醇可進(jìn)一步加工成聚酯纖維

8、和樹脂，有13%的環(huán)氧乙烷用于制造其它二醇類。環(huán)氧乙烷的第二銷量是用于洗滌劑的乙氧基化物產(chǎn)品。其它環(huán)氧乙烷的衍生物產(chǎn)品有乙醇胺，溶劑，乙二醇醚類等。環(huán)氧乙烷也可用作熏蒸消毒殺蟲劑、殺菌劑以及醫(yī)療器械的消毒劑。 國內(nèi)外環(huán)氧乙烷的市場需求從發(fā)展趨勢看，1993年后世界環(huán)氧乙烷生產(chǎn)能力雖然余量較大，但亞洲地區(qū)聚酯生產(chǎn)增長幅度較大，需從美國、加拿大和沙特進(jìn)口。10年間，世界環(huán)氧乙烷供求關(guān)系日趨平衡并向生產(chǎn)能力余量較大發(fā)展。我國環(huán)氧乙烷主要用于生產(chǎn)乙二醇，而乙二醇在我國主要用于聚酯纖維生產(chǎn)，由于聚酯纖維工業(yè)發(fā)展迅速，國產(chǎn)乙二醇供不應(yīng)求。與西方發(fā)達(dá)國家相比，我國環(huán)氧乙烷的非乙二醇應(yīng)用比例相對較低。如用我國

9、1993年的數(shù)據(jù)與美國、日本、西歐1991年、1992年的數(shù)據(jù)相比，美國的非乙二醇應(yīng)用占環(huán)氧乙烷消費(fèi)的30.5%、日本為44.9%、西歐達(dá)到60.1%，而我國只有11.8%，與乙二醇相比，環(huán)氧乙烷的非乙二醇應(yīng)用下游的花色品種繁多，增值率高，在國民經(jīng)濟(jì)中與其它行業(yè)的關(guān)系也更加緊密和復(fù)雜，因此比例的增高可以看做是加工深度的結(jié)果。我國的差距如此之大，說明我們在這方面還有許多工作要做，也說明市場的潛力很大的。我國非乙二醇應(yīng)用的各類產(chǎn)品消耗環(huán)氧乙烷的比例也與發(fā)達(dá)國家有很大差異，另外，國內(nèi)環(huán)氧乙烷的非乙二醇產(chǎn)品多數(shù)供不應(yīng)求，每年要大量進(jìn)口。但同時，國內(nèi)的開工率又很低，裝置能力大量閑置。我國化工技術(shù)較落后，

10、許多產(chǎn)品不論是工藝路線還是規(guī)模都低于國際先進(jìn)水平，在質(zhì)量和價格上無法與國外產(chǎn)品競爭。目前工業(yè)上系由環(huán)氧乙烷直接水合生產(chǎn)乙二醇，所以兩個產(chǎn)品大都在同一工廠里生產(chǎn)，從環(huán)氧乙烷合成乙二醇的技術(shù)，是以乙烯和氧為原料，在存在銀催化劑，甲烷致穩(wěn)定氣和二氯乙烷或氯乙烯抑制劑的條件下，直接氧化生成環(huán)氧乙烷，然后環(huán)氧乙烷與水在一定分子比下于管式反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行水合反應(yīng)生成乙二醇，其溶液經(jīng)提濃、干燥、精餾分離出環(huán)氧乙烷及其他二元醇副產(chǎn)品。而隨著我省石油化工的發(fā)展，環(huán)氧乙烷供求關(guān)系由緊張轉(zhuǎn)為緩和。遼陽化纖公司可提供1萬噸左右的商品環(huán)氧乙烷，撫順的5萬噸環(huán)氧乙烷，遼化二期工程又增加3萬噸環(huán)氧乙烷的生產(chǎn)能力。預(yù)計我省環(huán)氧乙

11、烷產(chǎn)品將大幅度增加。目前我省還有需用環(huán)氧乙烷為原料的化工廠總數(shù)不足20家，主要用于生產(chǎn)各種非離子表面活性劑，少數(shù)用來生產(chǎn)乙二醇單醚溶劑。估計年消耗量5000噸環(huán)氧乙烷，我省輕工業(yè)系統(tǒng)將在遼陽、鞍山等于“八五”期間建立千噸級的非離子表面活性劑以及工業(yè)表面活性劑為主的合成洗滌劑廠，遼化公司將在遼陽開發(fā)區(qū)籌建環(huán)氧乙烷為原料的精細(xì)化工生產(chǎn)廠，但從總體來看，我省目前環(huán)氧乙烷利用仍主要限于非離子表面活性劑領(lǐng)域，今后尚有許多應(yīng)用領(lǐng)域有待開發(fā)。1.4 簡述產(chǎn)品的幾種生產(chǎn)方法及特點(diǎn) 目前，環(huán)氧乙烷的工業(yè)生產(chǎn)方法有兩種，即氯醇法和直接氧化法。后者根據(jù)氧化劑的不同，又分為空氣氧化法（空氣為氧化劑）和氧氣氧化法（氧氣

