Quy trình sản xuất vinyl clorua

Đồ án mơn học Quy trình sản xuất Vinyl clorua LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com SV: Nguyễn Tạ Quang Huy Đồ án môn học MỞ ĐẦU Vinyl clorua sản xuất vào năm 1835 Justus Volt Liebig sinh viên ông Henry Họ thu việc thực clorua kép etylen theo phương pháp Hydroxit kali Etanol Vào năm 1912, nhà hoá học Đức Frans, làm việc cho GriesheimElektron cấp sang chế phương pháp sản xuất vinylclorua từ Axetylen Hidroclorua sử dụng thuỷ ngân II clorua chất xúc tác Phương pháp sử dụng rộng rải năm 1930 đến 1940 Ứng dụng ngày sử dụng rộng rải ngày thiếu đời sống người Do ngành cơng nghiệp vật liệu polime phát triển Vinylclo rua có cơng thức hố học là: CH2=CHCl Để cho ngành công nghiệp vật liệu polime tồn phát triển cần phải nghiên cứu sản xuất nguồn nguyên liệu cần cung cấp cho quan trọng, việc điều chế Vinylclorua tạo bước chuyển lớn cơng nghiệp hố chất Vinylclorua ứng dụng công nghiệp chủ yếu dung làm monome trình polime hóa để tổng hợp thành polivinylclorua (PVC), khoảng 95% tổng hợp vinylclorua dung để tổng hợp PVC polime khác PVC chất dẻo có nhiều tính chất mà ta mong muốn độ ổn định hóa học cao bị ăn mịn (ít bị phá huỷ axit mạnh H2SO4, HCl) có khả co giản độ bền tương đối lớn, cách điện tốt không thấm nước, không bị phá huỷ tiếp xúc với nước có số tính ưu việc khác Do có tính ưu việc nên PVC dung để sản xuất loại ống dẫn chất hố học, làm vật liệu lót bên thiết bị hoá học làm việc nhiệt độ thấp để thay thép không rỉ hợp kim đắt tiền Tổng mức tiêu thụ PVC toàn cầu đạt khoảng 32 triệu tấn/ năm Sản xuất PVC tăng trưởng tốt châu Á nhu cầu xây dựng sở hạ tầng nhu cầu xây dựng khác tăng nhanh hoạt động sản xuất kinh doanh PVC phía châu Á Tại đây, tốc độ tăng trưởng sản xuất PVC đạt khoảng 7%, gần tốc độ tăng trưởng GDP trung bình châu lục Trong đó, dự báo sản xuất PVC Mỹ châu Âu năm tới tăng 3%/ năm Vì vậy, đến năm 2010 tổng mức tiêu thụ PVC châu Á lớn so với châu Âu Mỹ LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án môn học SV: Nguyễn Tạ Quang Huy Trong năm gần đây, nước ta quan tâm đến vấn đề Giúp tự chủ động sản xuất VC PVC nước, giảm bớt tình trạng nhập VC Đó việc nhà máy lọc dầu số I Dung Quất ( Quảng Ngãi) vào hoạt động vào đầu năm 2009, sau hàn loạt nhà máy khác Nghi Sơn (Thanh Hoá), Phú Yên, Nhơn Hội (Quy Nhơn), miền Nam Trên giới nay, công nghệ sản xuất VC từ HCl C2H2 áp dụng cơng nghệ đơn giản, lợi ích từ việc giảm giá thành sử dụng trước yêu cầu sử dụng nguyên liệu thô hidrocacbon đắt tiền Và sử dụng công nghệ phù hợp với điều kiện Việt Nam có nguồn nguyên liệu axetylen nước ta phong phú có trữ lượng tự nhiên lớn, núi đá vôi nhiều Với điều kiện thuận lợi hạn chế nguồn nguyên liệu VC ngoại nhập đáp ứng đầy đủ nhu cầu ngành công nghiệp nước, công nghiệp sản xuất VC từ C2H2 HCl cần phải phát triển nửa SV Nguyễn Tạ Quang Huy LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com SV: Nguyễn Tạ Quang Huy Đồ án môn học MỤC LỤC MỞ ĐẦU Phần I TỔNG QUAN CHƯƠNG I: TÍNH CHẤT CỦA NGUYÊN LIỆU VÀ SẢN PHẨM I.1 Tính chất nguyên liệu: I.1.1 Tính chất axetylen: I.1.2 Các phương pháp điều chế axetylen: I.2 Tính chất axit HCl: 12 I.2.1 Tính chất vật lý: 12 I.2.2 Tính chất hóa học: 12 I.2.3 Các phương pháp