Bài giảng Công nghệ Hóa dầu

[behattieu_xiteen]

Download miễn phí Bài giảng Công nghệ Hóa dầu

• Cumen (isopropylbenzen) là chất lỏng, tan trong
nhiều dung môi hữu cơ, không hoà tan trong nước.
• Phương pháp chính sản xuất cumen là quá trình
ankyl hoá benzen với propylen.
. Các chất xúc tác cho quá trình:
- Với các quá trình alkyl hoá đồng thể: axit Bronsted
như HF, H2SO4., axit Lewis như AlCl3
+ HCl- Với các quá trình alkyl hoá dị thể: Al2O3, Al2O3/SiO2và các zeolit


http://cloud.liketly.com/flash/edoc/jh2i1fkjb33wa7b577g9lou48iyvfkz6-swf-2014-06-04-bai_giang_cong_nghe_hoa_dau.D1QQ8YDtpJ.swf /tai-lieu/de-tai-ung-dung-tren-liketly-69460/
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí

Tóm tắt nội dung tài liệu:

t
83
Bµi tËp:
• 1. Sinh viªn tù x©y dùng s¬ ®å khèi qu¸ tr×nh
liªn hîp clo ho¸ etylen, nhiÖt ph©n EDC vµ
oxiclo ho¸ etylen.
2. ThuyÕt minh s¬ ®å c«ng nghÖ s¶n xuÊt VC
b»ng ph­¬ng ph¸p liªn hîp.
84
B. S¶n xuÊt VC b»ng qu¸ tr×nh liªn hîp.
• * Liªn hîp clo ho¸ etylen vµ hydroclo ho¸ axetylen.
* Liªn hîp nhiÖt ph©n EDC vµ hydroclo ho¸ axetylen
85
* Liªn hîp oxiclo ho¸ etylen
• Qu¸ tr×nh nµy bao gåm sù chuyÓn ho¸ HCl (t¹o thµnh trong qu¸ tr×nh nhiÖt ph©n
EDC) thµnh Clo nh­ sau:
2HCl + 1/2O2 Cl2 + H2O Ho298= - 57 kJ/mol.
Qu¸ tr×nh dùa trªn c¸c ph¶n øng sau:
C2H4 + Cl2 CH2Cl- CH2Cl (1)
2 CH2Cl- CH2Cl 2 CH2 = CHCl + HCl (2)
C2H4 + 2HCl + 1/2O2 CH2Cl- CH2Cl + H2O (3)
Ph¶n øng tæng céng:
2 C2H4 + Cl2 + 1/2O2 2 CH2 = CHCl + H2O
¦u ®iÓm cña ph­¬ng ph¸p: - Tiªu tèn Ýt n¨ng l­îng
- Sö dông s¶n phÈm phô HCl
- Kh«ng dïng axetylen
- Chi phÝ rÎ h¬n.
86
S¶n xuÊt VC b»ng qu¸ tr×nh liªn hîp
87
2.2.6.2. S¶n xuÊt Polyvinyl clorua (PVC).
• A. Giíi thiÖu chung.
• PVC lµ mét lo¹i nhùa cã tÝnh c¬ lý tèt, cã ®é bÒn sö dông cao, chèng l·o
ho¸ tèt, dÔ t¹o mµu s¾c, khã b¾t ch¸y. Tuy nhiªn tÝnh mÒm dÎo vµ ®é bÒn
nhiÖt thÊp.
• Nhu cÇu sö dông:
– ThÕ giíi: Nhu cÇu sö dông nhùa PVC t¨ng m¹nh vµo cuèi thËp kû 90 ®¹t 26
triÖu tÊn/ n¨m,
– ViÖt Nam: N¨m 2000 tiªu thô kho¶ng 150.000 tÊn bét PVC, trong n­íc s¶n
xuÊt ®¸p øng ®­îc 40% nhu cÇu cßn 60% nhËp khÈu.
Dù kiÕn ®Õn n¨m 2010 nhu cÇu bét PVC lµ 400.000 tÊn n¨m.
88
HiÖn nay, n­íc ta ®· cã 4 nhµ m¸y s¶n xuÊt PVC bao gåm:
- Liªn doanh ViÖt Nam – Th¸i Lan TPC Vina s¶n xuÊt 100.000 tÊn bét
PVC/n¨m.
