Quy trình sản xuất PVC trong nhà máy nhựa phú mỹ

Tiểu Luận Mơn Cơng Nghệ Hóa Dầu Tiểu luận Quy trình sản xuất PVC nhà máy nhựa Phú Mỹ Nhóm – L c Hóa D u K52 Page LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Tiểu Luận Mơn Cơng Nghệ Hóa Dầu LỜI NĨI ĐẦU Ngày nay, ngành cơng nghệ hố học ngày phát triển đặc biệt ngành công nghiệp tổng hợp hữu – lọc hố dầu, chế biến khí Từ nguồn ngun liệu dồi sẵn có dầu mỏ, khí thiên nhiên, than đá…nhờ trình tổng hợp hữu tạo nhiều sản phẩm có giá trị ứng dụng thực tiễn như: cao su, sợi, nhựa Một polime có nhiều ứng dụng thực tế PVC PVC sản phẩm trùng hợp từ monomer vinylclorua Trong PVC có 60% khối lượng clo điều làm nên tính khác biệt tính chất nhựa PVC polime tổng hợp 100% từ dầu mỏ phụ thuộc vào biến đổi tính chất dầu mỏ làm kìm hãm cháy điều có lợi cơng nghiệp xây dựng vật liệu dân dụng Nhưng chưa đủ để PVC chiếm vị trí độc tơn loại chất dẻo ứng dụng so với PE, PS , PP… PVC trở thành vật liệu lý tưởng mà đâu bắt gặp PVC Đó tính cạnh tranh giá Giá PVC thấp từ 20%-30% so với loại nhựa chất dẻo khác Chỉ cần 0.5% tổng sản lượng dầu tiêu thụ ta sản suất đủ lượng PVC cho nhu cầu thị trường Khi mà vấn đề dầu mỏ ngày nóng bỏng tính chất làm nên ưu việt PVC sản phẩm từ PVC Với mục đích tìm hiểu cơng nghệ sản xuất PVC giới qua giới thiệu tổng quan quy trình sản xuất PVC nhà máy nhựa Phú Mỹ, bước đầu tìm hiểu đánh giá cơng nghệ xúc tác cho trình tổng hợp PVC Đề tài bước khởi đầu đưa lý thuyết thầy cô truyền thụ gắn vào thực tế Chúng em xin chân thành cảm ơn cô TS Nguyễn Thị Linh giúp đỡ chúng em hồn thành đề tài này! Nhóm – L c Hóa D u K52 Page LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Tiểu Luận Môn Cơng Nghệ Hóa Dầu MỤC LỤC LỜI NĨI ĐẦU A TỔNG QUAN VỀ PVC CHƯƠNG I GIỚI THIỆU TỔNG QUAN PVC 1.1.Monovinyl clorua (VCM) 1.1.1.Sơ lược VCM 1.1.2.Tổng hợp VCM 1.2 Poly vinyl clorua (PVC) 10 1.2.1 Lịch sử phát triển tổng hợp PVC 10 1.2.2 Tình hình sản xuất tiêu thụ PVC Thế giới 10 1.2.3 Tình hình sản xuất tiêu thụ PVC VN 11 1.2.4 Cấu tạo tính chất ứng dụng PVC 12 1.2.5 Các phương pháp sản xuất PVC từ VCM 16 B CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT PVC TRONG NHÀ MÁY NHỰA PHÚ MỸ 19 CHƯƠNG CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT PVC BẰNG PHƯƠNG PHÁP HUYỀN PHÙ 19 2.1 Sơ đồ khối 19 2.2 Sơ đồ công nghệ 20 2.3 Nguyên liệu - Monomer vinylclorua(VCM) 24 2.4 Cơ chế trình 25 2.4.1 Phản ứng kích thích (khơi mào ) 26 2.4.2 Phản ứng lớn mạch 26 2.4.3 Phản ứng tắt mạch 27 2.5 Động học phản ứng 28 I→2I k1 28 2.6 Những nhân tố ảnh hưởng tới phản ứng trùng hợp PVC 28 2.6.1 Nhiệt độ 28 2.6.2 Nồng độ monome 29 2.6.3 Áp suất 30 2.7 Thiết bị Nhà máy 31 2.7.1 Lò phản ứng 31 2.7.2 Bình ngưng lị phản ứng 31 2.7.3 Máy khuấy 32 CHƯƠNG HỆ THỐNG CHẤT XÚC TÁC VÀ CHẤT TẠO HẠT CHO QUÁ TRÌNH TRÙNG HỢP PVC BẰNG PHƯƠNG PHÁP HUYỀN 33 1.1 Vài nét Cat C 33 1.1.1 Chức 33 1.2 Mô tả sơ đồ hệ thống Cat C 33 1.3 Quy trình 34 1.4 Rửa bình đựng xúc tác 34 1.5 Quy trình nạp xúc tác C 35 1.6 Thải xúc tác C 35 Cat D – Hidro peroxit ( H2O2) 35 2.1 Vài nét Cat D 35 2.2 Chức 35 2.5 Mơ tả q trình nạp Cat D 36 2.6 Quá trình vận chuyển 36 2.7 Trọng tâm hoạt động 37 Nhóm – L c Hóa D u K52 Page LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Tiểu Luận Mơn Cơng Nghệ Hóa Dầu 3.1 Vài nét Cat E 37 3.2 Chức 37 3.3 Quá trình pha loãng Cat E 37 3.4 Quá trình nạp Cat E 38 3.5 Quá trình định lượng Cat E 38 3.6 Trọng tâm hoạt động 39 