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前言

在國內(nèi)石油化工整個產(chǎn)業(yè)當(dāng)中，環(huán)氧乙烷屬于乙烯工業(yè)當(dāng)中列舉第二位基礎(chǔ)的化工原料。當(dāng)前，環(huán)氧乙烷已經(jīng)被廣泛應(yīng)用至印刷產(chǎn)業(yè)、制藥產(chǎn)業(yè)、非離子的表面活性劑及乙二醇制備當(dāng)中，還涉足汽車的防凍液主要原材料生產(chǎn)領(lǐng)域。因工業(yè)制備的環(huán)氧乙烷屬于石油工業(yè)主要環(huán)節(jié)。對此，深入研究環(huán)氧乙烷的工業(yè)制備當(dāng)中催化劑，有著一定現(xiàn)實(shí)意義。

1 環(huán)氧乙烷概述

環(huán)氧乙烷，有著良好殺菌作用，并無任何氣體殘留，對于金屬并不會有腐蝕作用，能夠?qū)?nèi)抱子類的細(xì)菌與多數(shù)真菌殺滅。因環(huán)氧乙烷自身具備上述特性，致使環(huán)氧乙烷可用以消毒處理原本無法實(shí)施高溫消毒處理的部分物品，比如日常生活中常見防霧霾SM口罩，它就是通過環(huán)氧乙烷實(shí)施消毒處理，還會用到熏蒸劑和其余乳化劑等。醫(yī)院內(nèi)部精密儀器與設(shè)備消毒處理方面，通常會選用環(huán)氧乙烷與二氧化碳，依據(jù)9：1比例實(shí)施離心混合；儲存食物方面，由于細(xì)菌會分解掉大量蛋白質(zhì)，故通常會通過環(huán)氧乙烷實(shí)施熏蒸處理。由于環(huán)氧乙烷爆炸范圍相對較大，故而，環(huán)氧乙烷可用作氣體炸彈核心成分[1]。

2 環(huán)氧乙烷生產(chǎn)狀況

2.1 制備方法

①氧化方法。氧化方法，以空氣氧化方法、氧氣氧化方法為主。空氣氧化方法，主要指把空氣當(dāng)成氧化劑，采用體積比處于90%以上氧氣當(dāng)成反應(yīng)氧化劑，操作原理較為簡單，在此不做細(xì)致闡述?，F(xiàn)階段，在世界范圍內(nèi)環(huán)氧乙烷生產(chǎn)制備，通常均選用催化劑，直接把乙烯氧化成為環(huán)氧乙烷該種制備方法，空氣氧化方法生產(chǎn)制備技術(shù)主要被三家公司所壟斷，即為美國的UCC和SD公司、英國與荷蘭合資shell公司，而德國赫斯公司與日本觸媒公司均涉足到其中。

②氯醇方法。氯醇方法，分為兩個反應(yīng)步驟，一是，將乙烯與氯氣通入至去離子水內(nèi)部，促使2一氯乙醇逐漸生成；二是，混合反應(yīng)上步驟產(chǎn)物及堿，此堿一般為強(qiáng)氧化鈣懸濁液，促使環(huán)氧乙烷逐漸生成。氯醇方法，屬于我國對于環(huán)氧乙烷早期的制備方法。

2.2 市場供需狀況 全國范圍內(nèi)環(huán)氧乙烷年產(chǎn)量超過4萬噸企業(yè)只要9家，達(dá)到10萬噸以上企業(yè)只有3家。有著突出貢獻(xiàn)的主要包含著地處于我國南部中石化的楊子公司、中石油下屬獨(dú)山子的石化公司，還有北部中石油的遼陽石化和中石化的茂名石化兩家公司。新型的聚醋產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，推動著環(huán)氧乙烷需求化發(fā)展，環(huán)氧乙烷生產(chǎn)量逐漸從10萬噸增長至25萬噸，而后又從45萬噸逐漸增長至58萬噸，且現(xiàn)階段仍然處于持續(xù)增長的變化趨勢當(dāng)中。然而，仍然未能充分滿足于國內(nèi)市場需求，基本上也只能夠滿足于2/5，大部分還依賴于進(jìn)口[2]。

3 對于催化劑選定分析

3.1 主要類別 可被應(yīng)用至以乙烯氧化環(huán)氧乙烷制備催化劑有著較多種類，但是結(jié)合它的具體成分可了解到，它以高選擇性的銀催化劑、高活性的銀催化劑這兩種為主。高選擇性的銀催化劑，專門應(yīng)用至低負(fù)荷的生產(chǎn)；高活性的銀催化劑，現(xiàn)階段尚未實(shí)現(xiàn)在生產(chǎn)當(dāng)中的普遍應(yīng)用。

