Tìm hiểu về các tính chất của cumen và các công nghệ sản xuất nên chúng cũng như thiết kế dây chuyền sản xuất cumen và mô phỏng bằng phần mềm hysys

Đồ án Tốt Nghiệp MỞ ĐẦU Sự phát triển ngành cơng nghệ Hóa học năm qua chứng tỏ dầu mỏ khí nguồn nguyên liệu lý tưởng cho công nghệ tổng hợp hữu hóa dầu Từ dầu mỏ khí qua q trình tổng hợp hữu hóa dầu nhiều hợp chất hữu cơ, hợp chất trung gian quan trọng cho công nghiệp đời sống tổng hợp nên Ở quốc gia, việc lựa chọn công nghệ thích hợp để tổng hợp hợp chất dựa nguồn nguyên liệu đầu sẵn có nước Ví dụ nam 1960 – 1970, Mỹ, cơng nghệ tổng hợp hữu – hóa dầu thường dựa nguồn nguyên liệu phổ biến khí thiên nhiên; khí Nhật châu Âu dần chuyển sang nguyên liệu đầu propan/butan etan Với thành tựu đạt lĩnh vực cơng nghệ hóa học, đặc biệt lĩnh vực xúc tác thiết bị phản ứng, gặp biến động giá thành nguyên liệu đầu vào, công nghệ ngành Công nghệ tổng hợp hữu - hóa dầu liên tục thay đổi phát triển Cải tiến công nghệ dẫn đến việc giảm tiêu thụ lượng, giảm tiêu hao nguyên liệu đầu giảm vốn đầu tư Ở Việt Nam ngành hóa dầu cịn non trẻ có số nhà máy nhà máy nhự hóa chất Phú Mỹ(PMPC), Nhà máy điện đạm Phú Mỹ,… với nguồn nguyên liệu công nghệ chủ yếu nhập từ nước Tuy nhiên kể từ nhà máy lọc dầu Dung Quốc vào hoạt động nguồn nguyên liệu cho ngành công nghiệp phần cung ứng, giảm phần phụ thuộc vào nước Một sản phẩm nguyên liệu ngành hóa dầu cumen Nó vừa sản phẩm trình lọc dầu vừa nguyên liệu để tổng hợp nên hợp chất hữu qua trọng khác phenol,xylen,… Với mục đích đồ án tìm hiểu tính chất cumen công nghệ sản xuất nên chúng thiết kế dây chuyền sản xuất cumen mô phần mềm Hysys Đó nhiệm vụ đồ án PHẦN TỔNG QUAN Sinh Viên : Trương Văn Nam Lớp HDK52QN Trang LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án Tốt Nghiệp I KHÁI QUÁT VỀ CUMEN Công thức phân tử : C9H12 Cumen gọi (1-metylety)benzen isopropyl benzen hay 2-phelnylpropan, hydrocacbon thơm dẫn xuất benzen Do có tính chất hóa lý đặc trưng I.1 TÍNH CHẤT VẬT LÝ Sinh Viên : Trương Văn Nam Lớp HDK52QN Trang LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án Tốt Nghiệp Cumen nhiệt độ thường chất lỏng không màu, dễ bắt lửa, có mùi gần giống xăng khơng hòa tan vào nước dễ tan dung môi hữu hexan, dietyl ete, tetraclorua cacbon Các giá trị tính chất vật lý cumen thể qua bảng sau Bảng I.1 Một số đặc trưng kỹ thuật cumen so với chất khác[17] Thông số Đơn vị benze n Tolue n oxylene mxylen pxylen Etyl Benze n Cume n Khối lượng phân tử đvC 78,11 92,13 106,1 106,1 106,1 106,17 120,19 0,879 0,867 0,876 0,86 0,857 0,867 0,86 Tỷ trọng 200C Nhiệt nóng chảy 5,53 -94,99 -25,2 -48 -13,3 -94,9 -96 Nhiệt sôi C 80,1 110,6 144,4 139 138,4 136,2 152,6 % thể tích 1,4 7,1 1,3 6,8 1,1 6,4 1,1 6,4 1,1 6,6 0,99 6,7 1,1 8,0 Giới nổ độ C hạn Dưới Trên Nhiệt dộ chớp cháy cốc kín