sản xuất axit HCl phổ biến giới: 13 I.3 Tính chất sản phẩm VC: 13 I.3.1 Tính chất vật lý : 13 I.3.2 Tính chất hóa học: 14 I.4 Ảnh hưởng VC tới sức khỏe người môi trường: 16 I.4.1 Đối với sức khỏe người: 16 I.4.2 Đối với môi trường: 16 I.4.3 Bảo quản VC: 16 CHƯƠNG II: CÁC PHƯƠNG PHÁP SẢN XUẤT VC 17 II.1 Công nghệ tổng hợp VC từ Etylen: 17 II.1.1 Sản xuất EDC q trình clo hố Etylen: 17 II.1.2 Nhiệt phân DEC tạo VC: 20 II.1.3 Q trình Clo hố Etylen: 22 II.2 Sản xuất VC trình liên hợp: 24 Sơ đồ 1: 24 Sơ đồ 2: 24 Sơ đồ 4: 25 II.3 Sản xuất VC từ Axetylen: 25 II.3.1 Cở sở trình sản xuất VC từ axetylen dựa phản ứng: 25 II.3.2 Cơ chế trình sản suất VC từ axetylen: 25 II.4 Một số sơ đồ công nghệ sản xuất VC từ C2H2 HCl xúc tác HgCl2/C*: 31 II.4.1 Sơ đồ công nghệ sản xuất VC cổ điển: 31 II.4.2 Sơ đồ công nghệ sản xuất VC đại: 32 II.4.3 So sánh công nghệ 35 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án môn học SV: Nguyễn Tạ Quang Huy PHẦN II TÍNH TỐN 36 III.1 Xác định thời gian làm việc phân xưởng: 36 III.2 Tính cân vật chất: 37 PHẦN 3: TÌNH HÌNH CỦA NGÀNH CƠNG NGHIỆP SẢN XUẤT VC CỦA MỘT SỐ QUỐC GIA TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM 40 IV.1 Kế hoạch sản xuất VCM Wilhelmshaven( CHLB Đức) 40 IV.2 Công nghệ sản xuất VCM Kerteh( Malaysia): 40 IV.3 Tình hình sản xuất VCM Việt Nam: 41 KẾT LUẬN 44 TÀI LIỆU THAM KHẢO 45 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com SV: Nguyễn Tạ Quang Huy Đồ án môn học Phần I TỔNG QUAN CHƯƠNG I: TÍNH CHẤT CỦA NGUYÊN LIỆU VÀ SẢN PHẨM I.1Tính chất nguyên liệu: I.1.1Tính chất axetylen: Axetylen có tầm quan trọng to lớn số hidrocacbon chứa liên kết ba Đó chất khí khơng màu, dạng tinh khiết có mùi ete nhẹ có tác động gây mê Axetylen chưa tinh tế điều chế từ canxi cacbua có mùi khó chịu, mùi gây tạp chất hiđro photphua (PH3) hiđro sunfua Axetylen nguyên chất có vị - Trọng lượng riêng ( oC, P=760mmHg): d=1,17 kg/m3 - Trọng lượng phân tử: 26,02 kg/kmol - Nhiệt dung riêng phân tử: Cp = 0,402 kJ/kg Nhiệt độ ngưng tụ: - 83,8oC Nhiệt độ tới hạn: 35,5oC Áp suất tới hạn: 6,04Mpa Nhiệt thăng hoa: 21,59 kJ/mol Nhiệt hóa hơi: 15,21 kJ/mol Tỉ trọng: 0,686 Axetylen tan lạnh dung mơi hữu cơ, axetylen tan nước Độ chọn lọc axetylen dung mơi khác quan trọng q trình tinh chế trình bảo quản axetylen Khi cháy axetylen tỏa lượng nhiệt lớn, khả sinh nhiệt axetylen 13,307 kcal/m 3, giới hạn nổ axetylen xảy điều kiện nhiệt độ áp suất định Ở nhiệt độ oC at Axetylen tạo với khơng khí hỗn hợp nổ giới hạn từ 23%-81% thể tích giới hạn nổ với oxy 2,8% thể tích, độ nguy hiểm nổ axetylen tăng phân rã thành chất đơn giản CH Đây phản ứng phân hủy C2H2 để tạo thành C H2 Sự phân rả oxi có chất kích hoạt tương ứng(tia lửa, đốt cháy ma sát) LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com SV: Nguyễn Tạ Quang Huy Đồ án môn học Axetylen dể dàng tạo hỗn hợp nổ với Clo Flo, có tác dụng với ánh sáng Do để giảm bớt khả nổ axetylen, vận chuyển người ta pha thêm khí trơ, hydro amoniac vào Axetylen có khả hòa tan tốt nhiều chất lỏng hữu vơ Độ hịa tan tương đối cao dung mơi có cực Trong thể tích nước 20 oC hịa tan thể tích axetylen, cịn 60oC thể tích nước axetylen giảm dung dịch muối ăn Ca(OH)2 Độ hịa tan axetylen có ý nghĩa quan