乙醇制环氧乙烷项目实施建议书.docx

1、乙醇制环氧乙烷项目实施建议书年产5万吨环氧乙烷项目建议书题目年产5万吨环氧乙烷项目建议书学院名称化学工程学院学生姓名张恒健组长张恒健学号2013010538指导教师黄星亮 教授起止时间2016年9月至2017年1月一.总论1.1项目名称乙醇为原料生产环氧乙烷工艺过程设计项目1.2承办单位情况 安徽丰原集团有限公司是中国生物化工与生物能源龙头企业。2007年公司生物化工、生物制药产品实现销代收入巧.8亿儿，其中新产品销代收入2.37亿儿。BBCA牌饲料添加剂(饲料级赖氨酸)”被认定为中国名牌产品，BBCA牌一水、无水柠檬酸”被认定为安徽省名牌产品，“丰原”、“阿罗哈”和“虎头牌”商标被认定为安徽

2、省著名商标。公司重视技术创新，20052007年研究开发费用投入4.86亿儿，占同期销代收入的4.6%。承担了国家“十一五”科技支撑计划项目“农作物秸和一生物转化生产燃料乙醇”，国家“863”计划项目“基于可再生资源的乙醇清洁生产技术与CO:利用”和国家“十五”科技攻关项目“自絮凝颗粒酵母酒精发酵新技术”等。公司发明专利“玉米粉清液发酵技术”获得安徽省科技进步一等奖，成果完成人薛培俭获安徽省重大科技贡献奖。 公司重视产学研合作，与江南大学、大津大学、中科院等离了体物理研究所共同组建发酵技术国家工程研究中心，开展发酵技术科研成果后续的工程化研究和系统集成;与大连理工大学合作开发自絮凝酵母燃料乙醇

3、技术。【1】1.3拟建地点安徽省蚌埠市禹会区1.4建设内容与规模根据原料的来源及原装置的容量并考虑到规模经济效益，确定装置规模如下：新建一套年产5万吨乙烯衍生精细工新材料生产装置，一套年产5万吨环氧乙烷生产装置。1.5经济潜力（1）项目拟1年建成，服务期10年，计算期为11年。 （2）年直接工资及福利费45万元。 （3）年均销售收入12700万元。 （4）增值税税率为17%，城市建设维护税税率7%，教育费附加3%。 （5）按直线折旧法计算折旧，固定资产折旧年限10年,残值率为10%。 （6）其他资产,按5年, 残值率为0。 销售税金：年平均销售税金及附加为19.40万元。 年总成本：年平均总成

4、本费用12000.35万元。 利润总额：年平均利润总额343.70万元。 所得税：按所得税率25%计算，年均所得税为85.95万元。净利润：年均净利润为257.99万元。 二.项目建设的必要性2.1产品主要用途2.1.1乙二醇( ethylene glycol)是重要的化工基础原料，主要用于生产聚醋纤维(涤纶)、小饱和聚醋树脂、非离子表面活性活性剂，还可用作防冻剂以及有机化一中间体等。环氧乙烷生产乙二醇，是环氧乙烷最主要的应用，消费量约占环氧乙烷产量的70%日前乙二醇的生产技术主要有环氧乙烷非催化水合法、环氧乙烷催化水合法、碳酸乙烯醋法和合成气法等。： 乙醇胺乙醇胺(Ethanolamine今

5、是氦分子中的氢被经乙基取代而生成的化合物，是氦基醇中最重要的产品，产量占氦基醇总产量的90%-95 %乙醇胺可分为乙醇胺、二乙醇胺和三乙醇胺，山于乙醇胺分子中同时具有氮原子与经基，因此兼有胺与醇的化学性质。聚醚类聚醚是类重要的非离子农而活性剂，山环氧乙烷和含有活泼氢原r的疏水物质缩合而得，属于环氧乙烷的第一人衍生物，广泛应用于日用化工、纺织助剂和石油等行业。 乙二醇醚类化合物乙二醇醚类化合物是环氧乙烷的重要衍生物，主要包括乙二醇甲醚、乙二醇乙醚、乙二醇丁醚、二乙二醇甲醚、二乙二醇乙醚、二乙二醇丁醚、三乙二醇甲醚、三乙二醇乙醚、三乙二醇丁醚等山于乙二醇醚类分子内含有醚键和经基，具有优异的性能，被

