环氧乙烷银催化剂技术进展

环氧乙烷/乙二醇是第二大乙烯衍生物及重要的有机合成原料,银催化剂技术是工业生产环氧乙烷/乙二醇的核心。综述了银催化剂的制备与应用技术,系统总结并分析了中国石化YS系列银催化剂的研发、创新和应用情况,并对未来国产银催化剂的研究、开发和工业应用提出了发展建议。     

环氧乙烷银催化剂的研究进展

文中从催化剂的主活性组分、助剂、载体以及新型的催化体系方面入手,对乙烯环氧化制环氧乙烷银催化剂的研究进展情况进行了评述,指出了催化剂研究工作的发展方向。     

环氧乙烷银催化剂研究进展

综述了在银催化剂作用下乙烯环氧化生产环氧乙烷反应的原子氧反应机理和金属氧环中间体反应机理,概述了活性组分和助剂等对银催化剂反应性能的影响,同时对载体的性能研究进展进行了简要总结,为进一步提高银催化剂的反应性能提出了研究建议。     

环氧乙烷银催化剂中助催化剂的研究进展

介绍了乙烯氧化制环氧乙烷银催化剂中常见的几种助催化剂；碱金属，卤素，碱上金属，稀土金属，铊，钼，钨硫，铼，锰和镍等，并对其中的铯，氯，钡，铼的助催化作用机理也作了简要介绍。     

环氧乙烷银催化剂的研究进展

介绍了由Shell、SD、UCC、NSKK公司提供给用户的乙烯蒸汽氧化制环氧乙烷(EO)工业化银催化剂的主要性能.总结了国内外新型高效银催化剂的研究与开发进展,以及非工业化银催化剂的最新研究成果.     

环氧乙烷银催化剂的研究进展

从银催化剂在乙烯环氧化反应中的作用机理、反应动力学研究、载体制备、助剂优选、制备工艺改进、国内银催化剂的研究及工业应用情况、应用技术改进等方面,对用于制备环氧乙烷的银催化剂近十年的研究进展进行了述评,讨论了银催化剂研究工作中存在的问题和发展方向,指出银催化剂的理论研究相对滞后,需加大基础研究,为开发成本低廉、性能更好的银催化剂提供理论指导。     

环氧乙烷银催化剂研究的新进展

环氧乙烷银催化剂研究的新进展毛东森，卢立义（上海石油化工研究院，上海２０１２０８）ＭａｏＤｏｎｇｓｅｎａｎｄＬｕＬｉｙｉ（ＳｈａｎｇｈａｉＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＰｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２０１２０...     

YS-8520银催化剂的工业应用

在银催化剂单管装置上对YS-8520银催化剂进行了驯化试验,考察了时间、氧含量和Cl因子等因素对催化剂活性和环氧乙烷(EO)选择性的影响。试验结果表明,在运行的起始阶段,YS-8520银催化剂活性很高、EO选择性略低,之后活性逐渐下降、EO选择性升高,因此需要在较低汽包温度、较高的Cl因子条件下缓慢调节工艺条件,使装置实现平稳运行;在装置投料初期Cl因子应控制在0.15～0.20,装置运行稳定后Cl因子应控制在0.07～0.15。在中国石化天津分公司环氧乙烷/乙二醇装置上YS-8520银催化剂的试验结果表明,装置运行3 a的EO平均选择性达到82.8%,比该装置上一次使用的YS-7银催化剂高3.2百分点。     

环氧乙烷生产过程中银催化剂部分转化为AgCl的热力学

在简要分析乙烯氧化制环氧乙烷(EO)热力学和1,2 二氯乙烷热裂解机理的基础上,深入分析了1,2-二氯乙烷在EO生产过程中的作用,并根据Ag与1,2-二氯乙烷反应生成AgCl的事实,分析了Ag与1,2-二氯乙烷反应生成AgCl的热力学。结果表明,在反应温度298~600 K条件下,Ag与1,2-二氯乙烷的反应为吸热反应;当反应温度达到381.94 K时,该反应的ΔG=0;随着反应温度的升高,反应的ΔG<0,1,2-二氯乙烷与Ag的反应具有了自发进行的趋势,并生成少量AgCl。     