Giới hạn tiếp xúc (ppm; giờ) C -11,1 4,4 17,2 25 25 15 40,6 (Cốc hở) 5; 50; 100; 100; 100;8 100; 25; Từ bảng số liệu ta dễ nhận thấy cumen khó cháy chất khác song giới hạn cháy lại cao nên bảo quản sẻ khó khăn phức tạp Ngồi so với chất khác cumen tương đối độc (chỉ benzen) phải ý bảo đảm an tồn q trình sản xuất sử dụng I.2 TÍNH CHẤT HĨA HỌC Sinh Viên : Trương Văn Nam Lớp HDK52QN Trang LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án Tốt Nghiệp Vì cơng thức cấu tạo cumen có nhân benzen gốc ankyl nên cumen có đầy đủ tính chất vòng benzen gốc ankyl I.2.1 Phản ứng Cunen xảy phản ứng với halogen vị trí khác phân tử tùy thuộc vào xúc tác điều kiện phản ứng Tùy thuộc vào điều kiện phản ứng mà phản ứng xảy vị trí khác phân tử, khơng vào vịng benzen mà cịn vào gốc ankyl Phản ứng với axit Nitric O + H 2SO dac N+ O- HNO3 - H 2O cumene Nitrocumene I.2.2 Phản ứng cộng Sinh Viên : Trương Văn Nam Lớp HDK52QN Trang LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án Tốt Nghiệp Cumen có chứa vịng benzen nen tham gia phản ứng cộng với Hydro tạo thành isopropylxyclohexan, xó thể tham gia phản ứng cộng với halogen Brom, Clo, Pt + H2 cumene isopropylcyclohexan I.2.3 Phản ứng dehydro hóa Cumen có chứa gốc proyl phân tử nên có tính chất hóa học đặc trưng ankal phản ứng tách phân tử hydro tạo ∝- Methylstyrene Pt, t + H2 cumene I.2.4 Phản ứng Oxihóa [13] Oxy hóa khơng hồn tồn tạo cumenhydroperoxit + O2 OH O cumene cumenhydroperoxide Tương tự Hydrocacbon khác cumen oxyhoa hoàn toàn tạo CO2 nước Sinh Viên : Trương Văn Nam Lớp HDK52QN Trang LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án Tốt Nghiệp to C9H12 I + 12 O2 CO2 + H2O Độc tính ảnh hưởng mơi trường[1] Theo quan bảo vệ môi trường Hoa Kỳ (EPA _ U.S EnvironmentalProtection Agency) Cumen hóa chất có độ độc tính thấp.Độc tính đánh giá 11 thang điểm 100 với 100 độ độc cao Đánh giá chủ yếu dựa yếu tố : hàm lượng tối thiểu hóa chất gây ảnh hưởng đến sức khỏe đánh giá dựa triệu chứng đau đầu, đỏ mắt, chóng mặt,  Cumen có phải hợp chất gây ung thư ? Theo EPA cumen hợp chất có khả gây ung thư xếp vào phân lớp D Tuy nhiên chưa có nghiên cứu chuyên sâu lâu dài nên chưa có đầy đủ liệu để đánh giá Cumen phân tán vào mơt trường nhờ q trình lọc dầu vào đốt sản phẩm khí, đồng thời cịn trình bay trình sử dụng bảo quản Tuy nhiên phần nhiều cumen phân tán vào mơt trường q trình tràn hay bị rị rỉ vào mơi trường  Cumen khơng khí Cumen phát tán vào khơng khí nhanh chóng bị phân hủy tác dụng ánh sáng mặt trời Do khơng tích tụ nhiều khơng khí  Cumen nước Cumen không tan nước chuyển thành dạng khí nên nhanh chóng phân hủy  Cumen đất Khi cumen đổ xuống đất đa phần bốc bị phân hủy sinh học bề mặt mặt đất Do bị hấp phụ mạnh mẽ với đất nên khả gây ô nhiễm nguồn nước ngầm không cao Sinh Viên : Trương Văn Nam