6、广泛用作溶剂、喷气燃料防冰剂、刹车液和化学中间体等日前有50%以上的乙二醇醚类被用作各种工业过程中的溶剂，其中以乙二醇丁醚及其乙酸醋的需求量最大。 吗琳吗琳( morpholine)又称吗啡琳吗琳带有仲胺基团，能与无机酸反应生成盐，与有机酸反应生成盐或酞胺，可进行烷基化反应，还可与环氧乙烷、酮反应或进行Willgerodt反应吗琳是制备多种化工产品的中间体，最重要的应用是生产橡胶助剂，如硫化促进剂等，此外还可用于抗氧剂、缓蚀剂和防垢剂、清洁剂和抛光剂、医药、纺织助剂、芳烃萃取剂以及制造强酸性离r交换树脂、速凝油翠、油漆、农而活性剂、农药、合成荧光增自剂、催化剂等。氮化胆碱 氯化胆碱(choli

7、nc chloride),个称是氯化三甲基经乙基钱,20世纪50年代以来广泛应用于医药工业及饲料添加剂。乙烯利乙烯利(cthcphon)，化学名称为2氯乙基麟酸，具有促进器官的脱落和衰老、调节性别转化、抑制细胞伸长和催熟果实等作用，同时价格低廉、使用力便，广泛应用于蔬菜、水果、橡胶、棉花和烟草等作物，有良好的应用前景。 三轻乙基异氛尿酸醋三经乙基异氰尿酸醋，又名赛克（THEIC ),与梭酸、酸配、卤化酞基反应可生成醋，与一元酸反应可生成三维结构的聚醋等三经乙基异氰尿酸醋广泛应用于绝缘漆、涂料、增塑剂、胶勃剂、固化剂、橡胶等领域。 乙基纤维素经乙基纤维素(Hydroxycthyl cellulo

8、se)简称HEC,其水溶液能与人多数水溶性胶和水溶性树脂混溶，经次价键或化学键结合得到清晰、均匀的高翻度溶液，可与阿拉伯胶等水溶性树脂互溶，与明胶、淀粉、PVA等部分混溶。【2】 2.1.2.我国环氧乙烷下游产业发展现状 环氧乙烷产能产量不足，下游产品大量依赖进口 日前国内环氧乙烷产能产量严重不足，无法满足国内对乙二醇等环氧乙烷深加工产业快速增长的需求与此同时，国外乙二醇及聚醋的消费增长放缓，使得国外乙二醇产品人量输入国内，形成了国内需求过度依赖国外进口的局而，给国内环氧乙烷或乙二醇生产装置带来了巨人的竞争压力和潜在风险另外，环氧乙烷的下游产品，特别是乙二醇、乙二醇醚和乙醇胺等产品的进口量远远

9、超过了国内的生产量，已经形成了国外对我国相关产品的倾销局面。 上下游产地分布小均衡，物流运输制约下游发展 我国环氧乙烷产地主要集中在江苏、上海、北京、吉林等地，形成了北方多南方少，东部多西部少的分布不均的局而;而环氧乙烷下游产品的生产地主要集中在广东、辽宁、江苏、山东、上海、湖北、浙江、陕西、一比京、天津等省巾，其中广东、山东、湖一比、浙江、陕西、天津等地环氧乙烷原料主要依靠北料南运和东料西调，而环氧乙烷运输能力有限、风险较人且费用较高，这此远离原料产地的企业力而而临着环氧乙烷资源无法保证的风险，力而在扩人生产规模时受到限制，面临成本升高的压力【3】 下游产品结构小够合理，产品工艺研发能力薄弱