4.Tác nhân tạo hạt 39 4.1 Gran A 39 4.1.1 Vài nét chất tạo hạt A 39 4.1.2 Chức 40 4.1.3 Mô tả hệ thống chất tạo hạt A 40 4.1.4 Sơ đồ vận chuyển Gran A 41 4.1.5 Quá trình nạp Gran A 41 4.1.6 Trọng tâm hoạt động 42 4.1.7 Quá trình nạp 42 4.1.8 Điểm chung 42 4.2 GRAN B 43 4.2.1 Giới thiệu Gran B 43 4.2.2 Chức hệ thống 43 4.2.3 Mô tả sơ đồ hệ thống Gran B 43 4.2.4 Trọng tâm hoạt động 44 KẾT LUẬN 45 TÀI LIỆU THAM KHẢO 46 Nhóm – L c Hóa D u K52 Page LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Tiểu Luận Mơn Cơng Nghệ Hóa Dầu A TỔNG QUAN VỀ PVC CHƯƠNG I GIỚI THIỆU TỔNG QUAN PVC 1.1.Monovinyl clorua (VCM) 1.1.1.Sơ lược VCM VCM có cơng thức cấu tạo CH  CH  Cl có lien kết Π nên mang đầy đủ tính chất hố học anken Đặc biệt phản ứng trùng hợp tạo PVC ,phản ứng có ứng dụng quan trọng đời sống xt nCH  CHCl  ( CH  CHCl ) n Ngoài VCM dẫn xuất halogen nên mang số tính chất dẫn xuất nhiên tính chất khơng có nhiều ứng dụng quan trọng Bảng Một số tính chất vật lý VCM Monovinyl clorua Khối lượng phân tử 62,501 Nhiệt độ sôi 760 mmHg, oC -13,37 Nhiệt độ nóng chảy oC -78 Tỷ trọng -20 oC, g/ml 0.98343 Độ nhớt -20oC, cP 0.274 Sức căng bề mặt -10oC, dyne/cm 20,88 Áp suất 25 oC, mm 3000 Nhiệt dung riêng lỏng, cal/g/oC 0.38 Nhiệt dung riêng hơi, cal/g/mol/oC 10,8-12,83 Ẩn nhiệt hóa 25oC, cal/g 71,26 Nhiệt độ tới hạn, oC 158,4 Nhóm – L c Hóa D u K52 Page LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Tiểu Luận Môn Cơng Nghệ Hóa Dầu Áp suất tới hạn, atm 52,2 1.1.2.Tổng hợp VCM a Từ Axetilen HCl Những năm 60 người ta tổng hợp VCM trực tiếp từ axetilen HCl qua giai đoạn HC CH + H2C HCl CH2Cl Phản ứng pha khí với có mặt Clorua thủy ngân làm xúc tác nhiệt độ khoảng 150oC b Từ Etylen Cl2 Một số nước dùng phương pháp hai giai đoạn sau: H2C H2C CH2 Cl Cl Cl c Quy trình kết hợp etylen axetylen Cũng thực liên tiếp hai quy trình nhà máy HCl lấy từ quy trình : CH2=CH2 + Cl2 -> CH2Cl – CH2Cl CH2Cl-CH2Cl -> CH2=CHCl + HCl Với HCl thu quay lại kết hợp với axetilen C2H2 + HCl -> CH2=CHCl d Quy trình khí trộn từ Naphta Nhóm – L c Hóa D u K52 Page LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Tiểu Luận Mơn Cơng Nghệ Hóa Dầu e Quy trình oxyclo hóa Từ năm 1965 quốc gia giới tổng hợp VCM theo quy trình khép kín sau: (với hiệu suất 99.8%) Các bước quy trình: (1) Clo hóa trực tiếp (2) Tinh chế EDC (3) Oxy- clo hóa (4) Phân hủy nhiệt EDC (5) Thu hồi HCl từ lỏng khí thải Clo hóa Etylen xt CH  CH  Cl2   CHCl  CHCl Etylen điclorua (EDC) làm cho phân hủy nhiệt xt CHCl  CHCl   CH  CHCl  HCl Nhóm – L c Hóa D u K52 Page LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Tiểu Luận Mơn Cơng Nghệ Hóa Dầu HCl kết hợp với oxi khơng khí tạo thành hỗn hợp sau cho hỗn hợp với etylen ta lại thu EDC CH  CH  HCl  0.5O2   CH 2Cl  CH Cl  H O Phương trình tổng quát quy trình oxy clo hóa cân sau: 2CH2=CH2 + Cl2 +0,5O2 -> 2CH2Cl-CH2Cl + H2O Quy trình cơng nghệ sau: Nhóm – L c Hóa D u K52 Page LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Tiểu Luận Mơn Cơng Nghệ Hóa Dầu Nhóm – L c Hóa D u K52 Page LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Tiểu Luận Môn Cơng Nghệ Hóa Dầu Hình 1.Sơ đồ cơng nghệ sản xuất VC phương pháp liên hợp 1.2 Poly vinyl clorua (PVC) 1.2.1 Lịch sử phát triển tổng hợp PVC Từ xa xưa người ta biết sử dụng vật liệu polyme tự nhiên sợi, tơ, sợi len, sợi gai làm quần áo, dày, giấy để viết … Năm 1833 Gay Lusac tổng hợp polyme polylactic, Braconnot điều chế