12、為氧化劑）。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，近些年來世界不少國家正在探索和研究一些新的環(huán)氧乙烷合成方法，但大都處于實(shí)驗(yàn)階段。 氯醇法在2025 0.26MPa（2.5atm）下進(jìn)行乙烯次氯酸化生成氯乙醇，而后加堿環(huán)化得環(huán)氧乙烷。用氯醇法操作，每生產(chǎn)一噸環(huán)氧乙烷（80%收率）需消耗0.8噸乙烯，2噸氯和1.6噸石灰，同時還生成了3.2噸氯化鈣和0.10.15噸二氯乙烷副產(chǎn)物。以該法生產(chǎn)環(huán)氧乙烷存在著消耗大量氯，排放大量工業(yè)污水，設(shè)備腐蝕嚴(yán)重等缺點(diǎn)。氯醇法生產(chǎn)環(huán)氧乙烷包括兩個基本反應(yīng)：乙烯與次氯酸反應(yīng)和氯乙醇脫氯化氫反應(yīng)。氯醇法特點(diǎn)：這種生產(chǎn)方法對原料乙烯純度要求不高，對于石油烴裂解氣可不必分離，直接進(jìn)行混合

13、次氯酸化，這樣既省掉分離裝置，又可同時制得環(huán)氧乙烷和環(huán)氧丙烷，再加上生產(chǎn)流程簡單，容易上馬，因此對于中小型石油化工企業(yè)尚有一定現(xiàn)實(shí)意義。從環(huán)氧乙烷分子的元素組成來看并沒有氯，而實(shí)際生產(chǎn)中卻消耗大量氯來生產(chǎn)氯乙醇，最終氯以氯化物的形式而變成廢料，這樣不但浪費(fèi)氯氣資源，而且污染環(huán)境難于處理，這是該法的致命缺點(diǎn)。另外，在乙烯次氯酸化過程中副產(chǎn)鹽酸，盡管次氯酸化塔采取各種防腐措施，單對設(shè)備建筑物及輔助設(shè)施的腐蝕仍是很嚴(yán)重的。鑒于上述情況，氯醇法逐漸為后來發(fā)展起來的直接氧化法所取代。如美國1960年氯醇法生產(chǎn)的環(huán)氧乙烷占其總產(chǎn)量的40，到1968年已降至10，只有道化（Dow Chem）公司還采用氯醇法

14、，而在1971年以后，氯醇法全部被淘汰。 直接氧化法1931年，美國蘭赫爾提出，于硬質(zhì)玻璃管或石英管中，在300525條件下，用純氧或空氣于乙烯作用能生成環(huán)氧乙烷。因未用催化劑，所以環(huán)氧乙烷選擇性極低，副產(chǎn)物很多。同年法國萊弗特提出，在銀催化劑上，乙烯直接氧化可以制得環(huán)氧乙烷，副產(chǎn)物主要是二氧化碳和水，而醛類只是痕跡量。1937年美國聯(lián)合碳化物公司建立了第一個空氣氧化法生產(chǎn)環(huán)氧乙烷的試生產(chǎn)裝置，于1938年正式投入生產(chǎn)，但生產(chǎn)不正常，反應(yīng)溫度難于控制，其技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)低于氯醇法。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，直接氧化法得到了不斷發(fā)展。1940年美國科學(xué)設(shè)計（SD）公司也建立了空氣氧化法的試驗(yàn)裝置，但到19

15、53年才建成年產(chǎn)2.7萬噸空氣氧化法生產(chǎn)環(huán)氧乙烷的工業(yè)裝置。此后，SD空氣氧化法在工業(yè)上被廣泛采用，開始逐步取代一直占優(yōu)勢的氯醇法。1958年美國殼牌開發(fā)公司發(fā)展了氧氣氧化法。在Wyandotte化學(xué)公司建立了年產(chǎn)近2萬噸的第一個氧氣氧化法生產(chǎn)環(huán)氧乙烷裝置。開始時氧氣氧化法并不十分完善，經(jīng)不斷改進(jìn)，到1960年以后，氧氣氧化法生產(chǎn)環(huán)氧乙烷裝置才日益增多起來。由于氧氣氧化法使生產(chǎn)得到強(qiáng)化，乙烯消耗定額低，且廉價純氧易得等原因，故被廣泛應(yīng)用。為便于空氣氧化法和氧氣氧化法的比較，先介紹一些典型的生產(chǎn)工藝流程。直接氧化法生產(chǎn)環(huán)氧乙烷的具體工藝流程已發(fā)展了好多種?？諝庋趸v史較長，最早使用的是美國聯(lián)合

16、炭化公司的方法，簡稱U.C.C法。到五十年代，美國科學(xué)設(shè)計公司的空氣氧化法，簡稱S.D.法，被廣泛采用。其它一些國家相繼也發(fā)展了自己的空氣氧化法技術(shù)，如日本觸媒化學(xué)工業(yè)公司的空氣氧化法，西德虛爾斯法，意大利斯耐姆法和蒙特卡第尼法等。在氧氣氧化法中，最早使用的是美國殼牌公司開發(fā)的方法，簡稱Shell法，由于氧氣氧化法在技術(shù)上較空氣法更為先進(jìn)，所以不少公司也發(fā)展了自己的氧氣氧化法技術(shù)，如S.D.氧氣氧化法，日本化學(xué)觸媒工業(yè)公司氧氣氧化法，意大利斯耐姆氧氣氧化法。 兩種方法都可分為兩個部分氧化與提純，兩部分之間都是由循環(huán)使用的環(huán)氧乙烷吸收劑而連通。環(huán)氧乙烷在氧化部分生成并吸收于吸收劑中，轉(zhuǎn)送到提純部