- Liªn doanh ViÖt Nam – Malaysia Phó Mü s¶n xuÊt 200.000 tÊn bét
PVC/n¨m.
- Liªn doanh ViÖt Nam – Th¸i Lan (ViÖt Th¸i) s¶n xuÊt 15.000 tÊn bét
PVC/n¨m.
- Atofina 100% vèn cña Ph¸p s¶n xuÊt 15.000 tÊn PVC/n¨m.
• C¸c ph­¬ng ph¸p s¶n xuÊt PVC:
- Trïng hîp VCM b»ng ph­¬ng ph¸p huyÒn phï.
- Trïng hîp VCM b»ng ph­¬ng ph¸p nhò t­¬ng.
- Trïng hîp VCM b»ng ph­¬ng ph¸p khèi.
- Trïng hîp VCM b»ng ph­¬ng ph¸p dung dÞch.
89
B. Ph¶n øng vµ ®iÒu kiÖn ®éng häc:
n CH2=CHCl [-CH2-CHCl-]n
C¬ chÕ:
I 2 I*
I* + CH2=CHCl I-CH2- *CHCl
R-CH2- *CHCl +n CH2=CHCl R-[CH2- CHCl]n- CH2- *CHCl
2 R-[CH2- CHCl]n- CH2- *CHCl R-[CH2- CHCl]n- CH=CHCl +
R-[CH2- CHCl]n- CH2- CH2 Cl
HoÆc R-[CH2- CHCl]n- CH2- CHCl-CHCl-CH2[CHCl-CH2]-R
90
B. C¸c ph­¬ng ph¸p trïng hîp VCM s¶n xuÊt PVC.
B1. Trïng hîp VCM b»ng ph­¬ng ph¸p khèi.
Ph¶n øng tiÕn hµnh ë nhiÖt ®é 40 – 70oC vµ ¸p suÊt 5 – 12 bar
* ¦u ®iÓm: DÔ thùc hiÖn
* Nh­îc ®iÓm: Trïng hîp khèi khã t¸ch nhiÖt cho ph¶n øng do ®ã dÔ x¶y ra vïng
qu¸ nhiÖt côc bé.
91
C¬ chÕ h×nh thµnh c¸c h¹t PVC trong ph¶n øng polyme ho¸ VCM b»ng ph­¬ng
ph¸p khèi:
KÝch th­íc h¹t ®é chuyÓn
ho¸ (%)
Giät VCM
C¸c h¹t PVC-VCM ®Çu
tiªn
TËp hîp c¸c h¹t PVC-
VCM
H¹t PVC cuèi cïng
0
200Ao
0,1-0,2 m
2 – 10 m
0
2
3- 10
90
92
S¬ ®å c«ng nghÖ s¶n xuÊt PVC b»ng ph­¬ng ph¸p khèi
93
B2. Trïng hîp VCM trong dung dÞch.
- Qu¸ tr×nh trïng hîp ®ång thÓ: polyme/dung m«i:
> Qu¸ tr×nh nµy kÐo dµi
> §ßi hái l­îng dung m«i lín, cã ®é tinh khiÕt cao.
Ýt ®­îc sö dông
trong c«ng nghiÖp
B3. Trïng hîp VCM b»ng ph­¬ng ph¸p nhò t­¬ng:
Latex
PVC kh«
VCM, H2O
ChÊt nhò ho¸
PVC kh«
Latex
VCM
H2O
VCM
PVC
H2O
VCM
PVC
H2O
PVC
H2O
PVC
H2O
H2O
ChÊt kh¬i mµo
H¹t nhùa
VCM
thu håi
Kh«ng
khÝ
nãng
Kh«ng
khÝ +
h¬i
n­íc
PVC
VCM
H2O
VCM
PVC
H2O
Nhò
t­¬ng
Vi
huyÒn
phï
Monome hoµ tan
ChÊt kh¬i mµo
PVC
PVC lo¹i
ChuÈn bÞ
nguyªn liÖu
Polyme ho¸ VËn chuyÓn
VCM
tån tr÷
Latex
lµm kh« nghiÒn t¹o
h¹t
®ãng gãi
Tån tr÷
94
B4. Trïng hîp VCM b»ng ph­¬ng ph¸p huyÒn phï.