trọng để điều chế tách khỏi hỗn hợp khí I.1.1.1Tính chất vật lí: Axetylen hidrocacbon khơng no, có liên kết ba phân tử khả hoạt động hóa học cao Liên kết ba phân tử axetylen tạo thành liên kết   Khi tham gia phản ứng hóa học, liên kết ba phân tử bị phá vỡ để tạo thành liên kết đơi hợp chất bão hịa Axetylen có khả tham gia phản ứng thế, cộng, oxy hóa, trùng hợp Vì từ axetylen tổng hợp sản phẩm khác ứng dụng cơng nghiệp đời sống I.1.1.2Tính chất hóa học: a Phản ứng thế: Nguyên tử H axetylen thể tính axit có khả tham gia phản ứng với kim loại kiềm, Cu, Ag, Ni, Co, Zn… tạo thành axetylenit kim loại dể nổ 2Me  C2 H  Me2C2  H ( Me: kim loại kiềm ) 2 Na HC  CH   NaC  CNa  H 2 Cu HC  CH   Cu  C  C  Cu  H Axetylen tác dụng với amit kim loại kiềm kiềm thổ amoniac lỏng: HC  CH  MeNH  MeC  CH  NH b Phản ứng cộng hợp: Cộng với hydro với xúc tác Pd áp suất at 250-300 oC LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com SV: Nguyễn Tạ Quang Huy Đồ án môn học Pd HC  CH  H   CH  CH , H  41, 7kcal / mol Cộng hydro với xúc tác Ni nhiệt độ: Ni HC  CH  H   CH  CH to Phản ứng cộng với nước có xúc tác HgSO4 75-100oC tạo axetaldehyt:  Hg HC  CH  H 2O   CH  CHO , H  38,8kcal / mol Cịn có oxit kẽm oxit sắt 360  480oC, axetylen tác dụng với nước tạo thành axeton: ZnO HC  CH  3H 2O   CH 3COCH  CO2  H Axetylen tác dụng với rượu 160  180 oC, áp suất P =  20 at có KOH tạo thành Vinylete: KOH HC  CH  ROH   CH  CH  OR HC CH + H 2S CH SH Vinyl mercaptan H 2C +H S C H 5SH Etylen mercaptan +C H 2HC CH2 H5C S CH CH +C H SH S H 5C2 S CH CH Etylen dietyl sulfit S C2H Axetylen tác dụng với H2S 120oC: Axetylen tác dụng với mercaptan có xúc tác KOH tạo Vinyltroete: HC  CH  RSH  CH  CH  SH Axetylen tác dụng với CO H2 ( cacbonyl hóa ) với xúc tác Ni(CO)4 tạo axit acrylic: HC  CH  CO  H O  CH  CH  COOH Cộng với muối halogen tạo hợp chất có đồng phân cis, trans: LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com SV: Nguyễn Tạ Quang Huy Đồ án môn học H HC CH + HgCl2 H C C HgCl Cl Cis HgCl H C Cl C Trans H Cộng với halogen:  Br2 HC  CH  Br2  CHBr  CHBr   CHBr2  CHBr2 Khi cộng với Cl2 pha khí xảy mảnh liệt dễ gây nổ, ta phải tiến hành pha lỏng có xúc tác antimonitriclorua SbCl3  Cl2  SbCl5 HC  CH  SbCl5  CHCl2  CHCl2  SbCl3 Ngồi axetylen cịn phản ứng cộng với nhiều axit vơ hữu tạo thành vinyl có giá trị công nghiệp Cộng với HCl, phản ứng pha 150  180 oC có xúc tác HgCl2 than hoạt tính, cịn pha lỏng dùng xúc tác CuCl2 thu VC: HC  CH  HCl  CH  CH  Cl Cộng với H2SO4 tạo thành Vinylsunfua: HC  CH  H SO4  CH  CH  O  SO3 H o Ở nhiệt độ 80 C có CuCl2 NH4Cl làm xúc tác, Axetylen tác dụng với HCN tạo thành acrylonitrin: HC  CH  HCN  CH  CH  CN Tác dụng với axit axêtic 180  200oC pha xúc tác axetat Zn than hoạt tính Cd than hoạt tính Hg than hoạt tính tạo thành Vinylaxêtat: HC  CH  CH 3COOH  CH  CHOCOCH Axetylen tác dụng với rượu: OH HC CH O HC CH2 + LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com SV: Nguyễn Tạ Quang Huy Đồ án môn học Axetylen tác dụng với axit amin: CH  CH  RCO  NH  RCO  NH  CH  CH c Phản ứng trùng hợp axetylen: Phản ứng Dime hóa mơi trường HCl tạo thành vinylaxetylen o xt ,80 C 2CH  CH  H 2C  CH  C  CH Ở nhiệt độ 600oC than hoạt tính axetylen trùng hợp tạo