10、国内环氧乙烷的消费比例中乙二醇占了70%以上，远远高于发达国家和地区的消费比例而乙二醇基本上是山环氧乙烷联产而得，说明国内环氧乙烷精深加工产业发展滞后，产业结构不够合理，高技术、高附加值品种开发十分薄弱从品种上看，日本已有环氧乙烷下游产品5000余种，而我国仅有300多种，许多巾场需求强劲、附加值高的环氧乙烷衍生产品只能依赖进口日前我国还没有建立和形成环氧乙烷精深加工产品工艺技术研发基地和科研集群，没有一个以环氧乙烷精深加工为核心业务的国家级工程技术中心。2.2原料供应情况2.2.1我国环氧乙烷生产的现状及趋向我国1998年乙二醇装置的环氧乙烷总量为65万吨，其中77%即约50万吨在装置内直接

11、水合，产出约70万吨乙二醇系列产品。另外23%，即约15万吨环氧乙烷则直接作为商品向装置外销售。商品环氧乙烷的比率根据市场的需求包括对乙二醇的需求，是在不断调整的。由于97年秋发生东南亚金融危机，纺织品市场不景气，聚酷的主要原料之一乙二醇需求疲乏，大量环氧乙烷直接作商品投入市场。因此，国内商品环氧乙烷的市场价从97年(当年国内有7万吨商品环氧乙烷的装置发生了事故或停产)的8000元/吨左右，一路下跌到98年冬的5000 -5500元/吨。随着我国2010年前一批合资的乙烯新装置(总能力385万吨/年) 陆续建成，我国乙烯生产能力将从1998年底的400万吨/年增加到2010年的800万吨/年以

12、上。根据世界各国和中国过去儿年的状况估计，乙烯中约10%用于生产环氧乙烷。按此预测2010年我国环氧乙烷总产量将达到130万吨以上。由于东南亚金融危机将会影响数年，并且即使我国加入WTO后，外国的纺织品市场仍是分阶段向我开放，因此乙二醇的需求不会大幅度提升，与此同时商品环氧乙烷的货源将更加充裕。预计10年内国内商品环氧乙烷的比例可能从23%增加到40%左右，即达到50万吨/年以上，价格将维持5000元/吨左右的低位。开发除了乙二醇以外的环氧乙烷下游产品将是很好的机会，也是迫切的任务。2.2.2环氧乙烷下游产品的分布现状【4】2.2.3产地安徽丰原随着经济全球化进程的不断加速，能源短缺已成为一个

13、世界性的问题，能源多元化和加快可再生能源开发包括燃料乙醇产业化，已经成为各国高度关注和研发的重大课题。我国从2002年开始试点发展燃料乙醇，并列入“十五”十大重点工程之一，国家批准建设了包括安徽丰原集团在内的4家燃料乙醇定点生产企业，并在黑、吉、辽、豫、皖全境和苏、鲁、冀、鄂的27个地市完成车用乙醇的试点推广。 我国乙醇生产采用以淀粉质原料为主的工艺路线，主要原料玉米、木薯、红薯等，近年来受国内外各种因素的影响，价格不断上涨，使得乙醇生产总成本的70%以上为原料消耗。同时，我国秸秆资源极为丰富，总量不低于10亿吨干物质/年，相当于3亿多吨石油当量。由于收获季节农作物秸秆产量很大，保存困难，许多

