Slide 1 BAÙO CAÙO TIEÅU LUAÄNBAÙO CAÙO TIEÅU LUAÄN ÑEÀ TAØI HOÙA HOÏC VAØ COÂNG NGHEÄ SAÛN XUAÁT ÑEÀ TAØI HOÙA HOÏC VAØ COÂNG NGHEÄ SAÛN XUAÁT ACRYLAT CAÙC ÖÙNG DUÏNG CUÛA ACRYLAT ACRYLAT CAÙC ÖÙNG DU[.]
BÁO CÁO TIỂU LUẬN ĐỀ TÀI: HÓA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT ACRYLAT CÁC ỨNG DỤNG CỦA ACRYLAT GVHD: PGS.TS TRẦN CÔNG KHANH SVTH: HUỲNH HOÀN VĂN TÍN HẬU Acrylat este axit acrylic Các este phân tử lượng thấp sản xuất phương pháp tổng hợp trực tiếp, este phân tử lượng cao sản xuất phương pháp chuyển hóa este với metyl acrylat Tính chất vật lý số acrylat:[2-229] ts(0C) d204 Este Ts(101kPa, C Metyl acrylat Etyl acrylat Nbutylacrylat Isobutyl acrylat 80 99.4 147.4 138 80-tại 101kPa 43tại 13.7kPa 35-tại 1.1kPa 62-tại 6.7kPa 0.9535 0.9234 0.8998 0.8896 213 85-tại 0.8852 A-SẢN XUẤT ACRYLIC: Có phương pháp để sản xuất axit acrylic I-Oxi hóa propylen sản xuất axit acrylic: 1/Hóa học trình: Quá trình oxy hóa P= sản xuất axit acrylic dựa phản ứng tỏa nhiệt tiến hành theo hai giai đoạn với hợp chất trung gian acrolein: CH2=CH-CH3 + O2 → CH2=CH-CHO + H2O ∆H0298 = - 340 kJ/mol CH2=CH-CHO + 1/2O2 → CH2=CH-COOH ∆H0298 = - 250 kJ/mol Rất nhiều sản phẩm phụ hình thành trình chuyển hóa ( axetaldehyt, axit axetic, CO, CO2 ) chủ yếu xuất phát từ phản ứng cháy phần hoàn toàn va sản phẩm trình polyme hóa Để hướng phản ứng xảy theo chiều hướng tạo acrolein axit acrylic, rút ngắn giai đoạn cảm ứng trì nhiệt độ thấp (dưới 400 5000C), sử dụng hệ xúc tác có độ chọn lọc cao • Cơ chế phản ứng [1-190]: chuỗi gốc tự gồm giai • • • • • • • • • • • đoạn -Giai đoạn ñaàu: O2 2O* CH2=CH-CH3 + O* CH2=CH-CH2* + *OH -Giai đoạn phát triển: CH2=CH-CH3 + *OH CH2=CH-CH2* + H2O CH2=CH-CH2* + O* CH2=CH-CH* + *OH -Giai đoạn cuối: CH2=CH-CH* + O* CH2=CH-CHO Và sau đó: CH2=CH-CHO + *OH CH2=CH-CO* + H2O CH2=CH-CO* + *OH CH2=CH-COOH PƯ(1):Oxi hóa P= thành acrolein -Xúc tác: xt sử dụng oxyt đồng kim loại nặng mang chất mang làSiO2 Al2O3 Ngày : xt molipdat bismut (Bi2O3.MoO3) -Chất kích động : P2O5, oxit Telua đồng -Nhiệt độ pư: 340-4000C , P = 0.1-0.3 MPa -Chất oxi hóa: không khí oxi kỹ thuật • • Công nghệ dùng oxi để dễ tách sp tuần hoàn P Thêm 25-50% nước nhằm tăng độ chọn locnhờ tăng nhả hấp phụ acrolein khỏi bề mặt xt oxyt,đồng thời phá vỡ giới hạn nổ hỗn hợp P=/KK -Độ chuyển hóa lần từ 0.90-0.95 hiệu suất acrolein axit acrylic 0.8-0.9 -Sản phẩm phụ : axeton, axetaldehyt, axetic, CO Thành phần (%V) hỗn hợp khí vào thiết bị phản ứng *Với xi kt: 42-44% P=, 8-10% oxi,46-50% nước tuần hoàn P= *Với kk: 4-5% P=, 55-65% KK, 30-40% nước không tuần hoàn