17、分，在此精制為成品環(huán)氧乙烷。 兩種方法都為了獲得高選擇性，乙烯的單程轉(zhuǎn)化率必須保持很低，這就是說反應(yīng)器出來的氣體中還含有相當(dāng)數(shù)量的乙烯，因此兩種方法都采用氣體循環(huán)操作。因?yàn)榄h(huán)氧乙烷能進(jìn)一步氧化為二氧化碳和水，所以循環(huán)氣體去反應(yīng)器之前也都必須經(jīng)吸收塔將環(huán)氧乙烷除去。 兩種方法的提純部分是相同的，其區(qū)別只是在氧化部分。設(shè)備數(shù)目多，流程較長占地面積較大。此外，該法中乙烯損失較氧氣氧化法大，每噸環(huán)氧乙烷消耗11.1噸乙烯。氧氣氧化法設(shè)備數(shù)目較少，流程較短，設(shè)備及建廠投資較空氣法少15%。如包括空氣分離裝置在內(nèi)則其建廠投資高于空氣法10%。此外，氧氣氧化法要求純氧及較高的乙烯進(jìn)料濃度，但反應(yīng)溫度比空氣法

18、低10左右，催化劑壽命較長，該法對乙烯消耗定額為0.95噸。在固定床反應(yīng)器中乙烯和純氧在銀催化劑表面上，直接反應(yīng)生成環(huán)氧乙烷，反應(yīng)器由殼程的水汽化和致穩(wěn)氣帶走。N2作為致穩(wěn)氣用來稀釋乙烯與氧氣的混合濃度，使該三元混合物的濃度保持在爆炸范圍以外，用二氯乙烷作抑制劑，抑制副反應(yīng)，控制主反應(yīng)的選擇性。生成的環(huán)氧乙烷經(jīng)乙二醇水溶液吸收、閃蒸、再吸收解吸（去脫除CO2等雜質(zhì)），生成的環(huán)氧乙烷水溶液送入環(huán)氧乙烷汽提塔及其精制塔，以除去二氧化碳等微量雜質(zhì)，得到環(huán)氧乙烷產(chǎn)品。由上述可知，對于大規(guī)模的環(huán)氧乙烷生產(chǎn)裝置，一般采用氧氣法，對于有充足純氧源供應(yīng)的建廠地亦應(yīng)優(yōu)先發(fā)展氧氣法，中等規(guī)模的生產(chǎn)裝置要因地制宜盡

19、量優(yōu)先發(fā)展氧氣法。而對于無充足氧供應(yīng)的小規(guī)模生產(chǎn)裝置，一般采用空氣法，對其具體分析，因地制宜決定生菜方法的采用。這就是生產(chǎn)方法的選用依據(jù)。1.5 設(shè)計任務(wù)1.51 設(shè)計題目：原料乙烯年處理量為12噸152 設(shè)計數(shù)據(jù)用N2作為惰性致穩(wěn)氣時的原料氣組成組成C2H4O2N2CO2CH4C2H6ArH2Omol，%18.008.0050.509.130.590.7612.520.50(1)反應(yīng)器的單程轉(zhuǎn)化率：15.1%(2)選擇性：83.8%(3)環(huán)氧乙烷的吸收率：99.5%(4)O2中夾帶Ar 0.00856 mol，循環(huán)排放氣中含Ar為12.85%，產(chǎn)品環(huán)氧乙烷中含Ar 0.00631 mol。1

20、.5.3 設(shè)計具體內(nèi)容范圍及設(shè)計階段本次設(shè)計的內(nèi)容為乙烯制取環(huán)氧乙烷生產(chǎn)工藝設(shè)計，具體包括以下幾個設(shè)計階段：(1） 進(jìn)行方案設(shè)計，確定生產(chǎn)方法和生產(chǎn)工藝流程。(2） 對環(huán)氧乙烷反應(yīng)系統(tǒng)的物料衡算；(3） 繪制環(huán)氧乙烷反應(yīng)系統(tǒng)的工藝流程圖（一張）；(4） 繪制二氧化碳脫除系統(tǒng)的工藝流程圖（一張）；(5） 編制課程設(shè)計說明書（一份）。2 設(shè)計方案簡介環(huán)氧乙烷（沸點(diǎn)10.5）是最簡單也是最重要的環(huán)氧化合物，其用途是制取生產(chǎn)聚酯樹脂和聚酯纖維的單體、制備表面活性劑，此外還用于制備乙醇胺類、乙二醇醚類等。2.1 反應(yīng)過程分析工業(yè)上生產(chǎn)環(huán)氧乙烷的方法是乙烯氧化法，在銀催化劑上乙烯用空氣或純氧氧化。乙烯在A

21、g/-Al2O3催化劑存在下直接氧化制取環(huán)氧乙烷的工藝，可用空氣氧化也可以用氧氣氧化，氧氣氧化法雖然安全性不如空氣氧化法好 ，但氧氣氧化法選擇性較好，乙烯單耗較低，催化劑的生產(chǎn)能力較大，故大規(guī)模生產(chǎn)采用氧氣氧化法。由乙烯環(huán)氧化反應(yīng)的動力學(xué)圖示可知乙烯完全氧化生成二氧化碳和水，該反應(yīng)是強(qiáng)放熱反應(yīng)，其反應(yīng)熱效應(yīng)要比乙烯環(huán)氧化反應(yīng)大十多倍。副反應(yīng)的發(fā)生不僅使環(huán)氧乙烷的選擇性降低，而且對反應(yīng)熱效應(yīng)也有很大的影響。選擇性下降熱效應(yīng)明顯增加，故反應(yīng)過程中選擇性的控制十分重要。如選擇性下降移熱慢，反應(yīng)溫度就會迅速上升，甚至產(chǎn)生飛溫。2.2 催化劑的選擇由于選擇性在反應(yīng)過程中的重要性，所以要選擇選擇性好的催化