14、地区就地焚烧秸秆，既浪费能源，又导致环境污染。 面对这种形势，安徽丰原集团全力拓展燃料乙醇生产所需原料和相关技术的创新，创造性地提出了秸秆原料生产乙醇先分离后发酵的工艺路线，并与国内相关高校和科研院所合作进行系统工程研究。经过协同攻关，目前，丰原集团发酵技术国家工程中心已成功突破秸秆利用的两项重大技术瓶颈一一纤维素水解酶的系列开发以及用于五碳糖发酵技术工程的菌株开发。 试验显示，每4吨秸秆(玉米秸秆、麦草秸秆等)可生产一吨燃料乙醇，如果每吨秸秆按400元计算，其全部生产加工成本比玉米转化成燃料乙醇每吨低300多元。同时，试验还证明，利用秸秆不仅可以生产出燃料乙醇，还可转化生产出生物基乙烯、聚乳

15、酸生物可降解塑料、纺织品原料聚乳酸聚酷、无毒增塑剂、油漆涂料的无毒溶剂等新型生物能源和生物材料，具有极高的经济社会价值和极好的开发利用前景。 据悉，这个利用生物发酵技术和现代化工分离技术的“农作物非食用性产品加工转化项目”，其工业化中试装置将于今年上半年投入运行。【5】2.3产品市场预测2.3.1生产现状 近年来，世界环氧乙烷的生产能力不断增加。2007年世界环氧乙烷总生产能力为1 925.0万吨/年，2013年增加到约2 739.3万吨/年，2007-2013年产能年均增长率为6.06%。生产装置主要集中在亚太、中东和北美地区，世界各地区产能情况见图1。 世界主要环氧乙烷生产企业有沙特SAB

16、IC公司、中国石化、陶氏化学、壳牌等。其中SABIC公司是目前世界卜最大的环氧乙烷生产公司，生产能力为287.6万吨/年，约占总生产能力的10.88%;其次是中国石化，生产能力为245.6万吨/年，约占总生产能力的9.29%;再次是陶氏化学，生产能力为201.6万吨/年，约占总生产能力的7.62%，分别在加拿大、科威特、荷兰、英国和美国建有生产装置。2.3.2消费现状及发展前景2007年世界环氧乙烷的总消费量为1 898.1万吨，2013年增加到2 350.2万吨。2007-2013年消费量年均增长率约为4.37%。消费主要集中在北美、西欧、中东以及亚洲地区，且产品主要用于生产乙二醇、乙氧基化

17、合物以及乙醇胺等，世界各主要地区环氧乙烷消费现状及消费构成情况分别见图2和图3。 预计今后几年，世界环氧乙烷的需求量将以年均4.3%的速度增长，到2017年总消费量将达2 900万吨左右。世界各地区环氧乙烷的消费结构有所不同，具体情况见表1。【6】2.3.3行业特点 目前，世界环氧乙烷行业呈现以下特点核心技术和知识产权仍然控制在壳牌、陶氏等少数公司手中;产能集中度越来越高，世界前十家环氧乙烷生产商产能占全球总产能的56.61 % ,其中SABIC公司、中国石化、陶氏化学产能位居前三;生产装置主要以与乙二醇装置配套为主;装置大型化，单套装置20万吨/年乃至更大已成发展趋势;环氧乙烷装置越来越多地

18、向原材料丰富、价格低廉、物流便利和市场集中的区域发展，例如中东地区和需求强劲的亚太地区特别是我国的华东地区;越来越多的装置开始扩大商品环氧乙烷的产量和占比，更多的环氧乙烷被用于精细化工新材料;全球乙烯原料轻质化趋势明显，特别是中国的MTO和美国页岩气的大规模开采与应用，低成本的乙烯将对环氧乙烷成本与价格构成直接影响。目前，全球乙烯原料中，乙烷用量年均增长2.3%, LPG年均增速为0.2%，而石脑油的需求则以2.3%的年均速度在递减。2.3.4环氧乙烷自给率与出口率最新统计表明,2001年我国环氧乙烷生产能力已达940kt/a,同年实际产量896kt,其中商品环氧乙烷产量为272kt。然而,我