thành benzen: 3CH  CH  C6 H I.1.2Các phương pháp điều chế axetylen: Trong công nghiệp axetylen chủ yếu sản xuất theo hai hướng là: từ than đá, đá vơi, khí tự nhiên, khí đồng hành Nước ta điều kiện sẵn có than đá, đá vơi, khí tự nhiên, khí đồng hành nên áp dụng hai phương pháp I.1.2.1Sản xuất axetylen từ than đá đá vôi: Phản ứng q trình này: o 600 C CaO  3C   CaC2  CO Chỉ có khoảng 70-80% đá vơi tham gia phản ứng sản phẩm luôn chứa 12-15% CaO Tác dụng nước với cacbuacanxi tạo axetylen vôi CaC2  H 2O  C2 H  CaO Nhiệt tỏa phân hủy cacbuacanxi kỹ thuật tổng nhiệt phản ứng tác dụng cacbuacaxi với nước tác dụng vôi với nước CaO + H O  Ca (OH ) Cacbon sử dụng q trình cốc ngun liệu sử dụng thường có lẫn tạp chất MgO, hợp chất S, P, Al, Fe xảy phản ứng MgO  3C  MgC2  CO Ca3 ( PO4 )  8C  Ca3 P2  8CO Các tạp chất khó tách khỏi hỗn hợp phản ứng Chỉ tách phần việc loại xỉ Chính mà axetylen tạo thành ln có lẩn lượng hợp chất như: PH3, NH3, SiH2, CH4, H2, CO2, CO Lượng tạp chất khơng có lợi cho việc sử dụng Axtylen để điều chế VC Do Axetylen tạo phải qua giai đoạn làm dùng anhydric cromic đất nung LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án môn học SV: Nguyễn Tạ Quang Huy 34 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án môn học SV: Nguyễn Tạ Quang Huy Thuyết minh dây chuyền cơng nghệ: Q trình bao gồm ba phận chính: - Chuẩn bị nguyên liệu: axetylen sấy, sau trộn với HCl khí tuần hồn - Phản ứng: Hỗn hợp khí thu từ thiết bị trộn đưa vào thiết bị phản ứng ống chùm đặt song song với Mỗi thiết bị có đường kính 2m, chiều cao 4m chứa từ 1500-2000 ống xúc tác Thời gian sống xúc tác 2000 Nhiệt phản ứng tách điều khiển cách tuần hoàn chất tải nhiệt lạnh bên ống phản ứng, qua thiết bị trao đổi nhiệt bên - Xử lý khí sản phẩm: khí sản phẩm rời vùng phản ứng rửa với nước NaOH để tách HCl dư, sau nén tới 0.7 Mpa làm lạnh nước, phần lớn ngưng tụ Nước tách thiết bị lắng thiết bị chưng cất tách nước Sản phẩm VC tinh chế tháp chưng cất nhiệt độ thấp 0,4-0,5Mpa Khí thu hồi từ thiết bị lắng chứa chủ yếu axetylen làm hấp thụ, tách tuần hồn lại thiết bị phản ứng II.4.3 So sánh cơng nghệ Công nghệ sản xuất VC từ C2H2 HCl đại có đặc điểm sau:  Nhiệt độ phản ứng VC t C2H2 HCl đại có ưu điểm sau:  Nhiệt độ phản ứng thấp ( 100 -1700C), công nghệ cũ 180 0C  Chất làm lạnh nước tiết kiệm mặt kinh tế so với nước muối công nghệ trước  Năng suất kết hợpC2H2 với HCl đạt 98% mol có biến đổi lớn  Điều kiện địa lý Việt Nam thuận lợi để sản xuất VC nguồn nguyên liệu C2H2 dồi  Ngành cơng nghiệp dầu mỏ Việt Nam bước phát triển cho phép sử dụng khí nhiệt phân dầu mỏ hay nhiệt phân khí thiên nhiên có hỗn hợp axetylen etylen Đây đường điều chế axetylen rẻ tiền 35 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com SV: Nguyễn Tạ Quang Huy Đồ án môn học PHẦN II TÍNH TỐN IIIHUY Năng suất 120.000 tấn/năm Với số liêu ban đầu: a/ C2H2-kỹ thuật có nồng độ thể tích :99% H2O- 0,03% O2-0,01% N2-0,96% b/ HCl có nồng độ 97,3% H2-0,15% N2-2,40% H2O-0,05%  Chọn mức độ chuyển hoá C2H2 thành VC là: 98%  Chọn mức độ chuyển hoá C2H2 thành 1,1-DCE là: 0,2%  Thành phần sản phẩm theo khối lượng là: + Vinylclorua: 93% + HCl :5% + Tạp chất : 2% III.1Xác định thời gian làm việc phân xưởng: Ta chọn