Lớp HDK52QN Trang LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án Tốt Nghiệp  Con người tiếp xúc cumen đường Có nhiều nguyên nhân đưa cumen vào thể nhiên chủ yếu thông qua đường hô hấp Ngồi cịn thực phẩm, nước uống bị nhiễm, thao tác khơng cẩn thận dính vào da, Cumen chất độc khiến nhức đầu, chóng mặt, buồn ngủ liều lượng cao gây bất tỉnh; nhiên khả biểu thành bệnh lý triệu chứng phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác : + Liều lượng tiếp xúc + Thời gian tiếp xúc + Tần số tiếp xúc + Sức khỏe người tiếp xúc Dính vào da, Cumen gây khơ da kéo dài gây đỏ viêm da Dính vào mắt gây khơ rát, khơng xử lý gây mù mắt II Ứng dụng [13] Dùng chủ yếu trình sản xuất Phenol, axetol & Metylstyren dùng dung môi  Sản xuất Aceton Sinh Viên : Trương Văn Nam Lớp HDK52QN Trang LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án Tốt Nghiệp Quá trình oxyhoa cumen để sản xuất aceton thực từ năm 1960 đến nay, phương pháp để sản xuất Aceton  Sản xuất Phenol Sinh Viên : Trương Văn Nam Lớp HDK52QN Trang LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án Tốt Nghiệp Phenol hợp chất hữu quan trọng dùng để tổng hợp nên hợp chất quan trọng khác Quá trình sản xuất tương tự sản xuất Aceton  Dùng làm dung mơi Cumen dùng làm dung mơi để pha sơn, men sứ sơn mài sản xuất acetophenol, dicumylperoxit diiso propyl benzen  Sản xuất ∝- Methylstyren Có thể sả n xuấ t ∝- Methylstyren từ cumen bằ ng cách khử Cumen III Tình hình sản xuất sử dụng.[14] Về gần toàn cumen sử dụng để sản xuất Phenol Aceton thị trường cumen gắn liền với thị trường Aceton Phenol Cumen phục vụ cho mục đích thương mại chiếm khoảng 4% sản lượng cumen giới Vì cumen sản xuất chuyển hóa thành phenol Aceton chổ Các nước sản xuất nhiều giới Hoa Kỳ (xuất sang Đức), Nhật Bản (xuất sang Hàn Quốc) Đài Loan nhập khối lượng lớn cumen để sản xuất Phenol Sản lượng cumen Hoa Kỳ qua năm từ 1984 – 1995 [7] Sinh Viên : Trương Văn Nam Lớp HDK52QN Trang LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án Tốt Nghiệp Hình IV.1 Sản lượng cumen Hoa Kỳ qua năm 1984 – 1995 Ta thấy từ năm 1984 -1995 sản lượng tăng 5,3%, năm 1993-1994 tăng 18%, 19941995 tăng 7,8% Tính đến đầu năm 2011 thị trường cumen Mỹ tương đối khan thiếu hụt nguồn nguyên liệu propylen bảo trì số nhà máy Do việc xuất cumen sang châu Âu bị hạn chế chuyển sang nơi khác có nhu cầu cao châu Á Nam Mỹ Sinh Viên : Trương Văn Nam Lớp HDK52QN Trang 10 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án Tốt Nghiệp Như ta thấy nguyên liệu sử dụng cho trình tương đối nguy hiểm vấn đề an toàn sản xuất phải đặc biệt lưu ý Nguyên liệu benzen propylen trộn với theo tỉ lệ định trước đưa vào thiết bị phản ứng Thông thường nguyên liệu đươc trộn với tỉ lệ benzen : propylen la :1 để hạn chế phản ứng phụ trình đồng thời để tạo sản phẩm