19、国环氧乙烷的产量还远不能满足发展中的聚酯工业需要,每年都有较大数量的进口。由于环氧乙烷在常压下的沸点为10.7󰀁,因而不易长途运输,所以商品环氧乙烷进口量很少,主要体现在乙二醇下游产品上。2001年我国乙二醇进口量为1.597Mt,耗汇7.28亿美元。2002年仅19月进口量达1.597Mt,预计全年进口量将远高于2001年。近年来环氧乙烷和乙二醇进出口统计见表4。此外,我国还进口了一定数量的环氧乙烷的下游精细化工产品,如非离子表面活性剂、乙醇胺、聚醚等,相当于进口环氧乙烷近300kt。为提高国内环氧乙烷的自给率,未来我国将扩建和新建一批环氧乙烷生产装置。预计2005年环氧乙烷

20、生产能力将达1848kt/a,其中商品环氧乙烷将增能200kt/a。最新报道称,扬子石化商品环氧乙烷产能以从52kt/a扩大到100kt/a。未来扩能幅度较大装置和拟新建装置,包括上海石化股份有限公司由150kt/a扩至225kt/a,以及扬巴和惠州分别新建的250kt/a和280kt/a装置等。2.3.5经济政策把控从2007年2月开始，环氧乙烷的市场价格又开始出现逐步升高的趋势，主要原因是通货膨胀造成物价上涨，原材料乙烯的价格升高，并且由于科技的发展，其下游产品得到进一步的开发和利用，因此需求量也进一步增大，在很大程度上影响了环氧乙烷的价格。2008年上半年延续了2007年的增长情况。20

21、08年环氧乙烷的出厂价在10月和11月跳水下跌。至11月底，上海石化的出厂价只有11000元。2008年12月至2009年4月，价格基本在900010000元之间。2009年5月起至年底，环氧乙烷的出厂价基本在1000011000元之间，无明显波动。2010年，国内市场环氧乙烷的价格基本在10600元/吨，燕山石化、北京东方、天津石化等均执行此价，货源有限，供应不足。2011年上半年，环氧乙烷的价格大起大落，行情可谓火爆。1月份环氧乙烷价格的最低点为11500元/吨，从1月底起至3月底，环氧乙烷价格飙升至14200元/吨，涨幅达23%；在维持了两周的高价位平稳走势后，由于环氧乙烷的淡季来临，市

22、场成交量急剧下降，各地纷纷出现大幅走跌行情，仅在5月份仅仅一个月内，环氧乙烷从14200元/吨跌至11800元/吨，跌幅高达20%，高于2010年同期11.3%。下半年以来环氧乙烷价格走势平稳，8月下旬各地区价格先后开始出现反弹现象，纷纷上涨200元/吨，上海化工、三江化工和扬子化工的EO价格由原来的11800上涨至12000元/吨；随后，华北地区北京东方和燕山石化价格上涨200元/吨左右，价格达到12200元/吨，东北地区亦上涨了200元/吨，达到12100元/吨。近期，中石化华东销售公司上海石化、扬子石化、镇海炼化、阿克苏诺贝尔、南京德纳环氧乙烷执行10100元/吨，装置运行平稳，走货尚可

23、；中石化华北销售分公司燕山石化、北京东方化工、天津石化、中沙石化环氧乙烷执行10100元/吨，工厂装置运行平稳，走货平稳；中石油东北销售分公司吉林石化环氧乙烷出厂价格执行10100元/吨；辽阳石化、抚顺石化出厂10100元/吨；辽宁北化环氧乙烷出厂报价执行10200元/吨，供应面依旧偏紧，走货平稳，装置运行正常。面对目前复杂的经济形式，好多国家都在频繁出台救市措施，大宗商品的价格下行速度有所减缓，一旦救市措施生效后，在成本边缘运行的大宗商品价格会迅速进入上升通道。环氧乙烷也是如此。2.4产品定位，方案与质量标准2.4.1选择下游供给对象由于乙二醇( ethylene glycol)是重要的化工

