2024年4月26日发(作者：仙诗槐)
环氧乙烷的性质作用以及应用
1 概述
环氧乙烷(Oxirane)又名氧化乙烯(Ethylene Oxide)，是最简单的环状醚。分子
式C
2
H
4
O，分子量44.05，易燃易爆有毒的液体。
在环氧乙烷的生产发展过程中，生产技术和工艺过程都有不断的改进和革新，
到目前为止，世界上几乎所有的环氧乙烷都是用乙烯直接氧化法生产的。直接氧化
法中，首先出现的是空气氧化法，而后氧气氧化法问世，二者并行：近几十年来，
许多厂家都采用氧气氧化法生产环氧乙烷，因为氧气氧化法不需要空气净化系统，
并且氧气氧化法的环氧乙烷收率高于空气氧化法，乙烯单耗较低。由于用纯氧作氧
化剂，连续引入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。
本设计采用氧气直接氧化法，对原有的单元设备进行生产能力标定和技术经济
评定。在此基础上，查阅了大量资料，根据设计条件，通过物料衡算、热量衡算、
反应器的选型及尺寸的确定，计算压降、催化剂的用量等，设计出符合设计要求的
反应器。
2 环氧乙烷的性质
2.1物理性质
常温下环氧乙烷为无色、具有甜醚味的气体。在较低的温度下环氧乙烷成为无
色、透明、易流动的液体。易溶于水、醚和醇等有机溶剂，沸点为283.5K，熔点161.7K,
燃点702K，自燃点844K，爆炸围为3.6%-78%（体积分数），在空气中允许浓度为
150mg/kg，粘度在10℃时为0.28mpa.s，热导率在25℃时0.0001239J/(cm.s.k)，
在标准状况下比热容为1.96KJ/kg.K。
2.2化学性质
环氧乙烷的化学性质非常活泼，能与很多化合物进行反应，其反应主要是环氧
乙烷开环与其它化合物进行加成反应，放出大量反应热，有的反应进行得非常剧烈，
甚至产生爆炸。
(1)分解反应
气体环氧乙烷在约400℃时开始分解，主要生成CO、CH
4
以及C
2
H
6
、C
2
H
4
、H
2
、C、
CH
3
CHO等
(2)加成反应
环氧乙烷与含有活泼氢原子的化合物，生产含－OH的化合物
①与水反应
环氧乙烷与水反应生成乙二醇，这是工业上生产乙二醇的方法。
C
2
H
4
OH
2
OCH
2
OHCH
2
OH
该反应为放热反应，热效应为96．3kJ/mol。反应过程不采用催化剂。
②与醇类反应
环氧乙烷与醇反应生成醚，其反应的最终产品是至少含一个羟基的醚。
2024年4月26日发(作者：仙诗槐)
环氧乙烷的性质作用以及应用
1 概述
环氧乙烷(Oxirane)又名氧化乙烯(Ethylene Oxide)，是最简单的环状醚。分子
式C
2
H
4
O，分子量44.05，易燃易爆有毒的液体。
在环氧乙烷的生产发展过程中，生产技术和工艺过程都有不断的改进和革新，
到目前为止，世界上几乎所有的环氧乙烷都是用乙烯直接氧化法生产的。直接氧化
法中，首先出现的是空气氧化法，而后氧气氧化法问世，二者并行：近几十年来，
许多厂家都采用氧气氧化法生产环氧乙烷，因为氧气氧化法不需要空气净化系统，
并且氧气氧化法的环氧乙烷收率高于空气氧化法，乙烯单耗较低。由于用纯氧作氧
化剂，连续引入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。
本设计采用氧气直接氧化法，对原有的单元设备进行生产能力标定和技术经济
评定。在此基础上，查阅了大量资料，根据设计条件，通过物料衡算、热量衡算、
反应器的选型及尺寸的确定，计算压降、催化剂的用量等，设计出符合设计要求的
反应器。
2 环氧乙烷的性质
2.1物理性质
常温下环氧乙烷为无色、具有甜醚味的气体。在较低的温度下环氧乙烷成为无
色、透明、易流动的液体。易溶于水、醚和醇等有机溶剂，沸点为283.5K，熔点161.7K,
燃点702K，自燃点844K，爆炸围为3.6%-78%（体积分数），在空气中允许浓度为
150mg/kg，粘度在10℃时为0.28mpa.s，热导率在25℃时0.0001239J/(cm.s.k)，
在标准状况下比热容为1.96KJ/kg.K。
2.2化学性质
环氧乙烷的化学性质非常活泼，能与很多化合物进行反应，其反应主要是环氧
乙烷开环与其它化合物进行加成反应，放出大量反应热，有的反应进行得非常剧烈，
甚至产生爆炸。
(1)分解反应
气体环氧乙烷在约400℃时开始分解，主要生成CO、CH
4
以及C
2
H
6
、C
2
H
4
、H
2
、C、
CH
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CHO等
(2)加成反应
环氧乙烷与含有活泼氢原子的化合物，生产含－OH的化合物
①与水反应
环氧乙烷与水反应生成乙二醇，这是工业上生产乙二醇的方法。
C
2
H
4
OH
2
OCH
2
OHCH
2
OH
该反应为放热反应，热效应为96．3kJ/mol。反应过程不采用催化剂。
②与醇类反应
环氧乙烷与醇反应生成醚，其反应的最终产品是至少含一个羟基的醚。