dây chuyền vinylclorua làm việc 24/24 Và năm có thời gian định đễ bảo dưỡng sữa chữa: + Nghĩ lí gặp cố, 15 ngày sữa chữa lớn + Nghĩ lí gặp cố nhỏ 15 ngày Vậy thời gian thực làm việc phân xưỡng năm là: 365-(15+15)=335 ngày Một ngày làm việc 24 chia làm ca với tổng số làm việc năm là: 335 x 24 = 8040 giờ/ năm Các phản ứng q trình: CH  CH  HCl  CH  CHCl CH  CH  HCl  CH  CHCl2 CH  CH  H 2O  CH  CHO 36 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com SV: Nguyễn Tạ Quang Huy Đồ án mơn học III.2Tính cân vật chất: Năng suất thiết bị sản xuất giờ: (120000 x 1000)/8040 = 14925,373 kg/h Phương trình phản ứng tạo VC: CH  CH  HCl  CH  CHCl (1) 26 36,5 62,5 Theo phương trình phản ứng (1) lượng C2H2 chuyễn hoá thành VC giờ: (14925,373 x 26 )/ 62,5 = 6208,955 kg/h Do mức độ chuyển hoá C2H2 thành VC 98% nên lượng C2H2 nguyên chất cần dùng: (6208,955 x 100)/98 = 6335,668 kg/h Nhưng độ tinh khiết C2H2 nguyên liệu đưa vào 99% nên thực tế lượng hỗn hợp khí C2H2 đưa vào thiết bị là: (6335,668 x 100)/99 = 6399,665 kg/h Từ giả thuyết ban đầu lượng hỗn hợp khí C2H2 có chứa: H2O- 0,03% O2-0,01% N2-0,96% Lượng H2O có ngun liệu khí C2H2 là: (6399,665 x 0,03)/100 = 1,919 kg/h Lượng Oxy có ngun liệu khí C2H2 vào thiết bị là: (6399,665 x 0,01)/100 = 0,639 kg/h Lượng Nitơ nguyên liệu khí C2H2 vào thiết bị là: (6399,665 x 0,96)/100 = 61,436 kg/h Vì độ chuyển hố C2H2 thành DCE 0,2% nên lượng C2H2 tiêu tốn tạo 1,1-DCE là: (6399,665 x 0,2)/100 = 12,799 kg/h Phương trình phản ứng tạo 1,1-DCE: CH  CH  HCl  CH 3CHCl2 (2) 26 99 Theo (2) lượng 1,1-DCE tạo 1h: (12,799 x 99)/26 = 48,735 kg/h Theo (1) lượng HCl cần để sản xuất VC: (14925,373 x 36,5)/ 62,5 = 8716,418 kg/h 37 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án môn học SV: Nguyễn Tạ Quang Huy Theo (2) lượng HCl tham gia tạo 1,1-DCE: (12,799 x 36,5 x 2)/26 = 35,936 kg/h Theo giả thiết VC chiếm 93% khối lượng sản phẩm Vậy khối lượng sản phẩm là: (14925,373 x 100)/93 = 16048,788 (kg/h) Cũng theo giả thuyết lượng HCl dư sản phẩm 5% khối lượng sản phẩm Vậy lượng HCl dư là: (16048,788 x 5)/100 = 802,439 (kg/h) Vậy tổng lượng HCl nguyên chất thực tế đưa vào thiết bị là: 8716,418 + 35,936 + 802,439 = 9554,793 (kg/h) Độ tinh khiết HCl hỗn hợp khí 97,3 % nên lượng hợp khí HCl thực tế đưa vào thiết bị là: (9554,793 x 100)/97,3 = 9819,931 ( kg/h) Từ giả thuyết hợp khí HCl có chứa: H2-0,15%, N2-2,40%, H2O0,05% Do ta có : Lượng H2 hợp khí HCl đưa vào thiết bị là: (9819,931 x 0,15)/100 = 14,729 kg/h Lượng N2 hỗn hợp khí HCl đưa vào thiết bị là: (9819,931 x 2,40)/100 = 235,678 kg/h Lượng H2O hỗn hợp khí HCl đưa vào thiết bị là: (9819,931 x 0,05)/100 = 4,909 kg/h Do C2H2 trước vào thiết bị phản ứng sấy khô H2SO4 nên lượng H2O C2H2 mang vào thiết bị coi không Vậy lượng nước nguyên liệu HCl mang vào Phương trình phản ứng: CH  CH  HOH  CH 3CHO (3) 26 18 44 Theo phản ứng (3) ta có lượng C2H2 tham gia tạo CH3CHO: (4,909 x 26)/18 = 7,091 kg/h Theo phản ứng (3) ta có lượng CH3CHO tạo thành là: (4,909 x 44)/18 = 11,999 kg/h Vậy lượng C2H2 dư là: 6335,668- 6208,955 -12,799-7,091 = 106,823 kg/h Tổng lượng N2 nguyên liệu HCl C2H2 mang vào: 61,436 + 235,678 = 297,114 kg/h 38 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com SV: Nguyễn Tạ Quang Huy Đồ án môn học Kết thành phần cân đối vật chất tổng kết theo bảng sau đây: Lượng chất vào Lượng chất Cấu tử Kg/h Cấu tử Kg/h C2H2 6335,668 C2H2dư 106,823 HCl 9554,793 HCldư 802,439 N2 297,114 N2 297,114 O2 0,639 O2 0,639 H2 O 4,909 H2 O H2 14,729 H2 14,729 VC 14925,373 DCE 48,735 CH2CHO 11,999 Tổng 16207,851 Tổng vào 16207,852 39 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án môn học SV: Nguyễn Tạ Quang Huy PHẦN 3: TÌNH HÌNH CỦA NGÀNH CƠNG NGHIỆP SẢN XUẤT VC CỦA MỘT SỐ QUỐC GIA TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM IV IV.1Kế hoạch sản xuất VCM Wilhelmshaven( CHLB Đức) European Vinyls Corporation( viết tắt EVC) công ty xây dựng kế hoạch bán thương mại sản xuất VC từ etan với suất 1000tấn/ năm có quy mô lớn Wilhelmshaven Trong thời gian EVC thức thương mại hóa thiết bị phản ứng Từ bắt đầu làm việc, thiết bị hoạt động 200 h nhiệt độ phản ứng Các yếu tố liên quan cơng nghệ tiến hành Như chất xúc tác ổn định hoạt động liên tục không cần tác động Õy biến đổi 99% etan 90%, tinh chế etan biến đổi với tỷ lệ tới 92-95% Tháng 9/1999 EVC thiết kế thành công phân xưởng sản xuất VC Wilhelmshaven Kế hoạch tiến hành cịn địi hỏi q trình maketing vị trí địa lý sản xuất VCM Do đó, kế hoạch tính tốn lại chấp nhận triển khai vào năm 2002 Kế hoạch thương mại hóa quy mơ định trước tiến hành vào năm 2004 IV.2Công nghệ sản xuất VCM Kerteh( Malaysia): Tập đoàn Vinyl chloride Malaysia Sdn Bhd kết hợp Công Mitsui (Nhật) công ty hóa dầu Nasional Berhah ( Petronas) the Nationalíed ( Malaysia) Nhiệm vụ cơng ty Vinyl chloride Malaysia xây dựng điều khiển hoạt động thiết bị VCM Kerth, Terengganu VCM nguyên liệu để sản xuất PVC, nguyên liệu thô để sản xuất loại ống dẫn đời sống người Hiện 50% sản phẩm công ty xuất Petronas công ty thực kế hoạch tương đối 250 triệu USD vốn đầu tư cho kế hoạch Kerteh ( Malaysia) công ty Mitsui, Mitsui Toatsu Chemicals Petronas sản xuất VCM với suất 400,000 tấn/ năm/ Phần trăm đầu tư công ty là: 60% Petronas, 20% Mitsui 20 % công ty Plastic Molder Land & General BLD.Quá trình xây dựng nhà máy năm 1999, với suất ban đầu 280,00 tấn/năm 40 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án mơn học SV: Nguyễn Tạ Quang Huy IV.3Tình hình sản xuất VCM Việt Nam: Sản lượng ngành nhựa Việt Nam năm gầu tăng mạnh nhu cầu xã hội sản phẩm nhựa ngày lớn thị hiếu người tiêu dùng thích đa dạng hóa mẫu mã nâng cao mức độ tiện ích đồ gia dụng, tính số sản phẩm nhựa công nghiệp bền rẻ Một phần nguyên nhân tăng trưởng doanh nghiệp nhựa có kế hoạch đầu tư đắn phù hợp với nhu cầu thực tế thể qua hoạt động doanh nghiệp nghiên cứu thị trường, định hướng chuyên môn hóa sản phẩm, khơng sản xuất đại trà nhiều ngành hàng Chỉ số chất dẻo sản xuất tính đầu người Việt Nam thấp nhiều so với nước khác giới, năm 1996 5,58 kg, năm 2000 11,57 kg năm 2005 14kg/đầu người mục tiêu tới năm 2010 30kg/đầu người Riêng Thành Phố Hồ Chí Minh vùng lân cận 100kg/đầu người Việt Nam cần thực chiến lược chương trình mạnh mẽ để phát triển ngành Ngành nhựa Việt Nam thực chất ngành kinh tế kỹ thuật gia công chất dẻo, chưa có khả sản xuất nguyên vật liệu nhựa, gần toàn nguyên vật liệu sản xuất sản phẩm nhựa phải nhập từ nước Ngành nhựa có ưu điểm cơng