22、劑，銀催化劑對乙烯環(huán)氧化反應(yīng)較好的選擇性，強(qiáng)度、熱穩(wěn)定性、壽命符合要求，所以用銀催化劑。催化劑由活性組分銀、載體和助催化劑組成。助催化劑主要有堿金屬、堿土金屬、稀土金屬化合物等。其作用是提高活性、增大穩(wěn)定性、延長壽命。抑制劑的作用是抑制非目標(biāo)產(chǎn)物的形成，主要有硒、碲、氯、溴等。載體的主要功能是負(fù)載、分散活性組分，提高穩(wěn)定性。載體的結(jié)構(gòu)（特別是孔結(jié)構(gòu)）對助劑活性的發(fā)揮、選擇性控制有極大的影響（乙烯氧化制環(huán)氧乙烷的特殊性要求載體比表面積低并且以大孔為主）。2.3 反應(yīng)壓力加壓對氧化反應(yīng)的選擇性無顯著影響，但可提高反應(yīng)器的生產(chǎn)能力且有利于環(huán)氧乙烷的回收，故采用加壓氧化法，但壓力高對設(shè)備的要求高費(fèi)用增

23、加催化劑易損壞。故采用操作壓力為2Mpa左右。2.4 反應(yīng)溫度及空速的影響影響轉(zhuǎn)化率和選擇性的主要因素是溫度。溫度過高，反應(yīng)速度快、轉(zhuǎn)化率高、選擇性下降、催化劑活性衰退快、易造成飛溫；溫度過低，速度慢、生產(chǎn)能力小。所以要控制適宜溫度，其與催化劑的選擇性有關(guān)，一般控制的適宜溫度在200-260。另一個因素是空速，與溫度相比該因素是次要的，但空速減小，轉(zhuǎn)化率增高，選擇性也要降低，而且空速不僅影響轉(zhuǎn)化率和選擇性，也影響催化劑得空時收率和單位時間的放熱量，故必須全面衡量，現(xiàn)工業(yè)上采用的混合起空速一般為7000/h左右，也有更高。以氧氣作氧化劑單程轉(zhuǎn)化率控制在12-15%，選擇性可達(dá)75-80%后更高。

24、2.5 原料純度及配比原料其中的雜質(zhì)可能給反應(yīng)帶來不利影響：使催化劑中毒而活性下降，如乙炔和硫化物使催化劑永久中毒，乙炔和銀形成的乙炔銀受熱會發(fā)生爆炸性分解；使選擇性下降（鐵離子）；使反應(yīng)熱效應(yīng)增大（H2、C3以上烷烴和烯烴）；影響爆炸極限，如氬氣是惰性氣體但其會使氧的爆炸極限濃度降低而且增加爆炸的危險性，氫也有同樣的效應(yīng)，故原料中的雜質(zhì)含量要嚴(yán)格控制。（乙炔<5ppm,C3以上烴<1ppm,硫化物<1ppm,H2<5ppm）進(jìn)入反應(yīng)器的混合氣組成：由于反應(yīng)的單程轉(zhuǎn)化率較低故采用具有循環(huán)的乙烯環(huán)氧化過程，進(jìn)入反應(yīng)器的混合氣是由循環(huán)氣和新鮮原料氣混合而成的，其組成既影響經(jīng)

25、濟(jì)效果也關(guān)系生產(chǎn)安全。氧的含量必須低于爆炸極限濃度，因乙烯的濃度影響氧的極限濃度而且影響催化劑的生產(chǎn)能力，所以其濃度也需控制。乙烯和氧濃度有一適量值（如濃度過高，反應(yīng)快，放熱多，反應(yīng)器的熱負(fù)荷大，如放熱和除熱不能平衡，就造成飛溫），以氧為氧化劑為使反應(yīng)不致太劇烈仍須加入稀釋劑，以氮作稀釋劑進(jìn)反應(yīng)器的乙烯濃度可達(dá)15-20%，氧濃度為8%左右。由于反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率比較低，為了充分利用原料從吸收塔出來的氣體須循環(huán)，由于循環(huán)氣中含有雜質(zhì)和反應(yīng)副產(chǎn)物所以需要在循環(huán)之前將一部分有害氣體排除，即脫除二氧化碳。從吸收塔排出的氣體，大部分（90%）循環(huán)使用，小部分送二氧化碳吸收裝置，用堿洗法（熱碳酸鉀溶液）脫除掉

