☺ GVHD PHÍ THỊ PHƯƠNG HUÊ LỚP 08CHH01 Nhóm 10 Cao Nhật Tuyền Lê Thị Quỳnh Trang Phạm Thị Kiều Trang I Giới thiệu Styren là một sản phẩm hóa dầu quan trọng để tổng hợp nên polystyren CTCT của styren Styren còn được gọi là phenyletylen, vinylbenzen, styrol, hoặc cinnamene, có công thức phân tử C6H5 CH=CH2 • Tính chất vật lý của styren Nhiệt tạo thành pha khí 25 0C 147,4 kJmol Nhiệt tạo thành pha lỏng 25 0 C 103,4 kJmol Styren có thể trộn lẫn với hầu hết chác dung môi hữu cơ trong bất kì tỉ lệ,.
☺ GVHD: PHÍ THỊ PHƯƠNG H LỚP : 08CHH01 Nhóm 10: Cao Nhật Tuyền Lê Thị Quỳnh Trang Phạm Thị Kiều Trang I.Giới thiệu: - Styren sản phẩm hóa dầu quan trọng để tổng hợp nên polystyren CTCT styren - Styren gọi phenyletylen, vinylbenzen, styrol, cinnamene, có cơng thức phân tử:C6H5-CH=CH2 • Tính chất vật lý styren: Nhiệt tạo thành pha khí 25 0C 147,4 kJ/mol Nhiệt tạo thành pha lỏng 25 C: 103,4 kJ/mol Styren trộn lẫn với hầu hết chác dung mơi hữu tỉ lệ, dung mơi tốt cho tơng hợp cao su polystyren Styren hịa tan hợp chất glycol, … styren nước hịa tan nhau.Mối quan hệ tính tan nước styren : Các thông số quan trọng để giám sát sản xuất sử dụng styren số khúc xạ mật độ Bảng số khúc xạ mật độ styren : • Tính chất hóa học styren: Styren có nối đơi nên phản ứng alken với tác nhân oxi hóa mạnh như: Phản ứng hóa học quan styren polyme hóa tạo polystyren,nhưng tạo thành chất đồng trùng hợp với monomer khác Việc tạo thành chất đồng trùng hợp với butadien tạo Buna S (cao su tổng hợp), phản ứng dẫn đầu cho phát triển ngành cơng nghiệp styren Oxy hóa styren khơng khí có tầm quan trọng đặc biệt phản ứng dẫn đến tạo thành phân tử lượng cao(theo chế chuỗi gốc), tạo thành hợp chất khác bao gồm benzaldehit, formaldehit, axit formic Các halohydrin hợp chất quan trọng trình preparative(chuẩn bị), chúng phản ứng với kiềm tạo oxit styren, tiếp tục thủy phân dẫn đến phenyl glycol Indohydrin hình thành từ styren với có mặt iot, thủy ngân II oxit nước 1-phenyletanol sản phẩm trung gian quan trọng (fume –bán sản phẩm) công nghiệp (hương nước hoa): Để sản xuất styren dựa cở sở phản ứng dehydro hóa etylbenzen đạt năm 1930 Hầu hết monome styren(ts = 145,2 C, d 20 =0,906) sản xuất phương pháp dehydro hóa etylbenzen đồng sản phẩm q trình sản xuất propylen oxyt Styren thu từ phân đoạn C5 xăng nhiệt phân phương pháp chưa ứng dụng nhiều công nghiệp,99%etylbenzen sử dụng để sản xuất styren Khoảng 95% etylbenzen thu từ q trình alkyl hóa benzen với etylen,5% thu từ phân đoạn C8 trình reforming xúc tác Hiện styren sản xuất từ etylbenzen chủ yếu dehydro hóa Một lượng nhỏ thu sản xuất OP theo cơng nghệ Oxirane Shell II Dehydro hóa etylbenzen tạo thành styren : Dehydrohóa trực tiếp từ EB để thu styren chiếm khoảng 85% sản xuất thượng mại.Phản