trinitroxenlulozơ, J.Berzliusđưa khái niệm hợp chất polymer Năm 1925 Saudinger đưa kết luận cấu trúc phân tử polyme, cho phân tử polyme dạng sợi dùng danh từ “cao phân tử” thừa nhận dùng làm sở ngày Lịch sử vật liệu PVC có từ kỉ XIX Nó tình cờ khám phá Henri Victor Regnault (1835), Eugen Baumann (1872) Polyme điều chế dung dịch màu trắng, đựng bình thót cổ chứa vinylclorua- chất dễ bay ánh sáng Đến năm 1912 nhà hóa học người Đức, Fritz Klatte thử tiến hành phản ứng: cho etylen tác dụng với HCl cố gắng đưa PVC thành sản phẩm thương mại Năm 1926, nhà hóa học người Mĩ, Waldo Semon làm việc cho B.F.Goodrich phát triển phương pháp sản xuất hạt nhựa PVC việc trộn lẫn PVC với phụ gia khác thêm vào Hiện phương pháp sản suất PVC cải tiến nâng cao hiệu suất & có nhiều phương pháp sản xuất nhựa PVC sử dụng rộng rãi nhiều nơi 1.2.2 Tình hình sản xuất tiêu thụ PVC Thế giới Trong phần lớn thời gian thập niên 1990, sản xuất PVC lĩnh vực sản xuất không đạt lợi nhuận cao Điều khiến nhiều công ty đóng cửa nhà máy, rút khỏi sản xuất PVC sáp nhập với Rất nhà máy dự kiến xây dựng Tuy nhiên, nhu cầu PVC tăng mạnh vào cuối thập niên, bất chấp vấn đề môi trường Kết là, sau ảnh hưởng khủng hoảng tài châu giảm dần, nhu cầu PVC tăng lên sít với mức cung lợi nhuận tăng trở lại năm l 999 Trong năm tới, thị trường PVC toàn cầu với tổng khối lượng 26 triệu tăng trưởng khoảng 4,1%/năm Châu thị trường lớn có tỷ lệ tăng trưởng cao (trừ Nhật Bản) Sản xuất PVC châu Mỹ Latinh Trung Đơng, châu Phi Nhóm – L c Hóa D u K52 Page 10 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Tiểu Luận Môn Công Nghệ Hóa Dầu thường vỏ làm tăng làm lạnh hoàn toàn, khoảng thời gian đầu 30-60 phút phản ứng ,khoảng thời gian cịn lại lạnh hồn tồn chuyển hóa đạt 8085% Dịng nước làm mát bình ngưng giảm bắt đầu phản ứng sau vỏ làm mát hồn tồn lần, bắt đầu gia tăng cách nhanh chóng Chất ban đầu phân bố độc lập, tốc độ làm mát bình ngưng đạt tới mức cao có giảm áp suất b Mơ tả Bình ngưng có đường kính 1.46m, chiều cao 3.99m kích thước cạnh Nó chứa 752 ống ống có đường kính 38.1mm dài 4.0m, với diện tích nhiệt truyền qua xấp xỉ 345m2 VC ngưng tụ bên ống, dịng FCW chảy từ phía Ống làm từ thép chống rỉ lớp bọc làm thép cacbon 2.7.3 Máy khuấy Được bố trí vỏ máy lệch tâm có tác dụng tăng khả truyền nhiệt,khuấy trộn nhiên liệu đảm bảo kích thước hạt PVC theo yêu cầu cấu thành từ hai phận nắp cánh quạt Điểm quan trọng vận hành áp súât lị cao bên ngồi cần ý độ bền vịng đệm Hệ thống bơi trơn có tác dụng lớn tới tản nhiệt còng đệm Tốc độ khuấy máy phụ thuộc vào sản phẩm Ngồi hệ thống làm mát cịn có bơm nước làm mát, van… Hình 16:Hoạt động máy khuấy Nhóm – L c Hóa D u K52 Page 32 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Tiểu Luận Mơn Cơng Nghệ Hóa Dầu CHƯƠNG HỆ THỐNG CHẤT XÚC TÁC VÀ CHẤT TẠO HẠT CHO QUÁ TRÌNH TRÙNG HỢP PVC BẰNG PHƯƠNG PHÁP HUYỀN Chất khơi mào tạo gốc Quá trình tạo gốc thực lị phản ứng qua hóa chất sau  Cat C – etyl cloroformat (C2H5OCOCl)  Cat D – hidro peroxit ( H2O2)  Cat E – natri hidroxit ( NaOH)  Sự hình thành peroxy dicacbonat nhanh  EVC q trình cơng nghệ đảm bảo cho chất khơi mào có hiệu suất cao 1.Cat C – etyl cloroformat (C2H5OCOCl) 1.1 Vài nét Cat C Chất xúc tác Cat.C chất khơi mào cho phản ứng polyme hoá PVC Tên hoá học Cat C: Etylen clorua fomat (C2H5OCOCl) Tồn dạng dung dịch động, sạch.Cat C có khả phân huỷ, bốc cháy cao Khi có mặt nước, Cat C sinh CO2 làm tăng áp suất bình chứa.Cat C chất độc hại đối cới người Nếu hít phải dẫn đến tử vong CatC gây ăn mòn phá huỷ tế bào như: da, mắt, miệng, phổi.Trong tiếp xúc với Cat C cần dùng kính bảo hộ găng tay.Bảo quản Cat C bình kín đặt nơi thống mát, tránh ẩm.Khi bị rị rỉ ta trung hịa với dung dịch kiềm 1.1.1 Chức Vận chuyển lưu trữ Cat C.