26、副反應(yīng)生成的二氧化碳。二氧化碳對環(huán)氧化反應(yīng)有抑制作用，但適量提高其含量對反應(yīng)的選擇性有好處，且提高氧的爆炸極限，故循環(huán)氣中允許有一定量二氧化碳，但不宜過多，因反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳所以須脫除。3 生產(chǎn)工藝流程簡述3.1 工藝流程簡述原料乙烯、氧氣和循環(huán)氣經(jīng)預(yù)熱后進(jìn)入反應(yīng)器,在銀觸媒作用下進(jìn)行如下主要反應(yīng)。 （1） （2）由反應(yīng)式可知,反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行的是強(qiáng)放熱化學(xué)反應(yīng),特別是反應(yīng)放熱量是式（1）反應(yīng)放熱量的10倍之多。操作稍有不慎,即可加速式的反應(yīng),引發(fā)溫度驟升,造成燃燒;或者操作條件波動,使反應(yīng)進(jìn)入爆炸極限區(qū)域內(nèi),引發(fā)重大事故的發(fā)生。國內(nèi)很多裝置的此反應(yīng)器爆炸事故,大都因氧氣加入量導(dǎo)致氧和乙烯比例進(jìn)入

27、爆炸極限區(qū)而發(fā)生。3.2 工藝流程草圖及說明工藝流程草圖(一)氧化反應(yīng)部分 圖1 氧化反應(yīng)3.2.2 流程草圖說明乙烯催化氧化法制環(huán)氧乙烷的工藝需注意以下兩點(diǎn)：(1） 安全性的保障：對此工藝，由于副反應(yīng)為強(qiáng)放熱反應(yīng)，溫度的控制尤為重要，若反應(yīng)熱未及時移走，就會導(dǎo)致溫度難于控制，產(chǎn)生飛溫現(xiàn)象。由于是氧氣做氧化劑，還存在爆炸極限的問題，所以反應(yīng)氣體的混合至關(guān)重要?？山栌枚嗫讎娚淦鲗χ旌蠚饬鞯南掠螌⒀醺咚賴娚淙胙h(huán)氣和乙烯的混合氣中，使它們迅速進(jìn)行均勻混合。為控制氧氣、乙烯的濃度在爆炸極限以內(nèi)，也為使反應(yīng)不致太劇烈，需采用惰性致穩(wěn)氣，可采用N2或CH4做致穩(wěn)氣。(2）生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)性的保障：對化工行業(yè)的

28、生產(chǎn)工業(yè)來說，經(jīng)濟(jì)性是應(yīng)考慮的重要因素。為滿足此要求，應(yīng)想辦法使反應(yīng)的選擇性提高，故應(yīng)采用性能良好的催化劑，催化劑的研究開發(fā)決定著反應(yīng)的選擇性。并用抑制二氯化烷來抑制副反應(yīng)的發(fā)生。還應(yīng)考慮能量的利用律，想辦法利用生產(chǎn)流程中各種位能的熱量，充分節(jié)約資源，降低生產(chǎn)成本。新鮮原料氧氣和新鮮原料乙烯與循環(huán)氣混合后，經(jīng)過熱交換器預(yù)熱一段時間后，從反應(yīng)器上部進(jìn)入催化床層。自反應(yīng)器流出的反應(yīng)氣環(huán)氧乙烷含量僅1-2%，經(jīng)熱交換器利用其熱量并進(jìn)行冷卻后，進(jìn)入環(huán)氧乙烷吸收塔。由于環(huán)氧乙烷能以任何比例與水混合，故采用水做吸收劑以吸收反應(yīng)氣中的環(huán)氧乙烷。從吸收塔排出的氣體，大部分（約90%）循環(huán)使用，而一小部分需送C

29、O2吸收裝置，用熱碳酸鉀溶液脫除掉副反應(yīng)所生成的CO2。送CO2吸收裝置那一小部分氣體在二氧化碳吸收塔中與來自再生塔的熱的貧碳酸氫鉀-碳酸鉀溶液接觸。在二氧化碳作用下轉(zhuǎn)化為碳酸氫鉀。自二氧化碳吸收塔塔頂排出的氣體經(jīng)冷卻，并分離出夾帶的液體后，返回至循環(huán)系統(tǒng)。二氧化碳吸收塔塔釜的富碳酸氫鉀-碳酸鉀溶液經(jīng)減壓入再生塔，經(jīng)加熱，使碳酸氫鉀分解為二氧化碳和碳酸鉀，CO2自塔頂排出，再生后的貧碳酸氫鉀-碳酸鉀溶液循環(huán)回二氧化碳吸收塔。4 工藝計算書4.1 已知條件原料乙烯年處理量為12萬噸用N2作為惰性致穩(wěn)氣時的原料氣組成組成C2H4O2N2CO2CH4C2H6ArH2Omol，%18.008.0050

30、.509.130.590.7612.520.50反應(yīng)器的單程轉(zhuǎn)化率：15.1%選擇性： 83.8%環(huán)氧乙烷的吸收率： 99.5%O2中夾帶Ar 0.00856mol，循環(huán)排放氣中含Ar為12.85%，產(chǎn)品環(huán)氧乙烷中含Ar 0.00631 mol。圖2 乙烯催化氧化制取環(huán)氧乙烷得物料衡算框圖其中：FF 新鮮原料氣 MF 原料混合氣 RP 反應(yīng)混合氣 SP 混合分離氣 RC 循環(huán)氣 P 產(chǎn)品環(huán)氧乙烷 W 排空廢氣 SPC 未脫除二氧化碳的循環(huán)氣 TC 脫除的二氧化碳 SRC 脫除二氧化碳的循環(huán)氣4.2 衡算過程(1)根據(jù)生產(chǎn)任務(wù)，原料乙烯年處理量為12萬噸，若按年工作日300天，每天開動設(shè)備24小