B型银催化剂上乙烯环氧化宏观动力学研究

针对B型银催化剂,提出以表面反应为控制步骤、乙烯与一个活性中心位上非解离吸附氧发生环氧化反应和乙烯与相邻多个活性中心位上解离吸附氧发生深度氧化反应的乙烯环氧化反应机理;考虑到抑制剂1,2-二氯乙烷的竞争吸附作用,引入有效总活性位点覆盖率概念,构建包含1,2-二氯乙烷影响因子项的乙烯环氧化宏观动力学模型。采用无梯度反应器进行B型银催化剂上乙烯环氧化合成环氧乙烷的宏观动力学实验,以单纯形优化方法进行非线性参数估值,建立了与实验数据良好吻合的B型银催化剂上乙烯环氧化宏观动力学模型。     

B型银催化剂乙烯环氧化工艺条件的优化

采用微型等温固定床积分反应器,对B型银催化剂上乙烯环氧化制环氧乙烷的工艺条件进行研究,考察了原料气中乙烯、氧气、二氧化碳和1,2-二氯乙烷的含量,以及反应温度等5个因素对环氧化过程的影响;并以环氧乙烷收率和反应选择性为目标,采用正交实验考察上述5个因素对环氧化过程的综合影响。实验结果表明,反应温度对环氧乙烷收率和反应选择性的影响最显著,其对B型银催化剂性能的发挥起着决定性的作用;综合考虑环氧乙烷收率和选择性两个指标,确定的相对适宜工艺条件为:反应温度240℃,原料气中1,2-二氯乙烷含量0.7×10~(-6)(x)、乙烯含量22.00%(x)、二氧化碳含量1.00%(x)、氧气含量6.50%(x),在此条件下环氧乙烷的收率和选择性可分别达到38.87%和86.70%。     

环氧乙烷异构化反应动力学的研究

采用Berty微反装置,在温度180～250℃、压力1.4～2.1 MPa的条件下,对氧化铝载体和银催化剂上的环氧乙烷异构化反应进行了反应动力学实验。实验结果表明,环氧乙烷在氧化铝载体和银催化剂上均发生异构化反应生成乙醛;在氧化铝载体上,异构化反应速率对环氧乙烷浓度的表观反应级数约为1,表观活化能为56.89 kJ/mol,指数前因子为9.646×10~4;在银催化剂上,异构化反应速率对环氧乙烷浓度的表观反应级数约为0.8,表观活化能为61.42 kJ/mol,指数前因子为2.267×10~4。     

催化剂的选择对环氧乙烷生产装置经济效益的影响

针对环氧乙烷生产中传统催化剂和高选择性催化剂的各自特点，及对生产装置经济效益的影响，建立了一个方法，帮助用户选择催化剂。先对乙烯氧化生产环氧乙烷的主反应和主要副反应进行反应热的计算，得出一系列公式，建立一个简化的数学模型，然后通过该模型的计算，做出了以乙烯价格为横坐标， 以四年操作的效益差值为纵坐标的曲线。应用该方法可为用户提供定量的数据作为新老装置选用银催化剂的参考。     

银催化剂中试评价装置乙烯储罐压力自动控制改造

针对银催化剂中试评价装置运行工况条件改变,乙烯消耗量增大,手动控制难以稳定乙烯储罐压力的问题,对乙烯储罐进料管线实施了技术改造:在原有进料管线的基础上,增设一条配备气动调节阀的并联进料管线,经过理论计算和设计选型,选购并安装了型号适宜的气动调节阀;对集散控制系统的组态程序进行调整,利用气动调节阀、压力变送器及集散控制系统控制器构成了乙烯储罐压力自动控制回路,实现了稳定控制乙烯储罐压力、降低操作人员劳动强度的目的。     

环氧乙烷生产技术的新进展

环氧乙烷（ＥＯ）是石化工业的重要产品之一，主要用于生产聚酯纤维、聚酯固态树脂和聚酯薄膜等聚酯产品以及汽车用防冻剂的原料乙二醇，并广泛用于制造非离子表面活性剂、乙醇胺、乙二醇醚等精细化工产品。近年来，随着ＥＯ需求的不断增长和生产能力的迅速扩大以及乙烯、...     

银催化剂使用前后的微观变化

使用SEM、XPS和TPR-TPD等仪器表征了工业银催化剂反应前后的微观形态。在SEM中观察到反应后的催化剂表面银粒子，因烧结而导致催化剂表面的形态发生了很大变化．银粒子由于相互聚集而长大，在氧化铝表面大量暴露出来，改变了银与氧化铝之间原有的相互作用形态：XPS和TPR分析说明催化剂表面银主要以金属状态存在：TPD结果说明反应后的催化剂表面对氧的吸附性能发生了很大变化。研究表明：银催化剂活性和选择性的衰减主要是催化剂表面性质的变化所引起的。