nhiều V.2 Các phản ứng Hóa học xảy q trình[19] Trong q trình xảy nhiều phản ứng khác bao gồm phản ứng mong muốn phản alkyl hóa Bên cạnh cịn có phản ứng khơng mong muốn phản ứng phân bố lại nhánh alkyl nội phân tử (isomerisation) chuyển nhánh alkyl phân tử với ( dis-proportionation) Các phản ứng xảy theo chế khác tùy thuộc vào điều kiện phản ứng xúc tác sử dụng V.2.1 Các phản ứng Alkyl hóa  Propylen phản ứng với Benzen (Phản ứng chính) K = 2,8 x 107 E = 104174 kJ/kmol Đây phản ứng mong đợi tồn q trình  Cumen phản ứng Alkyl hóa với propylen Sinh Viên : Trương Văn Nam Lớp HDK52QN Trang 13 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án Tốt Nghiệp K = 2,32 x 109 E = 146742 kJ/kmol Sau sản phẩm tạo phản ứng tiếp tục bị alkyl hóa tạo para- diisopropyl benzen (p-DIPB) sản phẩm không mong muốn, phản ứng gây hại cho trình, xảy mạnh hiệu suất thu khơng cao Do để hạn chế ta cần tăng hàm lượng benzen nguyên liệu đầu để hạn chế thực phản ứng phân bố lại p-DIPB V.2.2 Các phản ứng đồng phân hóa Trong phân tử sản phẩm thu có nhiều nhánh khác nên chúng chuyển hóa qua lại lẫn Đây loại phản ứng không mong muốn xảy q trình Nó chịu ảnh hưởng áp suất, nồng độ chất tham gia Chẳng hạn phản ứng đồng phân hóa p-DIPB  m-DIPB Sinh Viên : Trương Văn Nam Lớp HDK52QN Trang 14 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án Tốt Nghiệp V.2.3 Các phản ứng chuyển hóa gốc Alkyl  Phản ứng hai phân tử cumen Phản ứng có hại , làm chuyển hóa phần sản phẩm thành chất khác Nhìn vào phươn trình phản ứng ta thêm benzen vào để hạn chế phân hủy sản phẩm  Phản ứng phân deankyl hóa Chủ yếu để chuyển nhánh ankyl từ DIPB sang phân tử benzen Đây phản ứng ngược với phản ứng alkyl hóa có ý nghĩa q trình nhằm phân hủy bớt sản phẩm nặng Sinh Viên : Trương Văn Nam Lớp HDK52QN Trang 15 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án Tốt Nghiệp  Phản ứng ngưng tụ tạo cốc Cốc Ngồi phản ứn cịn xảy phản ứng khác trùng hợp propylen, no hóa propylen, no hóa benzen, Sinh Viên : Trương Văn Nam Lớp HDK52QN Trang 16 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án Tốt Nghiệp VI Cơ chế phản ứng alkyl hóa benzen propylen [20] Tùy thuộc vào điều kiện phản ứng xúc tác sử dụng mà chế phản ứng khác nhau, song chất trình xúc tác xit, HCl, AlCl3, HF, H3PO4 đặc, ngày người ta dùng Zeolit để đạt hiệu cao Phản ứng xảy theo chế electrophin sau Chẳng hạn ta dùng xúc tác hỗn hợp HCl AlCl3 VI.1 Sự hình thành ion electrophin Dưới tác dụng lực ion H+ axit phân ly cộng với hiệu ứng siêu liên hợp phân tử propylen nên H+ cộng vào C có bậc thấp Như ion tạo có độ bền cao Kết tạo ion mang điện tích dương ion Cl- Cl- + AlCl3  AlCl4VI.2 Cơ chế electrophin  Giai đoạn Sinh Viên : Trương Văn Nam Lớp HDK52QN Trang 17 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án Tốt Nghiệp  Giai