31、時計算衡算基準(zhǔn)：以單位時間進(jìn)入反應(yīng)器的混合原料氣3306.878kmol為基準(zhǔn)衡算范圍：以下各步的衡算范圍如圖2虛線框所示（2）以反應(yīng)器為衡算范圍，確定反應(yīng)混合氣(RP)組成(A)反應(yīng)器中的主要反應(yīng)方程式：主反應(yīng)方程式: 平行副反應(yīng)方程式：(B) 原料混合氣(MF)各組分摩爾數(shù)的變化(C2H4) 3306.878×18%×15.1%=89.8810kmol(C2H4O) 89.8810×83.8%=75.3203kkmol(CO2) 89.8810×(1-83.8%)×2=29.1214kmol(H2O) 29.1214kmol(O2) 75.

32、3203×1/2+29.1214×3/2=81.3423kmol(C)反應(yīng)混合氣(RP)的組分含量C2H4 3306.878×18%-89.8810=505.3570kmolO2 3306.878×8%-81.3423=183.2079kmolC2H4O 75.3203kmolCO2 3306.878×9.13%+29.1214=331.0394kmolH2O 3306.878×0.50%+29.1214=45.6558kmol其他氣體未參加反應(yīng)，故他們的量不變，同原料氣CH4 3306.878×0.59%=19.5106k

33、mol N2 3306.878×50.50%=1169.9734kmolC2H6 3306.878×0.76%=25.1323kmolAr 3306.878×12.52%=414.0211kmol(D) 反應(yīng)混合氣的組成 由以上計算可得RP中混合物的總量(SRP)RP=505.3570+183.2079+331.0394+19.5106+75.3203+45.6558+25.1323+414.0211+1669.9734=3269.2178 kmol計算結(jié)果如下表：組成C2H4O2N2CO2CH4kmol505.3570183.20791669.9734331.0

34、39419.5106Kmol,%15.4585.60451.80210.1260.597組成C2H6 ArH2OC2H4Okmol25.1323414.021145.655875.3203Kmol,%0.76912.6641.3972.304 （3）以吸收塔為衡算范圍，確定混合分離氣(SP)的組成(A) RP中各組分量的變化(即在產(chǎn)品P中的含量)(C2H4O)： 75.3203×99.5%=74.9437kmol(Ar) ： 74.9437×0.00631=0.4729kmol(H2O)： 45.6558kmol (即考慮水全部進(jìn)入產(chǎn)品中 )由此可得，產(chǎn)品(P)中帶出的物質(zhì)

35、總量（SP）P=74.9437+0.4729+45.6558=121.0724kmol(B) SP中各組分的含量利用衡算關(guān)系式： RP(X) = SP(X) + P(X) X為SP中某組分對C2H4O和Ar作物料衡算，得它們的含量如下C2H4O： 75.3023-74.9437=0.3766kmol (數(shù)值較小，忽略不計)Ar ： 414.0211-0.4729=413.5482kmolH2O ： 45.6558-45.6558=0 其他氣體的量不變。(C)確定SP的組成由于SP的組成與循環(huán)排放氣W組成相同，故SP中Ar的摩爾分?jǐn)?shù)也為12.85%。可得SP中各組分的總量(SSP)SP=413.

36、5482/12.85%=3218.2739kmol計算結(jié)果如下表：組成C2H4O2N2CO2CH4kmol505.3570183.20791669.9734331.039419.5106Kmol,%15.7035.69351.89010.2860.606組成C2H6ArH2OC2H4Okmol25.1323413.548200Kmol,%0.78112.85000（4）確定新鮮原料(FF)和循環(huán)氣(RC)組成(A) 以整體為衡算范圍，對Ar作物料衡算.設(shè)FF中O2為X kmol,C2H4為Y kmol;RC中 O2為 Z kmol，C2H4 為G kmol。利用衡算式 FF(Ar) = P(A

37、r) + W(Ar) 可得0.00856X =0.4729+ W×12.85% (B) 以節(jié)點(diǎn)B為衡算范圍，對C2H4和O2作物料衡算。利用衡算式 SP(x) = RC(x) + W(x) X為C2H4和O2且W中各組分的組成與SP中各組分的組成相等，可得對C2H4： 505.3570=G+ W×15.7030% 對O2 ： 183.2079 =Z+ W×5.6930% (C) 以節(jié)點(diǎn)A為衡算范圍，對C2H4和O2作物料衡算。利用衡算式 MF(X) = FF(X) + RC(X) X為C2H4和O2 可得:對C2H4： 595.2830=Y + G 對O2 ： 2

38、64.550=X + Z 聯(lián)立以上五式，解得X=81.4407 Y=90.1550 Z=183.1093 G=505.0830 W=1.7450(D)確定FF的組成由以上計算可知FF中： O2含量為81.4407kmol，C2H4含量為90.1550kmol，故FF中O2中的Ar夾帶量為： 81.4407×0.00856=0.6971kmol以節(jié)點(diǎn)B為衡算范圍，對N2作物料衡算，利用衡算式 SP(N2) = RC(N2) + W(N2) 可得 RC(N2)=1669.9734-1.7450×51.890%=1669.0679kmol以節(jié)點(diǎn)A為衡算范圍，對N2作物料衡算，利用