3.2 高活性的催化劑 ①YS系列的催化劑。此系列的催化劑主要是由燕山石化的研究所早期所研制，已成功被應(yīng)用在國內(nèi)，我國大部分裝置均使用此催化劑，占據(jù)較大的市場份額；②YS-7系列的催化劑。此系列的催化劑屬于YS系列主力軍。此種催化劑投放使用在我國三江與浙江環(huán)氧乙烷的生產(chǎn)制備當(dāng)中。此催化劑的性能逐漸穩(wěn)定之后，燕山石化的研究院對其實(shí)施了改進(jìn)升級，主要從助劑、結(jié)構(gòu)與載體等方面入手，將催化劑自身活性與穩(wěn)定性提升；③YS-8510系列的催化劑?，F(xiàn)階段，燕山石化的研究院以中等負(fù)荷類產(chǎn)業(yè)的高選擇性為研究背景之下的作品，對比YS-7系列的催化劑，主要優(yōu)勢詳細(xì)如下：采用燕山石化所研制新載體，促使催化劑自身性能得到有效增強(qiáng)；因催化劑內(nèi)部構(gòu)造發(fā)生變化，可縮小其單位產(chǎn)量用量；活化條件改變后，能耗顯著降低，催化活性得到有效增強(qiáng)，穩(wěn)定性也得到保障；④YS-B系列的催化劑。該系列的催化劑屬于燕山石化的研究院最新研究成果，此催化劑以高活性為基礎(chǔ)，選擇性可達(dá)88%，甚至是更高。類似與8510，此系列的催化劑以8510為基礎(chǔ)實(shí)施改進(jìn)優(yōu)化，其中采用浸漬處理工藝，使用壽命得以延長[3]。

3.3 高選擇性的催化劑 Shell催化劑，此種催化劑主要是由前文所提及到美國的Shell公司早期所開發(fā)銀徠艷硫和銀徠艷體系的催化劑，即為由Shell公司所生產(chǎn)制備高選擇性的催化劑。而后，以含徠元素的催化劑為基礎(chǔ)加以深入研究及探討，開展大量實(shí)驗(yàn)研究工作，比如添加了第六副族金屬元素含陽離子類促進(jìn)劑、添加了鋁族元素和氮族元素的協(xié)同劑、添加了鎳元素的促進(jìn)液等，促使催化劑自身催化效果得以有效增強(qiáng)?，F(xiàn)階段，Sell公司擁有的催化劑有兩種，一種是高選擇性，另外一種則是高活性。高活性的催化劑，該系列產(chǎn)品號即為S系列860-863這四種，此系統(tǒng)催化劑初始的反應(yīng)溫度相對較低，它最低的選擇性限制為八成作用，不易受溫度變化所影響，有著較強(qiáng)的持續(xù)性。現(xiàn)階段，它主要被有效應(yīng)用至我國遼寧省的北部地區(qū)。此公司高選擇性的催化劑整個系列產(chǎn)品號即為S系列879-882三種，該類型催化劑主要特點(diǎn)包括：有著十分優(yōu)越的性能，且工藝較為成熟。此系列催化劑最早出現(xiàn)在美國，現(xiàn)階段已在我國環(huán)氧乙烷的生產(chǎn)工廠當(dāng)中使用。

4 結(jié)語

綜上所述，通過以上分析論述之后我們對于環(huán)氧乙烷的工業(yè)制備當(dāng)中催化劑，均能夠有了更加深入地認(rèn)識及了解。從總體上來說，國內(nèi)現(xiàn)階段國產(chǎn)催化性能如果可以得到進(jìn)一步提升，則可面向國外出口，有關(guān)文獻(xiàn)研究資料表明，燕山石化的研究院所研制YS系列的催化劑，它的性能與美國Shell公司所研制2118和863較為相似。對此，筆者建議逐步代替進(jìn)口的催化劑，以節(jié)省部分外匯，為國內(nèi)環(huán)氧乙烷的催化劑來提供更多機(jī)遇，帶動著國內(nèi)催化劑的產(chǎn)業(yè)開發(fā)及利用，為實(shí)現(xiàn)催化劑的國產(chǎn)化奠定良好基礎(chǔ)。