• Trïng hîp VCM b»ng ph­¬ng ph¸p huyÒn phï lµ ph­¬ng ph¸p ®­îc sö
dông réng r·i nhÊt trong c«ng nghiÖp ®Ó s¶n xuÊt PVC v× cã nhiÒu ­u ®iÓm
sau:
- S¶n phÈm t¹o thµnh ë d¹ng h¹t, bôi dÔ gia c«ng.
- VËn tèc trïng hîp lín.
- NhiÖt ®é ph¶n øng thÊp.
- Kh«ng x¶y ra hiÖn t­îng qu¸ nhiÖt côc bé.
95
S¬ ®å khèi qu¸ tr×nh polyme ho¸ VCM s¶n xuÊt PVCb»ng ph­¬ng ph¸p huyÒn phï
VCM
ChÊt
kh¬i
mµo
H2O
ChÊt
b¶o vÖ
hÖ keo
VCM
PVC
H2O
VCM
PVC
H2O
PVC
H2O
PVC
H2O
PVC
H2O
PVC
Kh«ng
khÝ
nãng
Kh«ng
khÝ vµ
h¬i
N­íc th¶i
Polyme ho¸ Lo¹i VCM
VCM
thu håi
Tån tr÷ PVC
­ít
Lo¹i n­íc Lµm kh« §ãng gãi vµ tån
tr÷
96
C¬ chÕ h×nh thµnh c¸c h¹t PVC trong ph¶n øng polyme ho¸ VCM b»ng ph­¬ng
ph¸p huyÒn phï:
KÝch th­íc h¹t ®é chuyÓn
ho¸ (%)
Giät VCM
C¸c h¹t PVC/VCM ®Çu
tiªn
TËp hîp c¸c h¹t
PVC/VCM
H¹t PVC cuèi cïng
0
0,1 – 0,2 m
1 – 3 m
2 – 10 m
0
1 – 5
3 – 10
80 - 90
97
•C«ng nghÖ s¶n xuÊt PVC b»ng ph­¬ng ph¸p huyÒn phï
- §iÒu kiÖn vËn hµnh cña nhµ m¸y:
Nguyªn liÖu chÝnh:VCM
míi
VCM
tuÇn hoµn
VCM
N­íc lo¹i
kho¸ng
T¸c nh©n t¹o
huyÒn phï
Thø cÊp S¬ cÊp
ChÊt kh¬i
mµo
Polyvinyl ancol Polyvinyl axetat
2NaOH + H2O2 = Na2O2 + 2H2O
Na2O2 + C2H5OCOCl C2H5OCO-OONa + NaCl
C2H5OCO-OONa + C2H5OCOCl C2H5OCO-OO-OCOC2H5 + NaCl
C2H5OCO-OO-OCOC2H5 2C2H5OCOO*
* C¬ chÕ h×nh thµnh chÊt kh¬i mµo:
98
. S¬ ®å c«ng nghÖ s¶n xuÊt PVC b»ng ph­¬ng ph¸p huyÒn phï
VCM
99
ThiÕt bÞ ph¶n øng
(1) ThiÕt bÞ ph¶n øng
(2) M¸y khuÊy xo¾n èc
®¶o dßng ®i lªn
(3) M¸y khuÊy má neo
(4) ThiÕt bÞ ng­ng tô
ng­îc dßng
(5) ThiÕt bÞ läc gi¶i tõ
(6) Møc PVC tèi ®a
(7) Van x¶ röa
(8) Cöa x¶
100
Ch­¬ng 3.
S¶n xuÊt c¸c hîp chÊt tõ propylen
CH3-CH=CH2
Propylen
Propylen oxit
Axit acrylic
Acrylonitril
Nhùa PP
Sîi polyacrylat
Propylen glycol
10%
13%
46%
Cumen
R­îu
Axeton
101
3.1. S¶n xuÊt propylen oxit (PO).
• Propylen oxit lµ chÊt láng cã ts= 35 oC, nhiÖt tnc = -112oC, tû träng d204= 0,830
• PO cã nhiÒu øng dông nh­ng øng dông quan träng nhÊt lµ ®­îc sö dông lµm
nguyªn liÖu s¶n xuÊt polyuretan (chiÕm 60%) vµ nhùa polyeste (20%).
