一、技术名称：乙烯氧化制环氧乙烷高性能银催化剂技术
二、技术类别：减碳技术
三、所属领域及适用范围：石油化工行业 环氧乙烷/乙二醇生产领域
四、该技术应用现状及产业化情况
环氧乙烷/乙二醇（EO/EG）是第二大乙烯衍生物，是用途广泛的大宗石油化工产品，在国民经济中占有重要地位。工业生产中，乙烯和氧气在银催化剂作用下发生氧化反应生产环氧乙烷，再由环氧乙烷水解生产乙二醇。目前我国 EO/EG 生产企业约有 37 家，产能约 600万吨/年。乙烯成本占环氧乙烷生产成本的 70%以上，乙烯价格随着原油价格的升高而升高，为降低生产成本，提高竞争力，企业都采用高性能银催化剂以提高环氧乙烷产率。高性能银催化剂主要包括高选择性银催化剂和中等选择性银催化剂，目前国产高性能银催化剂综合性能达到国际先进水平，但是国内市场占有率仅 12%，具有很大的推广潜力。
五、技术内容
1. 技术原理
在银催化剂作用下，乙烯和氧气发生氧化反应，主反应生成环氧乙烷，副反应生成二氧化碳和水，反应方程式如下：
随着银催化剂选择性的提高，消耗同样的乙烯，生成环氧乙烷的量越多，生成 CO2的量越少。在装置产能不变的前提下，提高催化剂的选择性，不仅可以节约一定量的乙烯，提高原料的转化率，有效降低企业生产成本，同时可减少生产过程中 CO2生成，实现温室气体减排。
2. 关键技术
（1）新型载体制备技术
优化载体制备配方，改善载体孔分布，制备出比表面提高 50%以上的新型载体，提高了高性能银催化剂稳定性，满足工业使用要求；
（2）高性能银催化剂制备技术
通过添加助剂调节催化剂表面电子效应和微观化学环境，提高催化剂的选择性。采用新型载体，优化催化剂组成和制备工艺，成功开发出选择性比传统银催化剂高 7%的高选择性银催化剂；
（3）发挥催化剂最佳性能工艺优化技术
通过优化反应器入口乙烯、氧气、二氧化碳浓度和调节剂浓度，确定发挥催化剂最佳性能的工艺条件技术，实现装置长周期稳定运行。
3. 工艺流程
乙烯氧化生产环氧乙烷工艺示意图见图1。
图 1 乙烯氧化制环氧乙烷工艺示意图
六、主要技术指标
1．高选择性银催化剂
最高选择性在89%以上，三年平均选择性87%，比传统催化剂提
高约7%；
2．中等选择性银催化剂
最高选择性在86%以上，三年平均选择性82.7%，比传统催化剂提高2.7%。
七、技术鉴定情况
高选择性银催化剂技术于 2013 年 4 月通过中国石化组织的技术成果鉴定，中等选择性银催化剂技术于 2010 年 9 月通过中国石化组织的技术成果鉴定。其中，高性能银催化剂技术已获得 22 项国家发明专利。
八、典型用户及投资效益
典型用户：上海石化、天津石化等。
典型案例 1
案例名称：上海石化 2 套乙二醇装置使用高选择性银催化剂项目
建设规模：52.5 万吨当量环氧乙烷/年。建设条件：适用于原有环氧乙烷/乙二醇装置。主要建设内容：使用高选择性银催化剂替代原有催化剂，银催化剂在运行期间的平均选择性从使用传统催化剂的 80%上升到 87%。项目总投资 12000 万元，建设期 2 个月，项目年减排量10.5 万 tCO2。项目实施后，每年节约乙烯 3.34 万吨，直接产生经济效益 3 亿元。高选择性银催化剂与原有催化剂成本相当，碳减排成本约为 0 元/tCO2。
典型案例 2
案例名称：天津石化乙二醇装置使用中等选择性银催化剂项目
建设规模：7.5 万吨当量环氧乙烷/年。建设条件：适用于原有环氧乙烷/乙二醇装置。主要建设内容：使用中等选择性银催化剂替代原有催化剂，银催化剂在运行期间的平均选择性从使用传统催化剂的80%上升到 82.7%。项目总投资约 1270 万元，建设期 1 个月。项目年减排量 6118 tCO2。项目实施后，每年节约乙烯约 1950 吨/年，直接产生经济效益约 1750 万元。项目由于节约生产成本产生的经济效益为1754 万元。中等选择性银催化剂与原有催化剂成本相当，碳减排成本约为 0 元/tCO2。
九、推广前景和减排潜力
随着环氧乙烷/乙二醇生产规模的扩大，预计到 2020 年，国内银催化剂装填量约为 7700m3，以国产高性能银催化剂（包括高选择性和中等选择性银催化剂）所占比例为 60%计算，年均需国产高性能银催化剂约 1600 吨/年，项目总投资预计约为 15 亿元，使用国产高性能银催化剂比采用传统银催化剂每年直接节约乙烯合计 35 万吨/年，每年直接为企业降低生产成本超过 30 亿元，二氧化碳年减排潜力约 110 万吨 CO2。