24、基础原料，主要用于生产聚醋纤维(涤纶)、小饱和聚醋树脂、非离子表面活性活性剂，还可用作防冻剂以及有机化一中间体等。环氧乙烷生产乙二醇，是环氧乙烷最主要的应用，消费量约占环氧乙烷产量的70%日前乙二醇的生产技术主要有环氧乙烷非催化水合法、环氧乙烷催化水合法、碳酸乙烯醋法和合成气法等。所以，该项目的下游主要供给对象为乙二醇的生产，不仅由于它占据了环氧乙烷的大部分供给目标，也是由于该工艺技术已经十分成熟，适合本次化工设计的需要2.4.2生产乙二醇的环氧乙烷的质量要求和标准2.4.2.1环氧乙烷催化水合 国外比较有代表性的有Shell公司的非均相催化水合法和UCC公司的均相催化水合法2.4.2.2环氧

25、乙烷水合反应精馏工艺 中国石油化工股份有限公司及上海石化工研究院共同申请了环氧乙烷水合反应精馏的专利。2.4.2.3环氧乙烷超声波水合超声波频率是比一般声波的频率高得多的电磁波，具有一些独特的性质:比普通的声波具有更好的束射性;比普通声波强大得多的功率;能量很大，可使介质的质点产生显着的声压作用。这些特性使超声波作用于介质会产生一种独特的作用一一空化作用，空化作用在瞬问产生儿千K的高温、高压和冲击波，可用于加快化学反应的进行。2.4.2.4环氧乙烷问接法生产工艺 环氧乙烷问接法生产工艺是先由环氧乙烷(E0)和二氧化碳在催化剂的作用下发生酷化反应生成碳酸乙烯酷CEC)，然后碳酸乙烯酷再水解得到E

26、G碳酸乙烯酷CEC)法，或与甲醇发生醇取代反应生成碳酸二甲酷CDMC)和EG CEG和DMC联产法)，其反应过程如下式所示，其代表工艺是三菱化学公司开发的OMEGA (Only MEGAdvanced) EC法工艺。近些年，环氧乙烷水合技术的研究发展很快，有的技术已经建成中试装置，并正在进行工业化，下面将国内外具有代表性环氧乙烷水合技术研究进行小结并进行了比较，见表1。【7】三.工艺技术方案本次化工设计使用乙醇制取乙烯，再以乙烯制取环氧乙烷的方式来达到生产目的，现分别从乙醇制乙烯，乙烯制环氧乙烷两个步骤来讨论工艺技术方案。3.1生物乙醇制乙烯3.1.1生物乙醇制备乙烯技术特点 (1)与传统的石

27、油裂解制备乙烯相比，生物乙醇制备乙烯技术具有突出的优势：生物质原料来源广泛，糖类、淀粉类、纤维素等属于可再生资源，生物乙醇生产技术的发展使得生物乙醇的成本不断下降。该反应具体方程式如图一所示。 (2)脱水反应所需要的温度比裂解所需温度低5oo度左右，压力为常压，反应器材的要求以及制造费用也更低。 (3)工艺流程简单，乙烯的选择性很高，便于对产品分离、提纯。 (4)装置设备少，能耗低，投资低，建设周期短，投资回收快。 (5)该工艺属于绿色环保工艺，CO2排放量少，减少环境污染的同时也降低了治理费用。 图一该反应的具体操作流程如下图所示3.1.2经济技术分析 口前，发展生物乙烯技术所要解决的关键问

28、题是降低乙醇的生产成本。在当前的市场情况下，国内无水乙醇、乙烯和聚乙烯的市场价格分别为6000元/吨、10000元/吨和13000元/吨左右。采用乙醇脱水制备生物乙烯的力一法，每吨无水乙醇完全转化可以得到0. 6吨左右的乙烯，折合每吨乙烯所消耗乙醇的成本约为10000元左右，再加上能量消耗、设备折旧和操作费用等成本，生物乙烯的成本可以控制在11000元/吨以内，比口前的乙烯市场价格略高。然而，通过选用低浓度的乙醇发酵液(质量分数在10%左右)为反应原料，以及大力发展以秸秆等农林废弃物为原料的纤维素制乙醇技术，可使乙醇的成本进一步降低。此外，如果把乙烯衍生到环氧乙烷等下游产品，将会有更大的利润空