nghệ cập nhật đại, tốc độ quay vòng nhanh, sử dụng lao động kỹ thuật chính, sản phẩm đa dạng, phục vụ nhiều đối tượng, lĩnh vực công nghiệp, tiêu dùng hàng ngày xã hội Theo thống kê UNDP, 70% nhu cầu vật chất cho đời sống người làm nhựa, từ số chất dẻo đầu người thỏa mãn 30 kg/đầu người (Việt Nam đạt khoảng 14kg/đầu người), đạt 100 kg/đầu người quốc gia có cơng nghiệp nhựa tiên tiến Trong vài năm tới, ngành cơng nghiêp hóa dầu Việt Nam đời, mở nhiều hội phát triển cho ngành nhựa đặc biệt ngành công nghiệp nguyên liệu Thị trường nước thị trường giới mở nhiều hội phát triển cho ngành nhựa nhu cầu sản phẩm nhựa ngày tăng Tuy nhiên, ngành nhựa đứng trước vấn đề khó khăn nguồn nhân lực hạn chế đội ngũ kỹ sư lẫn cơng nhân lành nghề Hiện có 11.000 người lao động ngành nhựa cao su, chiếm 4,6% lao động tồn ngành cơng nghiệp Lao 41 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án môn học SV: Nguyễn Tạ Quang Huy động gián tiếp chiếm 17% so với tổng số lao động tồn ngành, số lao động có trình độ đại học đại học chiếm 6,65%, trung cấp chiếm 2,1%, công nhân kỹ thuật chiếm 9,97%, nhân viên trung cấp 4,6%, lao động trình độ khác (bao gồm số lao động chưa qua trường lớp, nghề dạy nghề) chiếm tới 69,23% Như số công nhân không đào tạo tham gia lao động trực tiếp lớn gấp 6,8 lần số cơng nhân có kỹ thuật tính chung lao động giản đơn tồn ngành chiếm tới 76,6% Ðiều chứng tỏ số lao động có kỹ thuật ngành cịn q ít.s Với đội ngũ cán đào tạo nước, sau nhiều năm công tác giúp cho ngành nhựa phát triển đổi Những kỹ sư trẻ có khả độc lập giải cơng việc phức tạp, quản lý kỹ thuật Nhưng phần lớn chưa có khả quản lý kỹ thuật, đạo cơng trình chưa có tầm định hướng chiến lược cho ngành Trong nhiều năm việc đào tạo kỹ thuật cho ngành nhựa chưa có tổ chức đảm nhận với quy mơ cần thiết Nhìn chung đội ngũ kỹ thuật thiếu đội ngũ cơng nhân có tay nghề cao, hệ thống đào tạo cơng nhân chưa có thiếu đội ngũ bổ sung, hậu bị Số kỹ sư có điều kiện khả tiếp cận nhanh chóng với cơng nghệ tiên tiến Chính điều làm ảnh hưởng đến phát triển ngành nhựa Ðây vấn đề cần phải nhanh chóng khắc phục cần quan tâm mức Sẽ đầu tư 400 triệu USD xây dựng Tổ hợp Vinyl Bà Rịa Vũng Tàu (HNM) - TCty Hóa chất Việt Nam (VINACHEM) cho biết, VINACHEM TPC (Thái Lan) lên kế hoạch hợp tác xây dựng Tổ hợp Vinyl khu công nghiệp Phú Mỹ II (Bà Rịa-Vũng Tàu) Tổ hợp gồm nhà máy: Vinylclorua (VCM) công suất 345.000 tấn/năm, Etylen điclorua (EDC) công suất 300.000 tấn/năm, Xut-clo (CA) cơng suất 250.000 tấn/năm Ngồi ra, tổ hợp dự kiến xây dựng nhà máy điện chạy than, công suất 65 MW Tổng mức đầu tư vào Tổ hợp 400 triệu USD (chưa kể nhà máy điện), vốn vay khoảng 297 triệu USD, cịn lại vốn góp 42 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án môn học SV: Nguyễn Tạ Quang Huy Tổ hợp Vinyl mang lại hiệu xã hội lớn với việc cung cấp khoảng 4.000 hội việc làm cho người Việt Nam giai đoạn xây dựng, khoảng 147 vị trí làm việc sau Tổ hợp vào vận hành Đặc biệt, Tổ hợp Vinyl đời sử dụng có hiệu nguồn tài nguyên nước (etylen, muối than), tạo giá trị thặng dư cho sản phẩm hóa chất, hóa dầu tiêu thụ thị trường nội địa 43 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com SV: Nguyễn Tạ Quang Huy Đồ án môn học KẾT LUẬN