Đưa vào lượng theo yêu cầu đến nước nạp lị phản ứng.Làm cách an tồn cặn Cat C.Cat C chất độc, dễ bắt cháy Cần bảo quản cẩn thận 1.2 Mô tả sơ đồ hệ thống Cat C Nạp Cat C phù hợp, xác yếu tố cần thiết cho phản ứng tốt.Sử dụng phận đo áp lực để đo thay đổi trọng lượng bể chứa.Cat C biến đổi phẩm chất tiếp xúc với nước, tạo thành HCl CO2.HCl ăn mịn mạnh kể với thép khơng gỉ.Khí CO2 gây chênh lệch trọng lượng.Các bể chứa, ống dẫn thiết bị khác Nhóm – L c Hóa D u K52 Page 33 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Tiểu Luận Mơn Cơng Nghệ Hóa Dầu tiếp xúc với Cat C cần bọc với thuỷ tinh polyme (PVDF), vật liệu tương tự để chống lại ăn mòn HCl.Nước gây cản trở hoạt động hệ thống nên nước phải ngăn chặn từ lối vào hệ thống Cat C Hình 17:Quá trình vận chuyển chất xúc tác C 1.3 Quy trình Cat C buồng khói bơm P101 bơm vào V115.Trên đường ống dẫn Cat C vào V115 gắn kính kiểm sốt để kiểm tra độ rỗng bình chứa Nếu thấy kính mờ chứng tỏ Cat C có lẫn nước Thơng thường bình (mỗi bình 200l) trút.Trong q trình vận chuyển Cat C từ buồng khói tới bình V115 van điều khiển lượng N2 đóng lại, lỗ thông gắn với V115 mở để ổn định áp suất bình Tại V115 có gắn phận đo, hiển thị cảnh báo áp suất, mức bình.Khi P < 0.2 barg (0.197 atm) van XV-1106 tự động mở, đưa Cat C trở lại buồng khói 1.4 Rửa bình đựng xúc tác Sau q trình vận chuyển Cat C hồn thành, tháo đường dẫn Cat C tới V115 khỏi bình dựng Cat C Sau gắn đường số vào bình chứa Cat C.Đầu tiên nước vào - mở van tay 30 giây Sau hệ thống DCS điều khiển lượng Cat E đưa vào.Hỗn hợp nước Cat E bơm P104 theo đường số đưa vào bình chứa CatC để khử lượng Cat C lại bình Sau hỗn hợp P104 hút xả ngồi theo Nhóm – L c Hóa D u K52 Page 34 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Tiểu Luận Mơn Cơng Nghệ Hóa Dầu đường số Quá trình lặp lặp lại sờ tay vào bình chứa thấy mát dừng lại Khi q trình vận chuyển Cat C hồn thành, N2 đưa vào để khống chế nước V115 Áp suất bình V115 điều khiển van PICA-11-07 tín hiệu điện, để điều chỉnh lượng N2 vào bình Lúc lỗ thơng gắn với V115 đóng lại 1.5 Quy trình nạp xúc tác C Bình V125 làm đầy dịng chảy trọng lực từ V115Bộ phận đo áp lực V125 cho biết lượng Cat C vào đạt hay chưa Khi đủ, van XV11-01 tự động đóng lại Lúc áp suất V115 V125 nhau.Bộ điều khiển WICA 11-05 truyền tín hiệu điện để điều khiển mức độ mở van.Để tránh dòng chảy ngược hỗn hợp hút tới J201 1.6 Thải xúc tác C Cat C cần xử lý an toàn trước thải ra.Cat C bị phân huỷ phản ứng với Cat Ngoài thêm nước vào để tản nhiệt Hỗn hợp bình V125 chảy vào T112 Thêm nước sau thêm Cat E Hỗn hợp khuấy trộn T112 Khử để thải dịng hố chất Tồn dịng rửa với methanol Để tiếp tục, đẩy với methanol, sau làm với khơng khí Khử ẩm trước nạp Cat C Cat D – Hidro peroxit ( H2O2) 2.1 Vài nét Cat D Cat D chất khơi mào cho q trình polymer hố PVC.Tên hố học: Hydro peroxit (H2O2).Cat D tồn dạng dung dịch động, sạch.Cat D có vai trị chất oxi hố Đối với sức khoẻ người: Cat D gây ăn mòn, làm rát phá huỷ da, mắt, phổi Cần dùng kính bảo hộ, găng tay tiếp xúc với Cat D.Cat D cần bảo quản thùng kín, cách xa nguồn nhiệt chất dễ gây cháy.Khi bị rò rỉ Cat D