đoạn VII Xúc tác cho trình [21] Cũng giống q trình alkyl hóa khác xúc tác sử dụng để xúc tác phản ứng ankyl hóa benzen propylen có chất axit Sự phát triển xúc tác kéo theo phát triển công nghệ, đặc biệt sau chiến tranh giới thứ cơng nghệ alkyl hóa có phát triển vượt bấc Đầu tiên sử dụng xúc tác pha lỏng axit HCl, H2SO4, H3PO4đ, HF, AlCl3, đến giai đoạn axit mang chất mang Ngày với phát triển khoa học kỹ thuật, chất xúc tác dùng thường Zeolic với loại khác nhau, chủ yếu loại sau : β-Zeolic, Zeolic Y, ZSM - 12, MCM - 22 Mordenit Zeolic với tinh chất ưu việt thể rắn, bền với nhiệt, có bề mặt riêng lớn độ chọn lọc cao yếu tố giúp nâng cao hiệu q trình Ngồi cịn có độ bền hóa lý cao, dễ tái sinh mát nên ngày ưa chuộng Yếu tố định đến chất lượng xúc tác bề mặt riêng, đường kính lỗ xốp, độ bền hóa lý Ngồi chất lượng xúc tác phụ thuộc nhiều vào cách xử lý chế tạo xúc tác mà hãng có quy trình riêng Sinh Viên : Trương Văn Nam Lớp HDK52QN Trang 18 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án Tốt Nghiệp Đây xúc tác thường dùng sản xuất cumen Hình VII.1 Cấu trúc ba chiều xúc tác β-Zeolic Cùng công nghệ xúc tác sử dụng khác hiệu trình khác Chẳng hạn độ chọn lọc Zeolic khác nên sản phẩm thu khác Bảng VII.1 Độ chọn lọc Zeolic khác propylen tổng hợp cumen β-Zeolic Mordenit MCM - 22 Zeolic Y 99.87% 98.61% 98.74% 98.30% Sinh Viên : Trương Văn Nam Lớp HDK52QN Trang 19 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án Tốt Nghiệp Bảng VII.2 Độ chọn lọc, phân bố nhánh DIPB độ chuyển hóa propylen nhiệt độ khác với Zeolic khác VIII Hiệu ứng nhiệt [21] Một vấn đề quan trọng thiết kế thiết bị phản ứng phải đảm bảo khả tận dụng nhiệt phản ứng ankyl hóa Lưu ý nhiệt phải đảm bảo cho bay benzen Nếu thiết bị phản ứng đoạn nhiệt tăng nhiệt độ cách thay đổi tỷ lệ benzen propylen đầu vào.Nếu tỷ lệ thấp kích ứng q trình tăng nhiệt tỉ lệ cao thi nhiệt độ giảm xuống Do tỉ lệ thấp dễ gây nhiệt ngược lại tỉ lệ cao độ chọn lọc tăng lên việc tái chế sản phẩm phức tạp ảnh hưởng đến độ bay benzen Sinh Viên : Trương Văn Nam Lớp HDK52QN Trang 20 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án Tốt Nghiệp Có thể thiết kế lị phản ứng với chất tải nhiệt nâng hạ nhiệt cần xem giải pháp Hình VII.2 Biểu đồ tăng nhiệt độ đoạn nhiệt theo tỷ lệ B/P Ta thấy nhiệt độ cao gia tăng nhiệt độ nhanh.Ở 1600C nhiệt tăng nhiệt độ đoạn nhiệt nhanh Sinh Viên : Trương Văn Nam Lớp HDK52QN Trang 21 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án Tốt Nghiệp Hình VII Biểu thể độ chọn lọc theo tỷ lệ B/P nhiệt độ 1800C 2200C 2200C độ chọn lọc xúc tác cao hon rõ rệt yêu cầu tỷ lệ B/P nhở so với 1800C Sinh Viên : Trương Văn Nam Lớp HDK52QN Trang 22 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án Tốt Nghiệp IX Công nghệ sản xuất Trên giới có nhiều cơng nghệ khác để