29、间。因此，随着石油价格上涨和生物乙醇技术的不断进步，生物乙烯技术具有一定的经济可行性，尤其是纤维乙醇产业和生物乙烯产业的藕合，将会为生物乙烯技术带来更大的生存空间。3.2乙烯制环氧乙烷3.2. 1氯醇法环氧乙烷氯醇法生产分两步进行:首先氯气与水反应生成次氯酸，再与乙烯反应生成氯乙醇;然后氯乙醇用石灰乳皂化生成环氧乙烷。这种方法存在的严重缺点大致有:1)消耗氯气，排放大量污水，造成严重污染;2)乙烯次氯酸化生产氯乙醇时，同时副产二氧化碳等副产物，在氯乙醇皂化时生产的环氧乙烷可异构化为乙醛，造成环氧乙烷损失，乙烯单耗高;3)氯醇法环氧乙烷，醛的质量分数很高，约为4x10(-6)一5x10(-6)最

30、低也有2 x10(-6)。 氯醇法生产环氧乙烷，由于装置小、产量少、质量差、消耗高，因而成本也高，与大装置氧化法生产的高质量产品相比已失去了市场竟争能力。3.2.2直接氧化法乙烯直接氧化法，分为空气直接氧化法和氧气直接氧化法。3.2. 2. 1空气直接氧化法 空气直接氧化法用空气作氧化剂，因此生产中必须有空气净化装置，以防止空气中有害杂质带人反应器而影响催化剂的活性。空气法的特点是由两台或多台反应器串联，即主反应器和副反应器，为使主反应器催化剂的活性保持在较高水平(63 %-75% )，通常以低转化率操作(20%一50%)。3.2.2.2氧气直接氧化法此法是采用制备纯氧或有其他氧源作氧化剂。由

31、于用纯氧作氧化剂，连续引人系统的惰性气体大为减少，未反应的乙烯基本上可完全循环使用。从吸收塔顶出来的循环气必须经过脱碳以除去二氧化碳，然后循环返回反应器，否则二氧化碳质量超过15%，将严重影响催化剂的活性。3.2.2.3空气直接氧化法和氧气氧化法的比较 这两种氧化方法均采用列管式固定床反应器。反应器是关键设备，与反应效果密切相关，其反应过程基本相同，包括反应、吸收、汽提和蒸馏精制等工序。但是氧气氧化法与空气氧化法相比前者具有明显的优越性，主要体现在以下几个方面: 1)流程:空气法需要空气净化系统和二次反应器与吸收塔等，以及尾气催化转化器与热量回收系统;氧气法需要分离装置和二氧化碳脱除系统。氧气

32、氧化法与空气氧化法相比，前者工艺流程稍短，设备较少，建厂投资少。 2)催化剂:生产中催化剂的用量直接影响到产品成本的高低。影响催化剂使用量多少主要有两个因素。一方面是催化剂的性能，如催化剂的选择性及转化率等。氧化法在这方面比较有利，因为选择性高，催化剂需要量少。另一方面是催化剂中银的质量分数，德国Hiils公司空气法催化剂银的质量分数约20%，而Shell公司氧气法催化剂银的质量分数仅为10%左右，同样体积的催化剂，含银量几乎相差50%。 3)反应器:在同样生产规模的前提下，氧气法需要较少的反应器，而且，反应器都是并联操作。空气法需要有副反应器，以及二次吸收和汽提塔等，增加了设备投资。 4)收率和单耗:氧气法环氧乙烷收率高于空气法，而且乙烯单耗较低。 5)反应温度:氧气氧化法反应温度比空气法低，对催化剂寿命的延长和维持