ta dung nước để rửa 2.2 Chức • Vận chuyển lưu trữ Cat D • Đưa lượng theo yêu cầu đến nước nạp lò phản ứng 2.3 Mô tả sơ đồ hệ thống CAT D Nhóm – L c Hóa D u K52 Page 35 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Tiểu Luận Mơn Cơng Nghệ Hóa Dầu Hình 18:Q trình nạp xúc tác D 2.4 Sự phòng ngừa Cat D bị phân huỷ.Tất thiết bị bị ăn mòn trước Cat D đầy:Bao gồm vài phận thay sau bảo dưỡng.Chất hữu cơ, dầu gỉ sắt bắt đầu phân huỷ.Tránh pha loãng.Thay đổi nồng độ nguyên nhân q trình nạp khơng xác.Nạp phù hợp xác cần thiết cho phản ứng tốt 2.5 Mơ tả q trình nạp Cat D V126 làm đầy dòng chảy trọng lực từ V116.Khi V126 làm đầy theo yêu cầu, van XV12-01 tự động đóng lại.Áp suất V126 áp suất V116.Bộ điều khiển WICA 12-05 truyền tín hiệu điện để điều khiển mức độ mở van Khi dòng chảy đạt yêu cầu hút đến máy phun J201 2.6 Quá trình vận chuyển Cat D đưa vào bình 200 lít.Thơng thường có bình xả lần.Cát D vận chuyển vào V116 nhờ bơm P102.Bơm màng truyền động khí Trong V 116 có lớp bảo vệ N2.Đóng lỗ thơng trước vận chuyển.Phục hồi lại sau q trình vận chuyển hồn thành Nhóm – L c Hóa D u K52 Page 36 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Tiểu Luận Môn Cơng Nghệ Hóa Dầu 2.7 Trọng tâm hoạt động Nạp phù hợp xác yếu tố quan trọng.Nếu mức yêu cầu làm chậm phản ứng.Tránh phân huỷ Cat D cần phải thực yêu cầu sau:Nồng độ thấp dẫn đến việc nạp mức yêu cầu.Kiểm tra nồng độ đặn khảo sát giảm.Đưa biện pháp khắc phục ăn mịn thiết bị mới.Tránh pha lỗng Cat D V116 V126.Sự rò rỉ: Làm ống xả lượng nước lớn Cat E – Natri hidroxit (NaOH) 3.1 Vài nét Cat E Chất xúc tác Cat E chất khơi mào phản ứng polyme hoá PVC.Định lượng lượng PH cần điều khiển.Tên hoá học Natri hydroxit (NaOH).Cat E tồn dạng dung dịch động, sạch.Cat E dung dịch có tính kiềm.Đối với sức khoẻ người Cat E phá huỷ tế bào bao gồm da, mắt, miệng, phổi.Khi tiếp xúc với Cat E cần dung kính bảo vệ, găng tay Bảo quản Cat E nơi khơ ráo, thống mát 3.2 Chức Pha loãng Cat E để nồng độ theo yêu cầu.Lưu trữ Cat E.Đưa vào lượng theo yêu cầu đến nước nạp lò phản ứng.Đưa vào lượng theo yêu cầu để tạo huyền phù Đưa vào lượng theo yêu cầu vào hệ thống máy nén.Đưa vào lượng theo yêu cầu để phá huỷ Cat C 3.3 Q trình pha lỗng Cat E Dùng hệ thống DCS đưa nước công nghiệp qua hệ thống đo FIQA-21-12, qua van XV-17-02 vào T117 trước, sau dung dịch kiềm T2602 P2603A/B bơm qua thiết bị đo lưu lượng FIQ-17-18, qua van VX-17-19 đến T117 Máy khuấy T117 phải khởi động trước pha loãng Cat E.Hỗn hợp khuấy trộn T117, sau trộn lấy mẫu đem kiểm tra nồng độ Nếu đạt yêu cầu P117A/B bơm tới thiết bị đo, hiển thị, tính tốn lưu lượng (FIQ-17-28) suốt q trình pha lỗng Hỗn hợp kiểm tra áp suất lưu lượng điều khiển PICA-17-09 FIQA-17-07 trước nạp đi.Nếu áp suất lưu lượng chưa đạt u cầu dịng hỗn hợp quay trở lại T117 Nhóm – L c Hóa D u K52 Page 37 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Tiểu Luận Môn Công Nghệ Hóa Dầu 3.4 Q trình nạp Cat E Hỗn hợp từ T117 qua bơm P117A/B, đo lưu lượng FIQ17-28 Sau đo kiểm tra áp suất PICA17-09, kiểm tra lưu lượng FIQA17-07.Hỗn hợp đạt yêu cầu, van XV21-20 tự động mở đưa Cat E đến nước tải lò phản ứng.Hệ thống DCS mở van XV17-21, van tay mở đưa Cat E tới T112 bình chứa Cat C để phân huỷ Cat C Khi cần thêm Cat E ta sử dụng nút PB-11-02 Nếu hỗn hợp khơng đạt quay trở lại bình T117 Một máy bơm chạy liên tục, bơm dự phịng tự động khởi động có cố Hình 19:Quá trình nạp xúc tác E 3.5 Quá trình định lượng