• C¸c ph­¬ng ph¸p s¶n xuÊt PO:
- Qu¸ tr×nh clohydrin ho¸ propylen
- Qu¸ tr×nh ®iÖn ho¸
- Qu¸ tr×nh oxi ho¸ trùc tiÕp.
- Qu¸ tr×nh oxi ho¸ sö dông peroxit.
102
3.1.2. C¸c ph­¬ng ph¸p tæng hîp P.O vµ ®Æc ®iÓm cña ph¶n øng
3.1.2.1. Qu¸ tr×nh clohydrin ho¸ propylen s¶n xuÊt PO.
* Ph¶n øng vµ ®iÒu kiÖn ®éng häc.
Qu¸ tr×nh nµy t­¬ng tù nh­ qu¸ tr×nh s¶n xuÊt EO. C¸c ph¶n øng
chÝnh x¶y ra nh­ sau:
Cl2 + H2O ClOH + HCl
CH3 -CHOH-CH2Cl (90%)
CH3-CH=CH2 + HOCl
CH3 -CHCl-CH2OH (10%)
2CH3CHOHCH2Cl + NaOH CH3CH – CH2 + NaCl + H2O
O
Ph¶n øng t¹o propylen clohydrin to¶ nhiÖt víi Ho298 =-225 kJ/mol
Ph¶n øng víi NaOH thu nhiÖt nhÑ Ho298 =5 kJ/mol.
103
S¬ ®å c«ng nghÖ s¶n xuÊt PO b»ng qu¸ tr×nh clohydrin propylen
104
S¶n xuÊt PO b»ng ph­¬ng ph¸p oxi ho¸ cã sö dông peroxit.
• Ph¶n øng chÝnh nh­ sau
CH3-CH=CH2 + ROOH (hoÆc R-CO-OOH) CH3-CH - CH2 + ROH
O
(hoÆc RCOOH)
Kh¬i mµo: RH + A R* + AH
Ph¸t triÓn m¹ch: R* + O2 RO2*
RO2* + RH ROOH + R*
Ng¾t m¹ch: 2R* R-R
R* + RO2* ROOR
2RO2* S¶n phÈm kh«ng ho¹t ®éng
105
* Ph¶n øng oxi ho¸ isobutan t¹o t-butyl hydroperoxit vµ t-butyl ancol.
• §iÒu kiÖn ph¶n øng:
- NhiÖt ®é 110 – 130oC
- ¸p suÊt 3 – 3,5 Mpa
-Thêi gian l­u kho¶ng 7 giê cho mét l­îng isobutan chuyÓn ho¸ lµ 35%.
- Tû lÖ oxi vµ isobutan d­íi 8%, ®¶m b¶o ë møc ngoµi giíi h¹n ch¸y næ d­íi.
* Ph¶n øng epoxi ho¸ propylen:
•§iÒu kiÖn ph¶n øng:
- Ph¶n øng nµy x¶y ra trong pha láng
- Xóc t¸c: dung dÞch molipden naphtenat 5% KL.
- ThiÕt bÞ ph¶n øng nhiÒu giai ®o¹n
- NhiÖt ®é: 110oC
- ¸p suÊt 3 -4 Mpa
-tû lÖ peroxit/ancol/propylen lµ 1/1/3
- Thêi gian l­u 0,5 – 1 giê/1 giai ®o¹n, tæng thêi gian l­u lµ 2,5 giê.
-§é chän läc propylen oxit vµ ancol ®¹t 85.
106
S¬ ®å c«ng nghÖ s¶n xuÊt PO b»ng qu¸ tr×nh oxi ho¸ propylen sö dông peoxit
O2
ChuÈn bÞ nguyªn liÖu
100oC
C3
PO th«
PO
107
* Ph¶n øng oxi ho¸ isobutan:
• HiÖu suÊt ph¶n øng ®¹t 94%
• Tû lÖ hai s¶n phÈm t¹o thµnh (peroxit vµ ancol): 1,2.
• Ph­¬ng ph¸p nµy ®· tr¸nh ®­îc...