ứng thực với pha với nước chất xúc tác (chủ yếu sắt oxit).Phản ứng thu nhiệt thực đoạn nhiệt đẳng nhiệt,cả hai phương pháp sử dụng thực tế Cơ chế phản ứng: Phản ứng phản ứng thuận nghịch,thu nhiệt mạnh, tăng thể tích chuyển đổi từ etylbenzen thành styren hydro C6H5C2H5 → C6H5CH=CH2+ H2 , ∆H 298 = 125 kJ/mol - Phản ứng tăng thể tích thích hợp tiến hành nhiệt độ cao, áp suất thấp - Nếu khơng sử dụng xúc tác,q trình tiến hành 700-8000C,độ chuyển hóa sau vịng phản ứng 20-30% Q trình thường kèm theo phản ứng phụ hydrodealkyl hóa thành benzen toluen,phản ứng cracking với tạo thành khí cốc,phản ứng alkyl hóa styren thành metylstyren chuyển hóa sản phẩm phụ - Phản ứng dehydro hóa Etylbenzen cơng nghiệp tiến hành với có mặt nước làm lạnh sản phẩm Phương trình phản ứng phụ : C6H5-CH2CH3→ C6H6 + C2H4 (∆H=101,8 kJ/mol ) C6H5-CH2CH3 → 8C + 5H2 ,(∆H=1,72Kj/mol ) Styren phản ứng xúc tác tạo toluen : C6H5-CHCH2+ 2H2 → C6H5CH3+ CH4 - Muội C sinh làm ngộ độc xúc tác,các chất xúc tác tự làm cách tăng cường phản ứng cacbon với nước tạo cacbondioxit C + 2H2O → CO2 + 2H2 ( ∆H=99,6 kJ/mol ) - Quá trình dehydro hóa thích hợp tiến hành với có mặt nước làm lạnh nhanh khí sản phẩm,quá trình tăng tốc nhờ có mặt xúc tác Hơi nước có vai trị : * Cung cấp nhiệt cho phản ứng (đặc biệt trình tiến hành chế độ đoạn nhiệt) * Giảm lượng nhiệt cung cấp cho đơn vị thể tích thiết bị phản ứng * Làm giảm áp suất riêng phần styren,do làm phản ứng chuyển dịch phía tạo thành styren, làm giảm lượng cốc tạo thành trì hoạt tính xúc tác Do nước có vai trị quan trọng phản ứng Xúc tác có vai trị làm : *Tăng độ chuyển hóa, chọn lọc phản ứng *Giảm nhiệt độ phản ứng, giảm phản ứng phụ như:polime hóa tạo nhựa cốc Tuy nhiệt độ phản ứng cao khoảng 550-6500C, áp suất 0,1-0,3 Mpa(trong sơ đồ cũ) thấp 0,1Mpa (trong sơ đồ mới) Xúc tác đại có cấu tử: *Cấu tử hoạt động : Fe 2O *Chất ổn định : Cr2O3, Al2O3, MgO *Chất ức chế tạo cốc: K2O *Chất khơi mào : CuO, V 2O5, AgO *Chất kết dính : aluminat canxi - Có nhiều loại xúc tác miêu tả cho phản ứng xúc tác Shell 105 xúc tác thống trị thị trường nhiều năm vưa qua Chất xúc tác thường 84,3% sắt Fe203; 2,4%Crom Cr203; 13,3% kali K2C03 Gần đây, nhà sản xuất ngày cạnh tranh tìm kiếm xúc tác cho sản lượng cao hơn, xúc tác đáp ứng yêu cầu cụ thể bao gồm như: Nissan Girdler Nhật, Sud-Chemie Đức, hãng xúc tác Uniteed Mỹ Và ngày thị trường xúc tác loại G-64 G-84 - Tùy thuộc vào loại xúc tác sử dụng mà q trình tiến hành điều kiện đẳng nhiệt đoạn nhiệt Cơng nghệ: a) Dehydro hóa đoạn nhiệt: - Q trình ứng dụng rộng rãi cơng nghiệp phát triển theo giai đoạn: +)Một thiết bị phản ứng làm việc áp suất 0,15-0,2 MPa,độ chuyển hóa đạt 40% +)Hai thiết bị phản ứng đặt nối tiếp nhằm tối ưu tỉ lệ độ chọn lọc độ chuyển