Cat E Cat E định lượng trình để điều chỉnh độ pH loại bỏ CO2 Hỗn hợp từ T117 qua bơm P117A/B, kiểm tra lưu lượng FIQ17-28 Nếu đạt yêu cầu hỗn hợp theo hướng:  Van XV3n-83 tự động mở dẫn dòng đến lò phản ứng  Qua van XV41-20 tới hỗn hợp VC áp suất cao  Qua van XV42-36 tới hỗn hợp VC áp suất thấp  Tới bơm chân không để chặn dịng nước đạt u cầu Nhóm – L c Hóa D u K52 Page 38 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Tiểu Luận Môn Công Nghệ Hóa Dầu Hỗn hợp tiếp tục kiểm tra áp suất lưu lượng tai PICA-17-09 FIQA-17-07 Nếu đạt yêu cầu, van tự động mở (dẫn dòng đi) dòng cung cấp cho q trình nạp.Khi khơng đạt u cầu hỗn hợp quay trở lại T117 3.6 Trọng tâm hoạt động Nạp phù hợp xác yếu tố quan trọng Sự sai lệch nguyên nhân gây tốc độ phản ứng chậm.Kiểm nồng độ T117.Định lượng lượng giới hạn.CO2 nguyên nhân làm chậm phản ứng khơng loại bỏ nó.Độ pH huyền phù thấp làm tăng khả ăn mòn Sự rò rỉ: làm đường ống với lượng nước lớn.Sự rò rỉ lớn ảnh hưởng tới độ pH nước thải 4.Tác nhân tạo hạt o Gran A o Gran B 4.1 Gran A GRAN A nhân tố tạo hạt sở, chức điều chỉnh kích thước hạt.Nó điều khiển kích thước hạt trung bình (MGS) kích thước hạt trương phồng(GSS).GRAN A chất cao phân tử phân huỷ từ Poly axetat (Mức độ phân huỷ ~ 80%).Sự phối hợp tốc độ khuấy trộn hàm lượng GRAN A sủ dụng để điểu chỉnh kích thước hạt.GRAN A phải khơng tạo bọt Khuynh hướng tạo bọt nguyên nhân gây nhiệt bình ngưng 4.1.1 Vài nét chất tạo hạt A Tên gọi: Poly vinyl ancol (PA4).Là chất tạo huyền phù tạo hạt cho trình polyme hố PVC Nó định kích thước PVC.Chất tạo hạt A tồn dạng bột trắng.Là chất có độc tính hố học thấp.Đối với sức khoẻ người: Nó khơng gây ảnh hưởng nhiều đến sức khoẻ người, ảnh hưởng đến phổi.Trong tiếp xúc nên dùng kính bảo hộ găng tay.Chất tạo hạt A bảo quản bình chứa bao khơ Để nơi khơ thống mát.Nếu bị rị rỉ cần rửa với lượng nước lớn Nhóm – L c Hóa D u K52 Page 39 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Tiểu Luận Mơn Cơng Nghệ Hóa Dầu 4.1.2 Chức Hỗn hợp bột chất tạo hạt A nước cho dung dịch 4% (khi hồ tan chất tạo hạt A vào nước nồng độ chất tạo hạt A 4%).Nạp dung dịch chất tạo hạt A đến lò phản ứng.Cần phải điều chỉnh nồng độ lượng thêm vào tới lị phản ứng nạp.Nếu khơng đủ chất tạo hạt A kích thước PVC lớn, gây tắc đường ống.Nếu nhiều chất tạo hạt A kích thước PVC bé, khơng đảm bảo chất lượng.Ngoài chất tạo hạt A sử dụng để điều khiển bọt khí sau phản ứng.Sự tạo bọt bình ngưng làm giảm khả loại bỏ nhiệt.Ở giai đoạn phản ứng, chất tạo hạt A khơng ảnh hưởng đến kích thước PVC.Được phun theo thứ tự nhờ hệ thống điều khiển suốt mẻ theo yêu cầu phòng điều khiển 4.1.3 Mơ tả hệ thống chất tạo hạt A Hình 20:Q trình trộn Chất tạo hạt A Gran A đựng bao 20 kg Mỗi lần trộn sử dụng 40 bao Gran A chất dễ vón cục nên cần đưa nước vào cùng.Hệ thống DCS bắt đầu nạp nước ta sử dụng nút PB14-03 Nước vào đường ống đo kiểm tra nhờ FIQA14-01 Nếu đạt yêu cầu van XV14-02 tự động mở Quá trình nạp nước tiến hành thời gian 60 phút Khi lượng nước đưa vào đạt yêu cầu van XV14-02 tự động đóng lại Đảm bảo máy khuấy M103 hoạt động trước q trình bắt đầu.Chuyển dung dịch T103 tới T104 trước bắt đầu.Khi tất bột đưa vào phễu T111, cần bịt T111 để tránh tiếp xúc với khơng khí Hỗn hợp T111 máy phun J101 phun vào khoang chứa T103 Tại hỗn hợp trộn thời gian tính từ lượng cuối thêm vào Sau lấy mẫu kiểm tra Nếu đạt yêu cầu, chuyển hỗn hợp qua khoang chứa T104 cần Nhóm – L c Hóa D u K52 