sản xuất cumen; song tùy thuộc vào điều kiện nguồn nguyên liệu khác mà chọn công nghệ phù hợp IX.1 Công nghệ Q-Max ™ UOP[19] Q trình Q-Max ™ nhằm mục đích chuyển hỗn hợp Benzen Propylen thành cumen chất lượng cao sử dụng xúc tác Zeolic Q-Max ™ cố đặc điểm nỗi bậc hiệu suất cao, sản phẩm chất lượng cao, chất thải rắn giảm đầu tư chi phí hoạt động thân thiện với môi trường Q-Max ™ phát triển UOP sử dụng xúc tác QZ-2000/QZ-2001 biến thể β-Zeolic Hình IX.1 Sơ đồ công nghệ Q-Max ™ UOP Sinh Viên : Trương Văn Nam Lớp HDK52QN Trang 23 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án Tốt Nghiệp IX.2 Thuyết minh dây chuyền Q-Max ™ trình để sản xuất cumen hiệu suất cao chất lượng tốt Xúc tác QZ-2000 sử dụng trình hoạt động với tốc độ dòng benzen thấp Nhờ chi phí đầu tư giảm nhiều QZ-2000 khơng ăn mịn hoạt tính cao So với cơng nghệ khác dựa xúc tác Zeolic Q-Max công nghệ tuyệt vời Cung cấp sản phẩm chất lượng cao ổn định, tạp chất có ngun liệu bị ảnh hưởng Quy trình cơng nghệ hiển thị hình IX.1,xúc tác thiết bị phản ứng Alkyl hóa chia thành lớp xếp lò Benzen đưa vào phần tháp tách propan để loại bỏ nước đưa đến thiết bị phản ứng alkyl hóa đỉnh.Tháp phản ứng ankyl hóa làm việc nhiệt độ khoảng 3000C - 4000C áp suất 25atm tỷ lệ Benzen/propylen : Tại xảy phản ứng ankyl hóa tạo cumen đồng thời xảy phản ứng phụ khác Sản phẩm lấy đáy bao gồm cumen, benzen dư, DIPB, phần đưa sang thiết bị Reboiler để đun sôi lại cho trở lại tháp cạnh sườn ngăn xúc tác sau trộn với propylen mới.Phần lại đáy thu hồi benzen sơ hồi lưu lại đỉnh chuyển sang tháp tách Propan Tháp tách Propan có nhiệm vụ tách Propan nước khỏi dòng sản phẩm nguyên liệu Đồng thời bổ sung nguồn Benzen để với lượng Benzen chưa phản ứng lấy phần tháp để với benzen tái tạo chuyển sang tháp ankyl hóa Phần đáy tháp gồm hỗn hợp sản phẩm đáy tháp ankyl hóa tách phần lớn benzen chuyển sang tháp thu hồi benzen thơ Tại tháp khơng có phản ứng xảy mục đích để thu hồi benzen Ở đỉnh tháp benzen đưa lại tháp ankyl hóa với benzen tháp tách propan tháp Ankyl hóa.Ở đáy sản phẩm ban đầu nhiên benzen tách tương đối Sản phẩm tiếp sang tháp tách cumen Tại cumen tách đỉnh tháp, phần nặng sang tháp tách DIPB, phần nặng lấy đáy tháp DIPB hồi lưu lại tháp chuyển hóa Alkyl để tiến hành phản ứng chuyển hóa alkyl IX.2 Công nghệ Dow – Kellogg Sinh Viên : Trương Văn Nam Lớp HDK52QN Trang 24 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án Tốt Nghiệp Hình IX.2 Sơ đồ cơng nghệ sản xuất cumen Dow-Kellogg Chú thích : R-1 Thiết bị phản ứng Alkyl hóa R-2 Thiết bị chuyển hóa Alkyl C-1 Cột tách propan C-2 Cột tách Benzen C- Cột tách Cunene C-4 Cột tách DIPB Thuyết minh dây chuyền: Về sơ đồ công nghệ Dow-Kellogg giống UOP nhiên có khác chủ yếu thiết bị phản ứng nạp nguyên liệu cho trình Ở nguyên liệu gồm Benzen Propylen nâng lên nhiệt độ phản ứng với Benzen tuần hoàn vào thiết bị trộn dòng để trộn thành trước vào tháp phản ứng đỉnh Tại xảy phản ứng q trình nhiệt độ khoảng 1600C – 2400C, áp suất 25 – 30bar, tỷ lệ nguyên liệu Benzen/propylen = 5:1 Cơng nghệ khơng có hồi lưu sản phẩm nên chất lượng thấp, sản phẩm chứa nhiều khí, Sinh Viên : Trương Văn Nam Lớp HDK52QN Trang 25 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án Tốt Nghiệp IX.2 Công nghệ UOP cổ điển[17] Hình IX.3 Cơng nghệ UOP alkyl hóa benzen Propylen sản xuất cumen Xúc tác sử dụng loại sau : + AlCl3 tiến hành 100C – 950C + H3PO4 có khơng có chất xúc tiến mang chất rắn + Bentonit hoạt hóa axit cho phép tiến hành phản ứng 700C – 1050C + Aluminosilicat, sử dụng dạng tương tụ xúc tác Cracking, làm việc 200 C Với quy mô công nghiệp, axit Photphoric (thường SPA) loại xúc tác chủ yếu sử dụng trình tổng hợp cumen Trong nhà máy sử dụng công nghệ nay, tác nhân phản ứng lưu chuyển từ xuống (kỹ thuật cũ) từ lên (kỹ thuật mới) Nguyên liệu propylen có độ tinh khiết 92% khối lượng bổ sung thêm Propan tuần hoàn để tạo thành hỗn hợp với tỉ lệ mol 1/1 dòng vào thiết bị phản ứng Tại đây, Benzen tuần hoàn trộn với Sinh Viên : Trương Văn Nam Lớp HDK52QN Trang 26 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Đồ án Tốt Nghiệp hỗn hợp nguyên liệu cho tỷ lệ mol Benzen/propylen từ 8/1 đến 10/1 để hạn chế tạo thành polyalkyl benzen polyme Hỗn hợp nguyên liệu gia nhiệt dẫn vào đỉnh thiết bị phản ứng có chứa lớp đệm xúc tác H3PO4/kizengua xúc tiến BF3 (theo công nghệ UOP) làm việc 1900C – 2000C 3,5 – MPa Tốc độ LHSV tính theo benzen 1,5 Propan có chứa lượng nhỏ nước (300ppm) dẫn vào lớp đệm xúc tác để kiểm soát nhiệt phản ứng Sản phẩm phản ứng sau chọn lọc, propan phân tách thiết bị khử propan tuần hoàn phần trở lại thiết bị phản ứng Benzen dư có độ tinh khiết 99%khối lượng thu hồi tháp chưng cất 30 đĩa Cumen sản phẩm chứa khoảng 1200ppm tập chất ( 0,02% etylbenzen, 0,05% n-propylbenzen, 0,05% butulbenzen) Hiệu suất trình theo Benzen 96% đến 97%, tính theo Propylen 91% đến 92% X Sản phẩm XI Thiết bị phản ứng Sinh Viên : Trương Văn Nam Lớp HDK52QN Trang 27 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ... án Tốt Nghiệp IX Công nghệ sản xuất Trên giới có nhiều cơng nghệ khác để sản xuất cumen; song tùy thuộc vào điều kiện nguồn nguyên liệu khác mà chọn công nghệ phù hợp IX.1 Công nghệ Q-Max ™ UOP[19]...  Sản xuất ∝- Methylstyren Có thể sả n xuấ t ∝- Methylstyren từ cumen bằ ng cách khử Cumen III Tình hình sản xuất sử dụng.[14] Về gần toàn cumen sử dụng để sản xuất Phenol Aceton thị trường cumen. .. hợp chất hữu quan trọng dùng để tổng hợp nên hợp chất quan trọng khác Quá trình sản xuất tương tự sản xuất Aceton  Dùng làm dung mơi Cumen dùng làm dung môi để pha sơn, men sứ sơn mài sản xuất