hóa,làm việc áp suất 0,15-0,2 MPa,độ chuyển hóa đạt 45-55% +)Hệ thống làm việc áp suất thấp,độ chuyển hóa đạt 60% Nhiệt độ thay đổi mạnh lớp xúc tác nên thời gian sống xúc tác thấp so với thiết bị đẳng nhiệt.Trong lớp xúc tác nhiệt độ phản ứng giảm 10C độ chuyển hóa tăng 1%.Do vậy,để thu độ chuyển hóa cao phải thêm lượng đáng kể nước nhiệt độ cao.Tuy nhiên, nhiệt độ 6100C,etylbenzen styren tạo thành bị cracking.Để khắc phục tượng này, cần tiến hành phản ứng thiết bị phản ứng đặt nối tiếp(hay lớp xúc tác nối tiếp) với thiết bị gia nhiệt trung gian tiến hành phản ứng điều kiện áp suất thấp để dịch chuyển phản ứng theo hướng mong muốn.Trong trường hợp,nếu áp suát giảm theo chiều dày lớp xúc tác thiết bị phản ứng phải có thiết kế đặc biệt(thường sử dụng loại thiết bị xuyên tâm thay cho loại dọc trục) Sơ đồ công nghệ dehydro hóa đoạn nhiệt sản xuất styren trình bày sơ đồ đây: SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ Sản xuất styren cơng nghệ dehydro hóa đoạn nhiệt 1-TB bay EB 2-Lò ống 3-TBPƯ đoạn nhiệt 4-Nồi tận dụng nhiệt 5-TB phân ly 6Tháp tách S nước ngưng 7-Tháp tách EB(+B+T)TsEB=137oC 8-Tháp tinh chế S 9-Tháp tách EB-(B+T) 10-Tháp tách B-T Thuyết minh sơ đồ công nghệ: Etylbenzen etylbenzen tuần hoàn bốc hơi,trộn với 10% nước, gia nhiệt đến 530-5500C đưa đến thiết bị phản ứng 90%lượng nước lại gia nhiệt đến 800-8200C đưa vào thiết bị phản ứng xuyên tâm để nâng nhiệt độ lên 6500 tạo điêu kiện cho phản ứng dehydro hóa xảy Khí sản phẩm khỏi thiết bị phản ứng có nhiệt độ 590-6000C làm lạnh nhanh chóng trao đổi nhiệt với nước ngưng, nhiệt khí sản phẩm sử dụng để sản xuất nước áp suất trung bình,sau khí sản phẩm tiếp tục làm lạnh nước lạnh Sản phẩm sau làm lạnh,được đưa vào thiết bị lắng tạo thành pha: 1)Pha khí giàu hydro,CO,CO2, hydrocacbon nhẹ đưa xử lý làm nhiên liệu 2) Pha nước giàu hydrocacbon thơm đưa vào tháp tách,benzen toluen thu đỉnh hồi lưu 3) Pha hữu chủ yếu chứa styren etylbenzen chưa chuyển hóa đưa sang phận tách -Styren etylbenzen hòa trộn với chất ức chế đưa vào tháp chưng tách styren thô Sản phẩm đỉnh làm lạnh lắng tách,phần khí khơng ngưng sử dụng làm khí nhiên liệu,phần ngưng hồi lưu đỉnh tháp đưa vào tháp thu hồi etlbenzen Styren tách đáy tháp đưa đến tháp tinh chế styren Khí lấy đỉnh,làm lạnh,lắng tách,phần khơng ngưng đưa làm khí nhiên liệu,phần ngưng hồi lưu đỉnh đưa bên đồng thời bơm chất ức chế vào nhằm tránh trùng hợp styren sau đưa làm lạnh thu styren.sản phẩm đáy gia nhiệt,hồi lưu đáy - Sản phẩm thu đỉnh tháp tách styren thô đưa đến tháp thu hồi etylbenzen chưa chuyển hóa Etylbenzen thu đáy gia nhiệt hồi lưu đáy tuần hồn hịa trộn với etylbenzen Sản phẩm đỉnh làm lạnh,lắng tách,hồi lưu đỉnh đưa vào tháp tách phân đoạn nhẹ,thu benzen đỉnh,toluen đáy