Page 40 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Tiểu Luận Mơn Cơng Nghệ Hóa Dầu thiết Khi lượng đưa vào đạt yêu cầu, hệ thống DCS dừng việc cung cấp nước.Khoang chứa T103 có vỏ bọc nước làm lạnh để giữ nhiệt độ Gran A nhỏ 35 o C, để tránh sinh vi khuẩn 4.1.4 Sơ đồ vận chuyển Gran A Khi mẫu kiểm tra đạt yêu cầu van XV-14-43 tự động mở, hỗn hợp bơm P105A đưa đến T104, XV-14-09 mở Trong T104 hỗn hợp khuấy trộn Quá trình vận chuyển bị gián đoạn hệ thống điều khiển DCS có yêu cầu phun Gran A tới lò phản ứng.Hệ thống điều khiển DCS tự động điều chỉnh hoạt động bơm 4.1.5 Quá trình nạp Gran A Hình 21:Quá trình nạp chất tạo hạt A Hỗn hợp sau trộn T104, máy bơm P105B dẫn tới bình lọc S101, sau kiểm tra áp suất Nếu áp suất hỗn hợp nhỏ áp suất lị phản ứng đo điều khiển PICA-14-20 phát tín hiệu mở van cho dịng hỗn hợp chảy T104 Q trình tuần hồn để đảm bảo PGran A > Plò phản ứng.Khi áp suất đạt yêu cầu, trước tới lò phản ứng cần kiểm tra lưu lượng dòng chảy FIQA-14-22 Nếu dịng chảy chậm cần kiểm tra lại bình lọc Nếu đạt yêu cầu van tự động mở đưa dịng hỗn hợp tới lị phản ứng.Q trình nạp phun phản ứng Nhóm – L c Hóa D u K52 Page 41 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Tiểu Luận Môn Cơng Nghệ Hóa Dầu 4.1.6 Trọng tâm hoạt động Đưa bột từ bao vào phễu T111 cách từ từ cẩn thận, không làm tràn phễu T111, tránh tắc nghẽn bên phễu.Tránh làm rơi vật nhỏ túi đựng Gran A vật liệu khác từ bên ngồi rơi vào ngun nhân gây tắc bình lọc.Tránh xâm nhập khơng khí q trình điều chế để ngăn ngừa tạo bọt cách sử dụng nút T111 sau đưa lượng bột cuối vào.Quá trình trộn cần thực đủ thời gian Quá trình thực khoảng thời gian 10 – 12 bao gồm thời gian kiểm tra mẫu.Đảm bảo nồng độ kích thước hạt PVC phụ thuộc vào lượng Gran A cho vào 4.1.7 Quá trình nạp Cần phải điều chỉnh lượng nạp vào mẻ Nếu lượng nạp khơng đủ dẫn đến kích thước PVC lớn gây tắc nghẽn đường ống.Nếu lượng nạp nhiều dẫn đến kích thước PVC bé, khơng đạt u cầu phẩm chất.Kiểm tra bình lọc S101 theo tiêu chuẩn bảnDịng chảy chậm chứng tỏ bình lọc bị tắc nguyên nhân mẻ bị hỏng 4.1.8 Điểm chung Cần kiểm tra nhiệt độ khoang chứa.Nếu nhiệt độ khoang chứa T103 T104 lớn 35 oC vi khuẩn sinh Gran A.Lượng rò rỉ cần làm ống xả với nước.Nếu lượng rò rỉ ống dẫn vào bình lớn ngun nhân dịng chảy có độ nhiễm bẩn cao Hình 22: Sự ảnh hưởng GRAN A tới kích thước hạt Nhóm – L c Hóa D u K52 Page 42 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Tiểu Luận Môn Công Nghệ Hóa Dầu 4.2 GRAN B GRAN B – Tác nhân tạo hạt thứ - chức chúng tăng độ xốp PVC để giúp cho việc giải phóng tối đa VCM dư hấp thụ đồng chất phụ gia thiết lập (chất ổn định, chất dẻo, chất độn,…) GRAN B chất thấp phân tử, thủy phân từ Poly axetat (mức độ thủy phân ~ 57%) 4.2.1 Giới thiệu Gran B Gran B copolymer vinyl alcol – vinyl axetat nước với CH3OH Có kí hiệu SA4b.là chất tạo huyền phù tạo hạt cho q trình polyme hóa PVC.Nó có dạng chất lỏng nhớt, màu vàng.Là chất không bắt cháy metanol dễ cháy.Đối với sức khỏe người: Độc tính Gran B thấp, metanol độc hít nuốt phải.Cần sử dụng kính bảo hộ găng tay tiếp xúc với Gran B.Gran B bảo quản thùng chứa cách xa nguồn cháy Đảm bảo thơng tốt bình chứa.Khi bị rị rỉ cần rửa với lượng nước lớn 4.2.2 Chức hệ thống Vận chuyển lưu trữ dung dịch Gran B.Đưa dung dich Gran B đến lò phản ứng.Gran B dùng để kiểm soát chất lượng sản phẩm PVC.Làm việc với chất tạo hạt A có tốc độ khuấy lò phản ứng.