39、衡算式 MF(N2) = FF(N2) + RC(N2) 可得 FF(N2)=1669.9734-1669.0679=0.9055kmol故FF中各組分的總量FF=90.1550+81.4407+0.6971+0.9055=173.1983kmol計算結(jié)果如下表：組成C2H4O2N2Arkmol90.155081.44070.90550.6971Kmol,%52.05347.0220.5230.402(E)確定RC的組成由前面的計算已得RC中：O2：183.1093kmol,C2H4：505.0830kmol,N2：1669.0679kmol。以節(jié)點(diǎn)A為衡算范圍，對Ar作物料衡算，利用衡算式

40、MF(Ar) = FF(Ar) + RC(Ar) 可得: RC(Ar)=414.0211-0.6971=413.3240kmol RC中其他組分的量與MF中相等。故RC中各組分的總量 RC=505.0830+183.1093+1669.0679+301.9180+19.5106+25.1323+414.0211+16.5344=3134.3766kmol計算結(jié)果如下表：組成C2H4O2N2CO2CH4kmol505.0830183.10931669.0679301.918019.5106Kmol,%16.1145.84253.2509.6320.622組成C2H6ArH2OC2H4Okmol2

41、5.1323414.021116.53440Kmol,%0.80213.2090.5280（5）確定未脫CO2的循環(huán)氣SPC的組成(A) W中含CO2的量 1.7450×10.286%=0.1795kmol(極少，略去) 由節(jié)點(diǎn)C處CO2 守衡，有： TC(CO2) = SP(CO2) - RC(CO2) 得： TC(CO2)=331.0394-301.9180=29.1214kmol(B) 根據(jù)工藝條件，可設(shè)二氧化碳脫除裝置中CO2的脫除效率為70%則進(jìn)入裝置的CO2量為： 29.1214/70%=41.602kmolSRC中CO2的量 SRC(CO2)=41.602×(

42、1-70%)=12.4806kmol 節(jié)點(diǎn)D處CO2平衡，有 RC(CO2) = SRC(CO2) + SPC(CO2) 可得： SPC(CO2)=301.9180-12.4806=289.4374kmol 又SPC中各組分的組成與SP各組分相等，故SPC各組分總量 SPC=289.4374/10.286%=2813.8766kmol 因 SPC/( SP-W)=2813.8766/(3218.2739-1.7450)=87.5% 所以從吸收塔出來進(jìn)入循環(huán)的混合氣有87.5%直接循環(huán)，12.5%進(jìn)入CO2脫除裝置中。(B) 因SPC與SP各組分組成相等，可得SPC中各物質(zhì)的摩爾數(shù)（單位：kmo

43、l） C2H4：442.1874 O2：160.3069 CH4：17.0718 C2H6：21.9908 CO2：289.6595 N2：1461.2267 Ar：361.8547SPC組成的計算結(jié)果如下表：組成C2H4O2N2CO2CH4kmol442.1874160.30691461.2267289.659517.0718Kmol,%15.7035.69351.89010.2860.606組成C2H6ArH2OC2H4Okmol21.9908361.854700Kmol,%0.78112.85000（6）以節(jié)點(diǎn)D為衡算范圍，確定SRC的組成。 利用， RC(x) = SP(x) + SR

44、C(x) X為SRC中某組分 可得SRC中各組分的量C2H4 ： 505.0830-442.1874=62.8956kmolO2 ： 183.1093-160.3969=22.8024kmolN2 ： 1669.0679-1461.2267=207.8412kmolCO2： 301.9180-289.6595=12.2585 kmolCH4 ： 19.5106-17.0718=2.4388kmolC2H6 ： 25.1323-21.9908=3.1415kmolAr： 414.0211-361.8547=52.1664kmolH2O： 16.5344-0=16.5344kmol故SRC中各組分

45、的總量SRC=62.8956+22.8024+207.8412+12.2585+2.4388+3.1415+52.1664+16.5344=380.0788kmol計算結(jié)果如下表：組成C2H4O2N2CO2CH4kmol62.895622.8024207.841212.25852.4388Kmol,%16.5486.00054.6843.2250.642組成C2H6ArH2OC2H4Okmol3.141552.166416.53440Kmol,%0.82713.7254.35004.3 數(shù)據(jù)校核、結(jié)果評價和心得體會4.3.1 數(shù)據(jù)校核 總物料平衡 FF=P+W+TC 其中FF=173.1983

46、kmol P=121.0724kmol W=1.7450kmol TC=29.1214kmol 故 方程右邊=151.9388kmol方程左邊 吸收塔物料平衡 RP=SP+P其中RP=3269.2178kmol SP=3218.2739kmol P=121.0724kmol得 方程右邊=3339.3463kmol方程左邊 節(jié)點(diǎn)A物料平衡 MF=FF+RC其中FF=173.1983kmol RC=3134.3766kmol MF=3306.878kmol 有 方程右邊=3307.5749kmol方程左邊 節(jié)點(diǎn)B(C)物料平衡 SP=W+RC+TC其中SP=3218.2739kmol W=1.74