Qua thời gian làm việc chăm với giúp đở tận tình thầy Đào Văn Tường, em hoàn thành nhiệm vụ đồ án thiết kế phân xưởng sản xuất Vinylclorua với suất 120.000 tấn/năm so sánh chọn lọc công nghệ phù hợp với điều kiện Việt Nam Qua đồ án lần em xin rút kinh nghiệm sau đây: + Trước thiết kế phân xưởng cần phải nắm rỏ tính chất lí học hố học ngun liệu sản phẩm Xem chúng có gây nguy hiểm khơng cháy nổ, gây độc, để từ q trình thiết kế ta có biện pháp phòng tránh + Đối với sản phẩm có nhiều dây chuyền cơng nghệ khác Do nhiệm vụ đặt cho phải hiểu rỏ nguyên lí dây chuyền cơng nghệ để từ mà đưa ý kiến ta phải dùng công nghệ công nghệ có phù hợp với điều kiện Việt Nam hay không Đây bước quan trọng + Sau ta chọn dây chuyền cơng nghệ ta tiến hành tính tốn thiết kế cho dây chuyền công nghệ hoạt động cho đạt hiệu cao, tiết kiệm nguyên liệu đảm bảo yêu cầu chất lượng sản phẩm Một lần nửa em xin chân thành cảm ơn thầy bạn giúp đở em hoàn thành đồ án cách tốt đẹp! Sinh Viên Nguyễn Tạ Quang Huy 44 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com SV: Nguyễn Tạ Quang Huy Đồ án môn học TÀI LIỆU THAM KHẢO Vương Đình Nhân Sổ tay kỹ sư hố chất Nhà xuất khoa học kỹ thuật, 1961 Phan Minh Tân Tổng hợp hữu hoá dầu, tập I Trường ĐHBK thành phố Hồ Chí Minh, 1994 Phan Minh Tân Tổng hợp hữu hoá dầu, tập II Trường ĐHBK thành phố Hồ Chí Minh, 1994 Sổ tay q trình thiết bị cơng nghệ hố chất, tập I Nhà suất khoa học kĩ thuật, 2004 Sổ tay q trình thiết bị cơng nghệ hố chất, tập II Nhà suất khoa học kĩ thuật, 2004 Phạm Thanh Huyền-Nguyễn Hồng Liên Công nghệ tổng hợp hữu cở hoá dầu Nhà suất khoa học kĩ thuật, 2006 Kĩ Thuật sản xuất chất dẻo, tập IA Trường ĐHBK Hà Nội, 1978 Giáo trình giảng dạy thầy Trần Cơng Khanh Cơng nghệ tổng hợp hữu hoá dầu Ullmann's Encyclopedia of Industrial th Release 2004, Edition 10 Tài liệu từ Internet: Chemistry http://www.vinachem.com.vn/ViewCSDLFirst.asp?CateCSDL ID=3 http://www.vinachem.com.vn/XBPViewContent.asp?DetailXB PID=1192&CateXBPDetailID=93&CateXBPID=1&Year=200 45 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án môn học SV: Nguyễn Tạ Quang Huy http://www.vinachem.com.vn/XBPViewContent.asp?DetailXB PID=154&CateXBPDetailID=13&CateXBPID=1&Year=2001 http://www.epa.gov/ttn/atw/hlthef/di-ethyl.html http://en.wikipedia.org/wiki/Vinylidene_chloride http://www.scorecard.org/chemicalprofiles/summary.tcl?edf_substance_id=75-35-4 46 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án môn học SV: Nguyễn Tạ Quang Huy 47 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án môn học SV: Nguyễn Tạ Quang Huy 48 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ... Khoảng 85% sản xuất VCM, 10% sản xuất chứa Clo 1,1,1-triclo etan, lại sản xuất etylen diamin dùng làm chất ức chế, sản xuất cao su chịu xăng dầu (–CH2-CH2-S4-)n… II.1.1.1Điều kiện sản xuất: Phản... sản xuất etylen điclorua (EDC) từ etylen clo Quy trình có hiệu lượng cao sử dụng nhiệt phản ứng để làm bay EDC, nhờ tinh chế sản phẩm chưng cất phân đoạn Khác với quy trình khác quy trình LTC, quy. .. việc phát triển sản xuất axetylen từ khí thiên nhiên khí đồng hành có triển vọng lớn I.1.2.3So sánh hai phương pháp sản xuất Axetylen Quá trình sản xuất Axetylen từ hydrocacbon trình xảy theo