tháp Styren thơ q trình dehydro hóa có thành phần sau: Benzene (bp 80 0C) % Toluene (bp 1100C) % Ethylbenzene (bp 136 0C) 32 % Styrene (bp 145 0C) 64 % Others % b) Dehydro hóa đẳng nhiệt (Cơng nghệ dehydro hóa đẳng nhiệt BASF): Về mặt cơng nghệ, q trình khó thực trình đoạn nhiệt Thiết bị phản ứng thiết bị loại ống chùm,xúc tác đặt ống, với dịng trao đổi nhiệt tuần hồn ngồi ống Ưu điểm trình so với trình đoạn nhiệt là: *Nhiệt dịng ngun liệu đầu thấp *Tỉ số nước nguyên liệu đầu thấp Các điều kiện công nghệ sau: Nhiệt độ nguyên liệu đầu : 5800C Nhiệt độ chất tải nhiệt đầu vào : 7500C Nhiệt độ chất tải nhiệt đầu : 6300C Tỉ lệ nước : 1,1 - 1,2 Độ chuyển hóa (1 lần phản ứng): 60% Độ chọn lọc : 92 – 94% Q trình sử dụng khí khói lị làm chất tải nhiệt Hỗn hợp etylbenzen nước gia nhiệt thiết bị trao đổi nhiệt với dịng khí sản phẩm khí khói Khí khói sau trao đổi nhiệt có nhiệt độ 3750C gia nhiệt lị đốt Thiết bị phản ứng có ống chứa xúc tác có chiều dài 2,5-4m, đường kính 10-20 cm III.Chưng cất styren A Tinh chế styren Chưng cất styren B Monsanto approach Xử lý sản phẩm dehydro hóa: Sản phẩm dehydro hóa có chứa 50% styren đưa vào tháp chưng cất, lần lược thực nhiệm vụ sau : +)Thu styren thô đáy tháp thứ nhất(70 đĩa): Do etylbenzen vaf styren có nhiệt độ sơi gần styren có khuynh hướng dễ dàng trùng hợp(ngay điều kiện chân không),nên trình tách styren thơ khỏi etylbenzen phải thực điều kiện sau: - Số đĩa lớn(60-70 đĩa) số hồi lưu cao(>6) - Thực điều kiện chân không(7-30KPa ) để giảm nhiệt độ đáy tháp xuống 1080C tăng độ bay tương đối - Có mặt chất ức chế trùng hợp( lưu huỳnh dinitrophenol) - Để giảm áp thiết bị ngưng tụ đĩa tháp +)Tinh chế styren để thu styren thương phẩm: Tháp tinh chế styren khỏi vết etylbenzen hydrocacbon nặng đòi hỏi điều kiện mềm hơn:20 đĩa,đáy tháp 1050C,tương ứng áp suất 10 va 20KPa,có sử dụng chất ức chế,styren thu có độ 99,7-99,8 % +)Thu hồi etylbenzen chưa phản ứng ,tuần hồn lại thiết bị dehydro hóa(60 đĩa):q trình thực tháp chưng áp suất khí với nhiệt độ đáy tháp 140 0C +)Xử lý phân đoạn nhẹ: - Tách benzen toluen tháp chưng áp suất khí quyển,nhiệt độ đáy tháp 1150C(20 đĩa),benzen tuần hồn lại thiết bị alkyl hóa - Lưu huỳnh phenol sử dụng làm chất ức chế trùng hợp q trình chưng cất styren,cịn tert_butyl_4_catechol hydroquinon sử dụng làm chất ức chế trình bảo quản styren Ngồi có quy trình sản xuất monome styren (SM) dùng cho sản xuất polyme, gồm có : Quy trình sản xuất monome styren (SM) dùng cho sản xuất polyme, gồm có quy trình Lumus UOP "cổ điển" cho nhà máy quy trình Lumus UOP "thơng minh" cho nhà máy cải tạo sửa chữa Hiện nay, giới có 36 nhà máy vận hành với công nghệ Lumus UOP "cổ điển" nhà máy áp dụng công nghệ Lumus UOP "thơng minh" Cơng nghệ quy trình Lumus