P= TBPƯ: loại ống chùm, giải nhiệt pư muối nóng chảy PƯ(2): oxi hóa acrolein thành axit acrylic -Xúc tác : hỗn hợp oxyt molipden vanadi tẩm thêm số hợp chất vonfram, đồng, crom, telur, asen… thiết kế để cải thiện hoạt tính , hiệu làm việc nhiệt độ thấp -Nhiệt độ pư : 250-2800C , P = 0.1-0.2 Mpa -SP phụ : axetic axit, CO -Hiệu suất :trên 90% độ chuyể hóa lần 95-97% -TBPƯ: loại ống chùm, tách sp hấp thụ nươc sau trích li axit hữu EA • • • • • • • • • • • • Cơ chế phản ứng: chuỗi gốc tự gồm giai đoạn -Giai đoạn đầu: O2 2O* CH2=CH-CH3 + O* CH2=CH-CH2* + *OH -Giai đoạn phát triển: CH2=CH-CH3 + *OH CH2=CH-CH2* + H2O CH2=CH-CH2* + O* CH2=CH-CH* + *OH -Giai đoạn cuối: CH2=CH-CH* + O* CH2=CH-CHO Và sau ñoù: CH2=CH-CHO + *OH CH2=CH-CO* + H2O CH2=CH-CO* + *OH CH2=CH-COOH 2/Công nghệ Thuyết minh sơ đồ công nghệ : Propylen với độ tinh khiết 90%V propan với hàm lượng nhỏ 4.5%V hóa thiết bị TĐN sử dụng dòng nóng lấy từ thiết bị xử lý làm mát Sau kk trộn dòng nguyên liệu cho hỗn hơp cuối có chứa trung bình 4-5%propylen, 3040% nước, 55-65% kk Hỗn hợp tiếp tục gia nhiệt nhờ TĐN với dòng sp từ thiết bị pư thứ Sp khỏi tb pư thứ bổ sung oxi dẫn trực tiếp vào tbpư thứ hai sau gia nhiệt nhờ TĐN với sp khỏi tbpư Trong giai đoạn làm mát dòng khí tạo từ trình chuyển hóa cần đảm bảo nhiệt độ chúng điểm sương để tránh ăn mòn mạnh Để tránh biến đổi tiếp theo, sp tạo thành làm lạnh nhanh hấp thụ Bằng trình tuần hoàn nước dung môi hữu có nhiệt độ sôi lớn nhiệt độ sôi axit acrylic ( vd : dietylphtalat), nhiêt đôï dòng sp hạ từ 140-1500C xuống 65-700C Một phần dd hấp thụ tuần hoàn trở lại tháp hấp thụ, phần lại làm lạnh tiếp đến 40-500C để đưa vào tb trích ly chất hữu etylaxetat Các khí thải thoát từ tháp hấp thụ đốt cháy Axit acrylic thu hồi từ dd nước ( 20% khối lượng ), nhờ trình : -Chiết axit acrylic axit axetic khỏi nước etylaxetat ( butylaxetat, xylen, diisobutyl xeton, metyl, etyl, butyl acrylat, dung môi khác dạng đơn lẻ hỗn hợp ) Quá trình diễn với tiếp xúc ngược dòng hệ thống thiết bị loại tiếp xúc đóa quay có trục trung tâm gắn 8-10 quay -Chưng dẳng phí phần dịch chiết ( tháp 12 đóa , 20 kPa ) để thu hồi hỗn hợp đẳng phí dị thể nước/dung môi đỉnh tháp • Hỗn hợp đưa qua thiết bị lăng tách , tuần • • hoàn etylaxetat tháp chiết tách nước -Tinh chế phần dd giàu axit acrylic chưng chân không ( 7-10 kPa ) hai tháp ( 55 30 đóa ) thu axit axetic axit acrylic băng hai đỉnh tháp với độ tinh khiết lớn 99% khối lượng Nhiệt độ trung bình đáy tháp 700C có mặt chất ức chế polyme hóa ( đặc biệt hydroquinon ) để ngăn ngừa mát axit acrylic phản ứng dime hóa thành 