47、50kmol RC=3134.3766kmol TC=29.1249kmol得 方程右邊=3165.243kmol方程左邊 節(jié)點(diǎn)D物料平衡 RC=SRC+SPC其中RC=3134.3766kmol SRC=380.0788kmol SPC=2813.8966kmol有 方程右邊=3193.9754kmol方程左邊4.3.2 結(jié)果評價以上在不同的衡算范圍對總氣體量分別進(jìn)行校核，計算的結(jié)果顯示各種計算數(shù)據(jù)基本符合要求。雖有一些誤差，但都在工程允許范圍內(nèi)。下面對誤差進(jìn)行分析。在實(shí)際生產(chǎn)過程中，由于在環(huán)氧乙烷吸收塔中，水也溶解了其它微量氣體，所以產(chǎn)品P中并非僅有C2H4O及微量的Ar，而在計算過程中沒

48、有考慮那部分氣體的量，視產(chǎn)品中僅有C2H4O和Ar，而且計算過程中忽略了W中排出的極少部分氣體，所以導(dǎo)致SP的氣體總量及部分物質(zhì)的量不精確，但誤差很小，并不影響整體結(jié)果。在計算過程中，將SP中H2O和C2H4O的量視為零，因SPC與SP的組成相同，所以RC中的H2O考慮為從SRC中來，即從CO2脫除裝置中出來的循環(huán)氣帶出了少量的水，從而滿足水的平衡。由于致穩(wěn)氣N2是循環(huán)使用的，只需一次輸入即可，但在實(shí)際生產(chǎn)中，W、TC以及P處都有少量N2帶出，故FF中需要夾帶一定量的N2進(jìn)行補(bǔ)充。43.3 心得體會通過本次課程設(shè)計的訓(xùn)練，讓我對自己的專業(yè)有了更加感性和理性的認(rèn)識，我們了解了工程設(shè)計的基本內(nèi)容，

49、掌握了化工設(shè)計的主要程序和方法，增強(qiáng)了分析和解決工程實(shí)際問題的能力。同時，通過課程設(shè)計，還使我們樹立正確的設(shè)計思想，培養(yǎng)實(shí)事求是、嚴(yán)肅認(rèn)真、高度負(fù)責(zé)的工作作風(fēng)，加強(qiáng)工程設(shè)計能力的訓(xùn)練和培養(yǎng)嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科學(xué)作風(fēng)更尤為重要。最后，我還要感謝我的指導(dǎo)老師對我們的教導(dǎo)與幫助，感謝同學(xué)們的相互支持，與他們一起對一些問題的探討和交流讓我開拓了思路，也讓我在課程設(shè)計時多了些輕松、愉快。5 計算結(jié)果一覽表組成C2H4O2N2CO2CH4C2H6ArH2OC2H4O總計mol混合氣mol505.3570183.20791669.9734331.039419.510625.1323414.021145.655875

50、.32033269.2178RPMol,%15.4585.60451.80210.1260.5970.76912.6641.3972.304100mol505.3570183.20791669.9734331.039419.510625.1323413.5482003218.2739SPMol,%15.7035.69351.89010.2860.6060.78112.85000100mol90.155081.44070.90550000.697100173.1983FFMol,%52.05347.0220.5230000.40200100mol505.0830183.10931669.0679

51、301.918019.510625.1323414.021116.534403134.3766RCMol,%16.1145.84253.2509.6320.6220.80213.2090.5280100mol442.1874160.30691461.2267289.659517.071821.9908361.8547002813.8699SPCMol,%15.7035.69351.89010.2860.6060.78112.85000100mol62.895622.8024207.841212.25852.43883.141552.166416.53440380.0788SRCMol,%16.

52、5486.00054.6843.2250.6420.82713.7254.35001006 工藝流程及控制點(diǎn)說明6.1 工藝流程說明 環(huán)氧乙烷反應(yīng)系統(tǒng)工藝流程1 主流程（1）原料流程原料乙烯、氧氣和致穩(wěn)氮?dú)鈦碜越鐓^(qū)，他們與循環(huán)物料氣的混合氣體站(H-102)充分混合后，進(jìn)入氣氣換熱器（E-111）與反應(yīng)生成氣換熱并預(yù)熱到指一定溫度后，從填充銀催化劑的列管式固定床反應(yīng)器（D-110）的上部進(jìn)入催化床層，在一定溫度（220-260）和壓力（2Mpa）下，進(jìn)行氧化反應(yīng)。（2）吸收流程已反應(yīng)的氣體自氧化反應(yīng)器（D-110）下部流出，進(jìn)入氣氣換熱器（E-111）,被反應(yīng)原料氣冷卻后進(jìn)入環(huán)氧乙烷水吸收塔（D-115）。在吸收塔中，以水做吸收劑，吸收反應(yīng)氣體中的產(chǎn)物環(huán)氧乙烷。吸收劑水自塔上部進(jìn)入，環(huán)氧乙烷吸收液自塔中部流入，進(jìn)入環(huán)氧乙烷精制流程。為提高環(huán)氧乙烷的吸收率和避免循環(huán)氣中二氧化碳的積累，從吸收塔頂部排出的氣體，一部分（90%）循環(huán)回反應(yīng)器，另一小部分送至二氧化碳吸收裝置，用熱碳酸鉀溶液脫除掉副反應(yīng)所生成的二氧化碳。從吸收塔頂部出來的吸收氣，一部分作為循環(huán)排放氣排至蒸汽加熱器（B-110）中燒掉：另一部分作為循環(huán)氣與致穩(wěn)氣氮?dú)膺M(jìn)入循環(huán)壓縮機(jī)（C-110）,加壓后，混合氣大約有十分之一送至二