Điều chỉnh lượng phải thêm vào lị phản ứng suốt q trình nạp.Nếu không đủ lượng Gran B dẫn đến độ xốp PVC thấp.Nếu lượng Gran B nhiều dẫn đến độ xốp PVC cao (tỷ trọng biểu kiến thấp) 4.2.3 Mô tả sơ đồ hệ thống Gran B Gran B đưa vào thùng 200 lít, chiếm 36% dung dịch.Bơm P109 đưa Gran B vào T106, kiểm tra nhiệt độ, mức.Hỗn hợp bơm P108A đưa đến phận đo kiểm tra áp suất PICA-16-03:Nếu đạt yêu cầu hỗn hợp tiếp tục qua phận đo kiểm tra lưu lượng FIQA-16-05, lưu lượng điều chỉnh mức độ mở van để điều khiển dòng đến nước nạp lò phản ứng.Nếu áp suất chưa đạt yêu cầu dịng hỗn hợp quay lại T106.Khi nạp Gran B theo yêu cầu, DCS khởi động hệ thống tuần hồn Nhóm – L c Hóa D u K52 Page 43 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Tiểu Luận Mơn Cơng Nghệ Hóa Dầu Hình 23:Hệ thống chất tạo hạt B Gran B đưa vào để làm nóng dịng nước cơng nghiệp Gran B phun vào nước qua vòi phun đặc biệt Bơm hệ thống hoạt động cộng hưởng Gran B có độ nhớt cao Bộ điều khiển DCS tự động điều chỉnh bơm gặp cố 4.2.4 Trọng tâm hoạt động Gran B nhớt (~ 1500 cp).Khó thơng khí hồn tồn.Cần bơm dung dịch từ điểm thoát cao sau bảo quản.Việc điều chỉnh chất thêm vào định đến chất lượng polymer Nếu khơng đủ Gran B PVC có độ xốp thấp.Nếu Gran B q nhiều PVC có độ xốp cao, tỷ trọng biểu kiến thấp.Sự rò rỉ rửa ống dẫn với nước Nhưng rò rỉ ống dẫn vào bình lớn ngun nhân dịng chảy có độ nhiễm bẩn cao Hình 24:Ảnh hưởng chất tạo hat B tới kích thước hạt độ rỗng Nhóm – L c Hóa D u K52 Page 44 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Tiểu Luận Mơn Cơng Nghệ Hóa Dầu KẾT LUẬN Trong khoảng thời gian khơng dài, với tham gia nhiệt tình thành viên nhóm tham khảo số tài liệu từ nhiều nguồn ,chúng em hoàn thành đề tài với số kết sau:  Tìm hiểu phương pháp tổng hợp VCM  Tìm hiểu phương pháp trùng hợp PVC  Chi tiết công nghệ xúc tác trùng hợp PVC huyền phù  Cơ nắm sơ đồ công nghệ sản xuất PVC phương pháp huyền phù nhà máy Phú Mỹ Tuy nhiên hệ thống xúc tác hạn chế tạo HCl xúc tác C gặp nước gây ăn mịn thiết bị hoạt tính xúc tác Xúc tác hoạt động tái sinh gây tốn cho chi phí sản xuất thải mơi trường cẩn chi phí xử lý cao Vì sở đề tài tạo tiền đề cho việc nghiên cứu hệ xúc tác ưu việt Nhóm – L c Hóa D u K52 Page 45 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Tiểu Luận Mơn Cơng Nghệ Hóa Dầu TÀI LIỆU THAM KHẢO A.Chauvel & G.Lefebvre Petrochemical Processes vol 1& 2 PMPC & Inovyl PVC Processing Training PGS.TS Thái Doãn Tĩnh Hoá học hợp chất cao phân tử Thái Hồng ,Nguyễn Thạc Kim Tạp chí khoa học cơng nghệ, tập 44, số 2,2006 Khả chảy nhớt, cấu trúc tính chất lý vật liệu Compozit Polyvinyl Clorua/NanoClay Nguyễn Thị Linh Bài giảng công nghệ hóa dầu Nhóm – L c Hóa D u K52 Page 46 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ... NGHỆ SẢN XUẤT PVC TRONG NHÀ MÁY NHỰA PHÚ MỸ CHƯƠNG CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT PVC BẰNG PHƯƠNG PHÁP HUYỀN PHÙ Phú Mỹ nhà máy sản xuất PVC có quy mô lớn Việt Nam với công nghệ đại khu vực giới Nhà máy dùng... dụng PVC 12 1.2.5 Các phương pháp sản xuất PVC từ VCM 16 B CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT PVC TRONG NHÀ MÁY NHỰA PHÚ MỸ 19 CHƯƠNG CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT PVC BẰNG PHƯƠNG PHÁP HUYỀN PHÙ 19 2.1 Sơ... hình sản xuất tiêu thụ PVC Thế giới Trong phần lớn thời gian thập niên 1990, sản xuất PVC lĩnh vực sản xuất không đạt lợi nhuận cao Điều khiến nhiều cơng ty đóng cửa nhà máy, rút khỏi sản xuất PVC