3acryloxy propionic axit -xử lý dòng dd nước để thu hồi acrolein va etylaxetat chưng cất áp suất khí ( 65 đóa ) II-Sản xuất axit acrylic từ axetylen: 1/hóa học trình: Quá trình thực dựa phản ứng: Ni(CO)4 + 4C2H2 + 4H2O +2HCl 4CH2=CHCOOH +NiCl2 +H2 Phaûn ứng tiến hành nhiệt độ áp suất thấp:T= 25-700C va áp suất khí Trong phản ứng Ni(CO)4 chất phản ứng cho vào theo tỷ lượng Công nghệ BASF sử dụng Ni(CO)4 làm chất xt, phản öùng: C2H2 + CO + H2O CH2=CH-COOH • • • Điều kiện phản ứng: -T= 150-2900C ( trung bình 2250C ) -P= 3-20 Mpa ( thường 10 Mpa ) -Để trì môi trường phản ứng tiến hành pha lỏng với dung môi tetrahydrofuran ( THF ) 2/Công nghệ: Sơ đồ công nghệ : Thuyết minh sơ đồ công nghệ: trình tiến hành qua công đoạn -Điều chế xúc tác từ muối niken đồng bromua ( clorua ) THF tuần hoàn thiết bị có khuấy -Hòa tan axetylen vào dung môi THF nén -Thưc phản ứng: cho CO nén trước dung dịch axetylen trộn với xúc tácvào thiết bị phản ứng ống chùm với chất tải nhiệt chạy ống để sản xuất nước áp suất thấp Axetylen chuyển hóa hoàn toàn, hiệu suất 70-75% Tải FULL (41 trang): https://bit.ly/3kSFUYD Dự phịng: fb.com/TaiHo123doc.net -Tách khí thiết bị tách khí/lỏng thu hồi axit acrylic bị theo cách rửa với THF -Xử lý phân đoạn lỏng ( chứa 18% trọng lượng axit acrylic dung môi THF ) bao gồm công đoạn sau: tách CO rửa nước trước tuần hoàn, chưng cất chân không dung môi, trích ly axit acrylic dung môi metyl etyl keton ( MEK ), thu hồi dung môi trích ly MEK tinh chế axit acrylic chưng chân không với có mặt chất ức chế polyme hóa ( hydroquinon ) Tải FULL (41 trang): https://bit.ly/3kSFUYD Dự phịng: fb.com/TaiHo123doc.net B-SẢN XUẤT ACRYLAT: I-Sản xuất acrylat phương pháp este hóa axit acrylic 1/Hóa học trình : Quá trình xảy theo phản ứng thu nhiệt sau: CH2=CH-COOH +C2H5OH CH2=CH-COO-CH2CH3 + H2O H0298 = +35 kJ/mol -Tiến hành pha lỏng -Nhiệt độ trung bình : 50-800C -p suất thấp : P = 20-100 kPa -xúc tác : axit ( thường axit sunfuric nhựa trao đổi ion ) 3839691 ... 85-tại 0.8852 A-SẢN XUẤT ACRYLIC: Có phương pháp để sản xuất axit acrylic I-Oxi hóa propylen sản xuất axit acrylic: 1 /Hóa học trình: Quá trình oxy hóa P= sản xuất axit acrylic dựa phản ứng tỏa nhiệt... ) -Để trì môi trường phản ứng tiến hành pha lỏng với dung môi tetrahydrofuran ( THF ) 2 /Công nghệ: Sơ đồ công nghệ : Thuyết minh sơ đồ công nghệ: trình tiến hành qua công đoạn -Điều chế xúc tác... polyme hóa ( hydroquinon ) Tải FULL (41 trang): https://bit.ly/3kSFUYD Dự phịng: fb.com/TaiHo123doc.net B-SẢN XUẤT ACRYLAT: I -Sản xuất acrylat phương pháp este hóa axit acrylic 1 /Hóa học trình