UOP “ cổ điển ” Nguyên liệu sản phẩm : Nguyên liệu : Ethylbenzene 99.85 wt-% Xylene 50 ppm wt max Diethylbenzene ppm wt max Sản phẩm : Styrene 99.85 wt-% Ethylbenzene 0.03 wt-% max Alpha-methylstyrene 0.03 wt-% max - Quy trình sản xuất monome styren (SM) dùng cho sản xuất polyme, gồm có quy trình Lumus UOP "cổ điển" cho nhà máy quy trình Lumus UOP "thông minh" cho nhà máy cải tạo sửa chữa Hiện nay, giới có 36 nhà máy vận hành với công nghệ Lumus UOP "cổ điển" nhà máy áp dụng công nghệ Lumus UOP "thơng minh" - Có nhiều cơng nghệ thực để dehydro Một công nghệ đề nghị cấp giấy phép Lummus, dựa công nghệ UOP Nó sử dụng chất xúc tác kim loại quý mà có chọn lọc cao, cho phép chuyển đổi Êtylbenzen tăng lên đến 80% sau vịng phản ứng Q trình ban đầu đặt tên Styro-Plus, gọi SMART SM Nó có thực tốt đơn vị thí điểm (Mitsubishi petrolchemical, Nhật Bản) từ năm 1985 - Các Lummus / UOP Smart SM trình kết hợp gia nhiệt lại oxy hóa cơng nghệ với dehydro q trình dehydro hóa đoạn nhiệt, cơng nghệ để sản xuất styren monomer (SM) từ Etylbenzen Nó sử dụng thiết kế đặc biệt lị phản ứng để đạt q trình oxy hóa dehydro hóa phản ứng - Trong lị phản ứng nhiệt q trình oxy hóa cấp cho phản ứng dehydro hóa Điều giúp tiết kiệm đồng thời làm giảm nước nhiệt cần thiết,dẫn đến EB chuyển đổi 80% Đối với sản xuất có SM, cải tiến đến Smart SM trình đạt hiệu cao - Các Lummus / UOP Smart SM tính q trình: *Styrene monomer độ tinh khiết 99,85 Wt% tối thiểu *Chuyển đổi EB(trên 80%) *Giảm nước nhiệt cần thiết *Không cần thiết bị gia nhiệt trung gian Quy trình sản xuất monome styren trung tâm công nghệ BADGER (MỸ) Đây quy trình sản xuất monome styren (SM) phương pháp tách hyđro etyl benzen (EB) để tạo thành styren Nguyên liệu EB sản xuất phương pháp alkyl hóa benzen với etylen Hiện cơng nghệ áp dụng 40 sở sản xuấtstyren giới với công suất thiết kế từ 32 đến 78 nghìn tấn/ năm Tổng cộng, cơngsuất sở đạt triệu tấn/ năm Mô tả quy trình: EB tách hyđro xúc tác sắt oxit hoạt hóa kali, với có mặt nước,để tạo thành styren Phản ứng thu nhiệt thực điều kiện chân không vànhiệt độ cao: tỷ lệ trọng lượng 1:1 nước nguyên liệu EB với mức chuyến hóa EB vừa phải, độ chọn lọc phản ứng styren đạt 97% Các sản phẩm phụ benzen toluen thu hồi chưng cất phấn cất benzen hồi lưu trở lại phận EB EB bay tái chế phổi trộn với nhiệt nạp vào hệ phản ứng đoạn nhiệt nhiều bước Giữa bước tách hyđro, người ta bổ sung nhiệt để tăng hiệu chuyển hóa EB đến mức thông thường 60 - 75% Nhiệt bổ sung gián tiếp phương pháp thông thường, bổ sung trực công nghệ gia nhiệt trực tiếp Shell Oil Các dòng thiết bị phản ứng làm lạnh thiết bị trao đối nhiệt để thu hồi nhiệt thải ngưng tụ hyđrocacbon, nước Khí thải khơng ngưng tụ - chủ yếu hyđro - nén, sau đưa vào hệ thống hấp thụ để thu hồi vết hyđrocacbon thơm Sau thu hồi hyđrocacbon., khí thải giàu hyđro sử dụng làm nhiên liệu cho công đoạn chưng cất hyđrocacbon ngưng tụ styren thơ đưa sang phận chưng cất, cịn phần ngưng tụ giải hấp để loại bỏ hyđrocacbon thơm khí hịa tan Phần ngưng trình hồi lưu làm nước nạp nồi Ở công đoạn chưng cất, trước tiên sản phẩm phụ benzen/toluen tách khỏi dịng styren thơ EB chưa chuyển hóa tách khỏi styren hồi lưu phần phản ứng Các hệ thống thu hồi nhiệt áp dung để thu hồi lượng từ cột EB/SM Ở bước tinh chế cuối, thành phần chứa lượng nhỏ C9 thành phần nặng tách khỏi sản phẩm SM cuối Để giảm tối đa phản ứng polyme hóa thiết bị chưng cất, người ta nạp chất ức chế dạng đinitrophenolic vào thiết bị với styren thô Độ tinh khiết sản phẩm SM thường đạt 99,90 - 99,95% Định mức tiêu hao nguyên liệu lượng: Etyl benzen: 1052 tấn/ SM Năng lượng: 1,25 kcal/tấn SM Nước làm lạnh: 150 m3/tấn sm Quy trinh sản xuất monome styren trung tâm công nghệ công ty GTC Technology Corp,được áp dụng để thu hồi styren trực tiếp từ nguyên liệu xăng nhiệt phân thô - sản phẩm dẫn xuất quy trình cracking nước naptha, dầu gazoin khí thiên nhiên hóa lỏng Mơ tả quy trình: Ngun liệu xăng nhiệt phân cất phân đoạn sơ bộ, lấy phần dòng C8, phần cất chứa styren thu se nạp vào tháp cất chiết phối trộn với dung môi chọn lọc, dung môi chiết styren xuống đáy tháp, hỗn hợp dung môi giàu styren đưa vào tháp thu hồi dung môi, từ dung môi hồi lưu lại tháp cất chiết phần styren cất đỉnh tháp thu hồi Bước tinh chế cuối tạo sản phẩm styren nồng độ 99,9% với hàm lượng phenyl axetylen nhỏ 50 ppm Phần cất từ tháp cất chiết xử lý tiếp để thu hồi dòng xylen hỗn hợp chất lượng cao Một nhà máy cracking thông thường giới sản xuất khoảng 25.000 styren/ năm 75.000 xylen hỗn hợp/ năm từ nguyên liệu xăng nhiệt phân Ưu điểm quy trình Sản phẩm styren quy trình có độ tinh khiết cao, thích hợp cho phản ứng polyme hóa có giá cạnh tranh so với styren sản xuất theo quy trình thơng thường Nếu muốn, người ta chiết xylen hỗn hợp từ xăng nhiệt phân, nhờ tăng chất lượng xylen làm nguyên liệu hóa chất Quy trình có hiệu kinh tế cao xăng nhiệt phân thông thường nguyên liệu bổ sung Ở quy trình xử lý xăng nhiệt phân thông thường, styren thường bị phân hủy phận hyđro hóa giai đoạn đầu Sau đó, xăng nhiệt phân hyđro hóa cất phân đoạn để chiết benzen toluen Quy trình GTC cho phép tiến hành cất phân đoạn "đầu dòng" thiết bị xử lý với hyđro, nhờ giảm tiêu hao hyđro ngăn tượng hỏng xúc tác polyme styren Trong nhiều trường hợp, phần lớn thiết bị cất phân đoạn có tái sử dụng phận thu hồi styren IV Đồng sản xuất propylen oxit styren: Quá trình bao gồm giai đoạn: Oxy hóa pha lỏng etylbenzen thành hydroperoxyt với sản phẩm phụ axetophenon phenol-1 etanol : C6H5-CH2-CH3 + O2 → C6H5-CHOOH-CH3 *Phản ứng tiến hành theo chế chuỗi gốc H/P EB chuyển hóa tiếp thành axetophenon rượu tương ứng nên độ chuyển hóa cịn trì mức thấp X=1012% *Phản ứng tỏa nhiệt, không sử dụng xúc tác *Cần sử dụng hợp chất có tính kiềm CaCO3 MgCO3 để trung hòa axit tạo thành,ngăn cản phân hủy hydroperoxit *Nhiệt độ phản ứng điều khiển khoảng 125-1550C, áp suất 1,5 MPa để trì mơi trường phản ứng pha lỏng *Thiết bị phản ứng cho q trình dị thể khí –lỏng tháp sủi bọt hệ 3-5 thiết bị nối tiếp để phân bố thời gian lưu đồng giảm dần nhiệt độ phản ứng độ chuyển hóa X tăng, biện pháp thực nhằm mục đích giảm phân hủy hidroperoxit tạo thành *Độ chọn lọc thành H/P la 87%, nhiện hiệu suất tạo thành tiền chất styren (axetophenol phenyl-1 etanol) đạt 98% *Nhiệt phản ứng tách cách bay phần pha lỏng, sau ngưng tụ hồi lưu *Sản phẩm thu chứa 10-12% trọng lượng hydroperoxit Nồng độ hydroperoxit tăng lên 17% thiết bị bay , etylbenzen thu hồi tuần hoàn lại vùng phản ứng *Thời gian lưu thiết bị khoảng 1h 2 Epoxy hóa propylen pha lỏng với có mặt xúc tác đồng thể dị thể: *Cơng nghệ epoxy hóa đồng thể Oxirane sử dụng xúc tác Molypden naphtenat Sự có mặt xúc tác hạn chế phản ứng phụ, giảm tỉ lệ propylen sử dụng *Công nghệ Shell sử dụng xúc tác dị thể oxit kim loại (Mo,V,Ti) mang SiO2 *Phản ứng tỏa nhiệt mạnh, xảy nhiệt độ 100-1300C, áp suất 3,5MPa Độ chuyển hóa hydroperoxit cao (>97%) *Thiết bị phản ứng : Quá trình tiến hành thiết bị phản ứng nối tiếp, có thiết bị trao đổi nhiệt trung gian để tách nhiệt phản ứng *Thời gian lưu khoảng 1,25 *Propylen dư hồi lưu thiết bị tách propan hồi lưu lại thiết bị epoxi hóa *Các sản phẩm oxygenate etylbenzen chưa phản ứng thu hồi đáy tháp tách 6, tách propylen oxit cấu tử nhẹ đỉnh tháp *Các cấu tử nhẹ axetaldehit(Ts=210C) tách chưng cất đơn giản tháp *Ở tháp 10 tách OP (Ts =350C) Metyl format (Ts=320C) khỏi Propanal (Ts=49,50C) *Metyl formal tách khỏi OP chưng trích ly với eylbenzen tháp 11 *Propylen oxit tiếp tục làm để thu PO thương phẩm Hydro hóa hydroperoxit cịn lại sản phẩm phụ axetophenon thành phenyl-1 etanol : C6H5-CO-CH3 + H2 → C6H5-CHOH-CH3 *Quá trình xảy nhiệt độ 120-1500C, áp suất Mpa, sử dụng xúc tác oxit Cu, Cr, Ni mang SiO2 *Sản phẩm đáy tháp chưng cất chân không đưa vào thiết bị hydro hóa 14 để chuyển hóa hydroperoxit chưa phản ứng axetophenon thành rượu phenyl-1 etanol *Etylbenzen chưa phản ứng tách khỏi sản phẩm hydro hóa tháp chưng 15 Dehydro hóa phenyl-1 etanol thành styren : C6H5-CHOH-CH3 → C6H5-CH=CH2 + H20 *Phản ứng xảy pha khí nhiệt độ 2500C, áp suất 0,2-0,3 MPa *Với xúc tác axit:TiO2(10-12%khối lượng) Al2O3 *Độ chuyển hóa khoảng 85% với độ chọn lọc tạo thành styren 95% mol *Nước tạo thành ngưng tụ lắng tách *Phenyl-1 etanol chưa phản ứng axetophenon tách tháp chưng cất tuần hồn lại thiết bị hydro hóa Styren tinh chế để thu styren thương phẩm Sơ đồ cơng nghệ : Q trình đồng sản xuất styren propylen Các kí hiệu sơ đồ sau : ACP acetophenone; EB ethylbenzene; EBHP ethylbenzene hydroperoxide; MBA methylbenzyl alcohol; PO propylene oxide; SM styrene monomer Công nghệ oxyran sản xuất styren propylen oxyt từ etylbenzen propylene 1-TBPƯ oxi hoá EB 2,3-Tách EB 4-TBPƯ epoxi hoá 5,6,7-Tách P=(Ts= - 48 0C) P(Ts= -42 0C) 8-Tháp tách xeton rượu khỏi hợp chất có Ts thấp 9-Tháp tách Axetaldehit(Ts=21oC) 10-Tháp tách OP(Ts=35 0C) Propanal(Ts= 49,5 0C) 11-Chưng trích ly với EB tách Metyl Format(Ts=32 0C) khỏi OP 12-Tách Metyl format khỏi EB 13-Tinh chế OP 14-Hidro hoá Axetophenon thành Rượu tương ứng 15-tách EB(Ts=136 0C)khỏi Phenyl-1 Etanol (Ts= 220 0C) 16-Tinh chế rượu Ph- Etanol 17-Dehidrat hoá Ph-Etanol thành S 18-TB phân lylỏng-lỏng 19-Tách Rượu Xeton chưa chuyển hoá khỏi S(Ts=145,2 0C) 20-Tinh chế S V Các phương pháp khác sản xuất styren : Oxy-dehydro hóa etylbenzen với oxy khơng khí chất oxy hóa SO2 Alkyl hóa toluen với metanol 4500C Metanol toluen dư tuần hoàn, hỗn hợp styren/etylbenzen tách chưng cất phân đoạn dehydro hóa Dime hóa toluen thành stilben 6000C với hệ xúc tác oxi hóa khử Pb/PbO Sau stilbentham gia phản ứng phân bố lại với etylen 5000C, xúc tác WO3 Toluen có sẵn giá thành rẻ benzen 15%,không phải độc hại 2C6H 5CH3 + O2 → C6H5CH=CHC6H5 + H2O ( ∆ H= -77,26 KJ/g.mol ) Stilben tham gia phản ứng với etylen : C6H5CH=CHC6H5 + C2H4 → C6H5CH=CH2 (H= -15,99 KJ/g.mol ) Dime hóa đồng thể butadien thành vinylxyclohexen 600C, với xúc tác kim theo phản ứng Diels-Alder C4H6 → C6H9CH=CH2 Buta-1,3 dien 4-vinylxyclohexen-1 Phản ứng tỏa nhiệt, địi hỏi phải có nhiệt độ 1400C áp suất MPa Sản phẩm vinylxyclohexen đạt đến 90% sau chuyển hóa vinylxyclohexen thành etyl benzen dehydro hóa etyl benzen tạo styren 4000C, xúc tác Pt/Al2O3 C6H9CH=CH2 → C6H5CH2CH3 → C6H5CH=CH2 Hiệu kinh tế khơng cao lại có sẵn giá butadien tương lai thay đổi điều Từ q trình nhiệt phân xăng có chất “nhiệt phân”,có styren thu từ việc cracking nhiệt phân đoạn napta hay gasoil ... vận hành với công nghệ Lumus UOP "cổ điển" nhà máy áp dụng công nghệ Lumus UOP "thông minh" - Có nhiều cơng nghệ thực để dehydro Một công nghệ đề nghị cấp giấy phép Lummus, dựa công nghệ UOP Nó... kJ/mol Styren trộn lẫn với hầu hết chác dung mơi hữu tỉ lệ, dung mơi tốt cho tơng hợp cao su polystyren Styren hịa tan hợp chất glycol, … styren nước hịa tan nhau.Mối quan hệ tính tan nước styren. .. thiệu: - Styren sản phẩm hóa dầu quan trọng để tổng hợp nên polystyren CTCT styren - Styren gọi phenyletylen, vinylbenzen, styrol, cinnamene, có cơng thức phân tử:C6H5-CH=CH2 • Tính chất vật lý styren: