các phương pháp điều chế axetylen

Với mục đích nhằm xác định các điều kiện biến đổi của hydrô cácbon parafin thành Axetylen và cũng trong thời gian này nhờ sự phát triển của Cracking…nhiệt và nhiệt phân hydro cacbon để s

Phần I: Tổng quan lý thuyết

Chơng I Tính chất của nguyên liệu và sản phẩm

A Tính chất của nguyên liệu.

I Một số tính chất chung của Axetylen.

Ta thấy ở điều kiện thờng Axetylen là một chất khí không màu, không

độc ở dạng tinh khiết, nó có mùi ete yếu và có khả năng gây mê, Axetylen ở dạng nguyên chất có vị hơi ngọt

1 Một số tính chất của Axetylen:

Ngoài ra Axetylen còn tan mạnh trong các dung môi hữu cơ, Axetylen cũng có thể tan trong nớc Độ chọn lọc của Axetylen trong các dung môi khác nhau, do đó rất quan trọng trong quá trình tinh chế cũng nh trong quá trình bảo quản Axetylen Khí cháy Axetylen toả ra một lợng nhiệt rất lớn và khả năng sinh nhiệt của Axetylen là 13,307 KCal/m3, giới hạn nổ của Axetylen xảy ra trong cùng một điều kiện nhiệt độ và áp suất nhất định ở nhiệt độ 00C

và 1 at axetylen tạo với không khí hỗn hợp nổ trong giới hạn từ 23% ữ 81%

thể tích và giới hạn nổ với oxy là 2,8% thể tích, độ nguy hiểm về nổ của Axetylen càng tăng do sự phân rã của nó thành những chất đơn giản.

C2H2→ 2C + H2

Đây là phản ứng phân huỷ của để tạo thành C và H2 sự phân rã này xảy

ra không có oxy nhng có những chất kích hoạt tơng ứng (tia lửa, do ma sát,

đốt cháy ).…

Có thể nói Axetylen rất dễ dàng tạo hỗn hợp nổ với Clo và Plo và nhất

là khi đới tác dụng của ánh sáng Do vậy để giảm bớt khả năng nổ của Axetylen, khi vận chuyển ngời ta pha thêm một lợng khí trơ hydrô, amôniac vào

Bên cạnh đó Axetylen còn có một tính năng quan trọng khác là khả năng hoà tan tốt trong nhiều chất lỏng hữu cơ và vô cơ xét về độ hoà tan thì độ hoà tan của Axetylen là tơng đối cao trong các dung môi có cực Trong một thể tích nớc có thể hoà tan 0,37 thể tích Axetylen

Nhng độ hoà tan của Axetylen có thể giảm trong dung dịch muối ăn và Ca(OH)2 Do vậy chúng ta có thể kết luận rằng nồng độ hoà tan của Axetylen rất có ý nghĩa trong việc điều chế và tách ra khỏi hỗn hợp khí

2 Tính chất hoá học.

Axetylen là một hydrô các bua không no, nó có liên kết ba trong phân

tử do đó có khả năng hoạt động hoá học cao Liên kết ba phân tử Axetylen

đ-ợc tạo thành do liên kết δ và liên kết π khi tham gia phản ứng hoá học Các liên kết ba trong phân tử sẽ bị phá vỡ và tạo thành liên kết đôi hoặc các hợp chất bão hoà, khi đó Axetylen có khả năng tham gia vào các phản ứng nh: phản ứng thế, phản ứng trùng hợp, kết hợp Vì vậy từ Axêtylen ta có thể thấy rằng Axetylen có thể tổng hợp đợc các sản phẩm khác nhau và có thể ứng dụng vào nhiều lĩnh vực trong công nghiệp và đời sống

a Phản ứng thế.

Nguyên tử H của Axetylen do thể hiện tính Axit nên nó có khả năng tham gia các phản ứng thế với các kim loại kiềm nh: Cu, Ag, Ni, Hg, Co, Zn… tạo thành Axetylenit kim loại rất dễ nổ:

2Me + C2H2→ Me2C2 + H2 (Me: Kim loại kiềm)

HC ≡ CH + Na→ NaC ≡ CNa + H2.

HC ≡ CH + 2Cu→ Cu - C ≡ C - Cu +H2.Khi Axetylen tác dụng với Axit của kim loại kiềm và kiềm thổ trong Amôniac lỏng

2HC ≡ CH + H2O ZnO→ CH3 - CHO + CO2 + 2H2.Trong đó Axetylen còn có thể tác dụng đợc với rợu ở điều kiện nhiệt độ

1600 ữ 1800C và áp suất p = 4 ữ 20at có xúc tác của KOH để tạo thành Vinylete

CH = CH + ROH KOH→ CH2 = CHO - R

Axetylen tác dụng đợc với H2S ở điều kiện nhiệt độ 1200C

Etylen dietyle SulfitKhi Axetylen tác dụng với mercaptan có xúc tác KOH tạo ra Vinylclo ete:

HC ≡ CH + RSH → CH2 = CH - SRKhi Axetylen tác dụng với CO và H2 (Cacbonyl hoá) với xúc tác là Ni(CO)4 tạo ra axit acrylic

HC ≡ CH + CO + H2O → CH2 = CH - COOHCộng với muối halogen tạo hợp chất có đồng phân Cis, trans

H

H Trans Cl

SbCl3 + Cl2→ SbCl5

CH ≡ CH + 2SbCl5→ CHCl2 = CHCl2 +2SbCl3

Ngoài ra Axetylen còn phản ứng cộng với nhiều axit vô cơ và hữu cơ để tạo thành các vinyl có giá trị trong công nghiệp.

Phản ứng cộng với HCl, phản ứng trong pha hơi ở 1500 ữ 1800C lò xúc tác HgCl2 than hoạt tính, còn trong pha lỏng dùng xúc tác CuCl2 để thu đợc VC

HC ≡ CH + HCl → CH2 = CH - ClPhản ứng cộng với H2SO4 để tạo thành Vinyl sunfua

HC≡ CH + H2SO4→ CH2 = CH - O - SO3H

ở nhiệt độ 800C có CuCl2 và NH4Cl làm xúc tác Axetylen tác dụng với HCN tạo thành ảcy lonitril:

HC ≡ CH + HCN → CH2 =CH-CNTác dụng với Axit Axetic ở 180 ữ 2000C ở pha hơi có xúc tác là Axetat

Zn trên than hoạt tính hoặc Cd trên than hoạt tính hoặc Hg trên than hoạt tính tạo ra Vinyl Axetat

- Axetylen tác dụng với rợu

3 Các phơng pháp điều chế Axetylen.

Trong công nghiệp Axetylen chủ yếu đợc sản xuất từ hai nguồn nguyên liệu chính là cácbua canxi và hyđrô cácbon (ở dạng rắn, lỏng và khí) Hiện nay ở Mỹ và các nớc Châu Âu khác sản xuất Axetylen từ hydrô cácbon, còn ở Italia, Nhật Bản, Nam Phi, ấn Độ sản xuất Axetylen từ cacbua canxi so với nhiều nớc trên thế giới ở Việt Nam chúng ta do điều kiện thuận lợi sẵn có cả cácbua canxi và hydro cacbon nên rất dễ dàng cho việc sản xuất Axetylen từ hai nguồn nguyên liệu trên

a Sản xuất Axetylen từ cacbuacanxi.

Phản ứng chính của quá trình:

CaO + 3C →600 C 0 CaC2 + CONhìn chung chỉ có khoảng 70 ữ 80% Canxi cacbua tham gia phản ứng vì vậy trong sản phẩm luôn chứa từ 12 ữ 15% CaO

- Tác dụng với nớc và Cacbua Canxi để tạo ra Axetylen và vôi tốt:

CaC2 + H2O → C2H2 + CaO

Ta thấy nhiệt toả ra khi phân huỷ cacbua Canxi kỹ là tổng nhiệt của phản ứng tác dụng của cacbua canxi với nớc và tác dụng vôi với nớc

CaO + H2O → Ca(OH)2

Khi sử dụng cácbon trong quá trình này có thể là cốc hoặc nguyên liệu

sử dụng thờng có lẫn các tạp chất nh MgO, hợp chất S, P, Al, Fe do dó sẽ…xảy ra các phản ứng phụ

trên đất nung hoặc dùng nớc Javen để làm sạch Sau đó Axetylen thành phẩm

đợc rửa bằng kiểm để trung hoà Axit và sấy khô bằng H2SO4 hoặc CaCl2

Từ CH4:

2CH4

0

400 600 C Ni

b Sản xuất Axetylen từ Hyđrô cacbon.

Nhìn chung trớc chiến tranh thế giới thứ hai để sản xuất Axetylen ngời

ta chủ yếu dùng nguyên liệu là CaC2 Nhng trong thời gian gần đây tính từ những năm 50 trở đi thì Axetylen chủ yếu đợc sản xuất từ hydrô cacbon Với mục đích nhằm xác định các điều kiện biến đổi của hydrô cácbon parafin thành Axetylen và cũng trong thời gian này nhờ sự phát triển của Cracking…nhiệt và nhiệt phân hydro cacbon để sản xuất olêfin do đó các nhà nghiên cứu

đã tích luỹ đợc kinh nghiệm cả về lý thuyết lẫn thực tế để cho phép phát triển

và thiết kế các thiết bị sản xuất Axetylen: trong công nghệ này hydro cacbon

bị nhiệt phân ở nhiệt độ cao (tới 1100 ữ 15000C) trong điều kiện đoạn nhiệt độ

và thời gian phản ứng rất ngắn (từ 0,005 ữ 0,02 giây) Sau đó sản phẩm đợc nhanh chóng làm lạnh để hạ nhiệt độ xuống nhằm hạn chế các phản ứng phân huỷ Axetylen Quá trình phân huỷ hydro cácbon thành Axetylen bao gồm các phản ứng thuận nghịch sau, với nguyên liệu là hydrô cacbon nhẹ nh CH4 và

Các phản ứng này đều là phản ứng thu nhiệt và điển hình là phản ứng tăng thể tích, cân bằng của chúng chỉ dịch chuyển về phải khi nhiệt độ khoảng

tử thấp còn một lợng nhỏ benzen nhóm Axetylen - metylaxetylen (CH3 - C -

CH3) Tuy chế biến Axetylen bằng ph… ơng pháp này là khá phức tạp do xảy ra nhiều phản ứng phụ mà chủ yếu là phân huỷ C2H2 thành C và H2, phản ứng

này mãnh liệt nhất ở 10000C và đạt tốc độ lớn ở 1200 ữ 16000C nghĩa là khi

đạt nhiệt độ yêu cầu để có đợc C2H2, kết quả quan sát những hệ phản ứng liên tiếp, trong Axetylen tạo thành bị phân huỷ thành H2 và C (muội than)

đầu bằng cách giảm thời gian phản ứng Do hiệu suất Axetylen cao nhất khi

sự cố hoá xảy ra với mức độ chuyển hoá hyđrô cacbon ban đầu là 1500C và thời gian lu trong vùng phản ứng là 0,01 giây và để tránh sự phân rã tiếp theo của C2H2 cần phải tôi thật nhanh khi phản ứng (phun nớc) Khi đó nhiệt độ giảm nhanh đến giá trị mà sự phân rã C2H2 không xảy ra

Cơ chế của quá trình

Quá trình nhiệt phân hyđrô cacbon khí hay phân đoạn đầu chúng ta hiểu phần nào cơ cấu biến đổi nhiệt của Hyđrô cacbon khác nhau trong nguyên liệu nhng chỉ điều kiện nhiệt độ cao vừa phải (từ 700 ữ 8000C) Trong khi đó phản ứng tạo thành C2H2 lại tiến hành ở nhiệt độ cao (trên 10000C) và cơ cấu cũng cha nghiên cứu cụ thể, vì cha có một lý thuyết thống nhất tạo thành C2H2 Khi phân huỷ nhiệt hyđrô cacbon trong khoảng 1100 ữ 15000C Tuy nhiên những nghiên cứu đã cho thấy giả thuyết đi đến sự thay đổi cơ cấu Cracking khi chuyển hoá ở nhiệt độ cao là làm chậm đi các phản ứng phát triển mạnh theo cơ cấu gốc tự do và làm tăng tốc độ của quá trình phân huỷ khỉ cấu trúc phân

tử Các phản ứng bậc hai tạo thành các sản phẩm ngng tụ và tạo cốc xảy ra

trong khoảng 900 ữ 10000C Song ở nhiệt độ cao chúng ta lại thấy phản ứng phân huỷ tạo thành Hyđrô, muội cácbon và Axetylen Chẳng hạn khi nghiên cứu sự phân huỷ của Metan trên đây thì cácbon đốt nóng đến 1500 ữ 17000C (từ đây các sản phẩm tạo ra nhanh chóng đợc tách ra khỏi môi trờng phản ứng) ta thấy rằng sản phẩm bậc một của sự biến đổi là etan điều đó phù hợp với cơ cấu đợc giải thích bởi cơ cấu Kasale nh sau:

c So sánh hai phơng pháp sản xuất Axetylen.

Nhìn chung hai quá trình sản xuất Axetylen từ hyđro cacbon và cacbuacanxi là rất phù hợp Song chúng vẫn có những u và nhợc điểm

Đối với quá trình sản xuất Axetylen đi từ hyđro cacbua là quá trình xảy

ra theo một hớng, do đó cần vốn đầu t và năng lợng ít hơn , bên cạnh đó lại có nguồn nguyên liệu là khá rồi dào Tuy vậy nó vẫn có một số nhợc điểm là: sản xuất Axetylen đi từt hyđro cacbon thì sản phẩm Axetylen thu đợc là loãng và cần phải có một hệ thống tách và làm lạnh phức tạp

Còn đối với quá trình sản xuất Axetylen đi từ Canxicacbua cũng có một

số u điểm là có nguồn nguyên liệu dồi dào do nớc ta có điều kiện thuận lợi về than đá và đá vôi, sản phẩm là Axetylen thu đợc đậm đặc có độ sạch cao (99,9%) do đó có thể dùng bất cứ cho quá trình tổng hợp nào

Tuy vậy nó vẫn còn có một số nhợc điểm là: Chi phí năng lợng lớn (cho việc thu đợc C0C2) và vốn đầu t cho sản xuất lớn việc vận chuyển nguyên liệu khó khăn và điều kiện làm việc nặng nhọc.

II Tính chất của etylen.

Thống kê các số liệu trên ta thấy etylen chỉ có thể hoá lỏng ở nhiệt độ thấp, áp suất cao và làm lạnh ở bằng NH3 sôi

Giới hạn nồng độ hỗn hợp nổ với không khí là 30/32% thể tích Bên cạnh đó etylen có một số tính chất khác nữa là: etylen dễ hoà tan trong dung môi có cực (axeton, fufurol ) ở nhiệt độ 0… 0C thì cứ 4 thể tích nớc hoà tan trong một thể tích etylen

Etylen bền khi nhiệt độ dới 3500C, ở trên nhiệt độ này thì nó bắt đầu phân huỷ

2 Tính chất hoá học.

Etylen là một hyđrô các bon không no có chứa một liên kết đôi C = C trong phân tử, trong liên kết đôi có một liên kết δ do sự xen phủ trục của hai electron lai tạo và một liên kết π, do sự xen phủ bềncủa hai electron p, tất cả các nguyên tử nối với hai nguyên tử cácbon đều nằm trên một mặt phẳng với hai cacbon đó và gốc hoá trị ở mỗi cácbon mang nối đôi bằng 1200 Hai trục của electron p song song nhau tạo thành mặt phẳng π thẳng góc với mặt phẳng

Thực chất liên kết π tạo thành là do obitan liên kết π có mật độ electron bao phủ cả phía trên lẫn dới hai nguyên tử các bon mang nối đôi khi liên kết

đôi có độ dài liên kết bằng 1,34 A0 ngắn hơn so với liên kết đơn (1,54A0) Năng lợng liên kết đôi C = C bằng 145,8 KCal/mol trong khi đó liên kết đơn chỉ bằng 82,6 KCal/mol, ở đây ta thấy rằng năng lợng liên kết δ lớn hơn năng lợng của liên kết π và bằng 145,8 - 82,6 = 63,2 KCal/mol Nh vậy năng lợng liên kết δ lớn hơn năng lợng liên kết π và độ chênh lệch vào khaỏng 20KCal/mol điều này giải thích tính chất kém bền của liên kết π và khả năng phản ứng cao của liên kết đôi Các phản ứng quan trọng nhất của Etylen là phản ứng cộng, phản ứng oxi hoá và phản ứng trùng hợp

a Phản ứng cộng.

Đặc trng của etylen là phản ứng cộng và liên kết đôi, ở đây liên kết đôi thực chất là liên kết π lại bị bẻ gẫy và kết hợp với hai nguyên tử hoặc hai nhóm nguyên tử mới tạo ra hợp chất no

- Với H2:

CH2 = CH2 + H2→ CH3 - CH3 + 32,8 Kcal/mol

đây có thể coi là phản ứng toả nhiệt

- Với Halogen: Khi cộng vào nối đôi etylen rất dễ dàng tạo ra dẫn xuất

đi halogen, có hai halogen dính ở nguyên tử Cacbon cạnh nhau

III Tính chất của Axit HCl.

Tính chất của HCl là một chất khí không màu, có mùi hắc và gây kích thích niêm mạc, rất độc HCl tan mạnh trong nớc, nó ở dạng khan và không có khả năng ăn mòn kim loại, là một khí bền nhiệt Chỉ bị phân huỷ nhẹ nếu nhiệt độ trên 150C

HCl dạng nguyên chất không có màu, có tỷ trọng d = 1,35 g/m3, có phân tử lợng bằng 36,5 là một axit điển hình, đứng trớc H2 trong dãy điện hoà, HCl là một axit mạnh dung dịch có nồng độ lớn khoảng 35% HCl mang đầy

đủ các tính chất của một axit mạnh nh:

- Tác dụng với kiềm:

S + O2→ SO2

2NaCl + 2SO2 + O2 + 2H2O → 2Na2SO4 + 4HClPhản ứng tổng hợp H2 và Cl2

H2 + Cl2→ 2HClPhơng pháp thu HCl nh một sản phẩm phụ của quá trình Clo các hợp chất hữu cơ

 Nhiệt độ bốc hơi ở 250C: 78,5 KCal/kg

 Nhiệt dung riêng của VC lỏng ở 250C: 0,83 KCal/kg độ

 Nhiệt dung riêng của VC hơi ở 250C: Chi phí = 0,207 KCal/kg độ

EgP = 0,8420 - 1130,9

Trong đó: P: áp suất hơi của VC (at)

T: nhiệt độ hơi của VC (0C)Bảng 2: áp suất hơi của VC

- Tính độc củaVC: VC độ hơn so với Clorua etyl và ít độ hơn Clofooc

và tetra Clorua Cacbon, VC có khả năng gây mê qua các bộ phận hô hấp của con ngời và cơ thể động vật Khi tiếp xúc với VC thì chỉ trong 3 phút chúng ta

có thể bị choáng váng Nếu tiếp xúc với thời gian lâu hơn thì có thể bị gục ngã Nếu hàm lợng VC trong không khí là 0,5% thì con ngời có thể làm việc trong vài giờ mà không có tác dụng sinh lý nào

II Tính chất hoá học.

- VC có công thức hoá học: CH2 = CHCl

- Công thức cầu tạo của VC:

H

H = CClHH

Do có liên kết đôi và nguyên tử Clo linh động (Clo có độ âm điện lớn) nên các phản ứng hoá học của VC là phản ứng của liên kết đôi và phản ứng của nguyên tử Clo linh động

VC là một chất không tan trong nớc nhng nó có khả năng tan trong các dung môi hữu cơ nh Axetôn, Rợu etylic, hydro cacbon thơm và hydro cacbon mạch thẳng

Nhìn chung trong phân tử VC có một liên kết nối đôi và một nguyên tử Clo linh động, do đó phản ứng hoá học chủ yếu là những phản ứng kết hợp hoặc phản ứng của nguyên tử Clo trong phân tử VC.

Dới đây là những phản ứng và VC có khả năng tham gia

1 Phản ứng nối đôi.

a Xét phản ứng cộng hợp.

VC cho tác dụng với halogen cho ta 1,2 dicloetan trong điều kiện môi trờng khô ở 140 ữ 1500C hoặc800C và có chiếu sáng xúc tác là SbCl3 Do đó khi có xúc tác của AlCl3 thì VC phản ứng với HCl

CH2 = CHCl + HCl → Cl - CH3ClVới H2:

CH2 = CHCl + H2→ CH3 - CH2ClKhi xảy ra phản ứng oxi hoá của VC ở nhiệt độ từ 50 ữ 1500C thì sự có mặt của HCl sẽ dễ dàng tạo ra mônoaxetandehit

Khi cho tác dụng với acolat hay fenolat cho ta este VC

CH2 = CHCl + RONa → CH2 = CHOR + NaCl

Để tạo đợc hợp chất cơ kim:

CH2 = CHCl + Mg → CH2 = CH - Mg - chất lợng

Từ đây ta có thể khẳng định đợc rằng nếu trong điều kiện không có không khí ở 4500C thì VC có thể bị phân huỷ và tạo thành Axetylen và HCl, cũng từ đó do quá trình phản ứng izome hoá Axetylen lại tiếp tục phản ứng và tạo ra một lợng nhỏ 2 - chất lợng - 1,3 - butadien, còn trong điều kiện có không khí thì VC sẽ bị oxi hoá - hoàn toàn và tạo thành CO2 và HCl.

* Bảo quản VC

Trớc đây do công nghệ và kỹ thuật sản xuất còn hạn chế nên khi sản xuất ra VC muốn bảo quản đợc lâu và đảm bảo an toàn cho công tác vận chuyển ngời ta thờng phải cho một lợng nhỏ Phenol để ức chế quá trình phản ứng Polime hoá

Ngày nay với các phơng pháp và công nghệ sản xuất hiện đại, con ngời

đã sản xuất ra đợc loại VC với độ tinh khiết cao mà không cần chất ức chế trong bảo quản đồng thời do đợc làm sạch với nớc nên VC không có khả năng gây ăn mòn và có thể bảo quản đợc trong các thùng thép cácbon thờng

Chơng II: Các phơng pháp sản xuất vinyl

clorua

Thờng thì vào những năm 1830 của thế kỷ trớc do công nghệ và kỹ thuật còn kém nên VC chỉ đợc sản xuất dựa trên phản ứng dehydro hoá 1,2 diCloetan, song mãi đến 1902 nhờ nhận đợc phản ứng Cracking nhiệt 1,2 diCloetan Nhng tất cả đều không mấy khả quan, do đó buộc các nhà khoa học phải có nhiều công trình nghiên cứu và đa ra nhiều phơng pháp có tính tối u hơn, và sau nhiều năm nghiên cứu họ đã đa ra đợc các phơng pháp có tính khả quan sau:

 Nhiệt phân diCloetan - 1,2

 Sản xuất từ etylen

 Phơng pháp liên hợp

 Clo hoá etan

 Hydrô hoá Axetylen

I Sản xuất VC đi từ 1,2 diCloetan.

Với công nghệ của quá trình sản xuất VC đi từ 1,2 diCloetan có thể sử dụng theo hai phơng pháp sau:

 Kiềm hoá đềhydrô hoá trong pha lỏng

 Nhiệt phân trong pha hơi

Phản ứng chính:

Cl - CH2 - CH2 - Cl → CH2 = CH - Cl + HCl: ∆H298 = 100,2 KJ/mol

1 Quá trình trong pha lỏng.

So với nhiều quá trình khác thì quá trình điều chế VC thì phản ứng đợc thực hiện trong thiết bị hình trụ kiểu đồng trục, với thiết bị có vỏ bọc ngoài và

có cánh khuấy Để tiến hành phản ứng đầu tiên ta có dung dịch NaOH tiếp sau

đó là rợu và cuối cùng là diCloetan (Cho từ từ), từ đây VC đợc tạo thành theo phản ứng sau:

Cl - CH2 - CH2 - Cl + 2NaOH → CH2 = CH - Cl + NaCl + H2O

Đúng theo tỉ lệ thì cứ 1 lít diCloetan thì cần 1,1 lítdung dịch kiềm (42% NaOH) và 0,26 lít rợu metylic, nhng do rợu etylic hoà tan trong diCloetan và nhiều nên phản ứng phải tiến hành trong môi trờng đồng thể có nghĩa là nhiệt

độ phản ứng phải đạt 60 ữ 700C thời gian từ 4 ữ 5 giờ, áp suất trong thiết bị là 0,2 ữ 0,4 axetan dehit Cần lu ý trong quá trình xảy ra phản ứng không nên cho d kiềm vì dễ bị phân huỷ và tạo thành Axetylen

Cl - CH2 - CH2 - Cl + 2NaOH → CH ≡ CH + 2NaCl + 2H2OTrong quá trình phản ứng nếu có d nớc diCloetan để dễ bị thủy phân trong môi trờng kiềm và tạo thành etylen glycol

Khi sản phẩm tạo thành gồm có VC, diCloetan, rợu, nớc thì ta tiến hành ngng tụ để tách riêng Và hiệu suất của VC đợc tính theo dicloetan là 75 ữ

 Hao tốn nhiều nguyên liệu để tách riêng

 Cứ 1 tấn VC thì phải cần có 0,82 tấn kiềm rắn và 92 g rợu

Do vậy để có biện pháp khắc phục nhợc điểm này ta cần tiến hành nhiệt phân không xúc tác hoặc có xúc tác diclo etan trong pha khí

2 Quá trình trong pha hơi.

Để tiến hành quá trình sản xuất VC trong pha hơi trớc tiên ta tiến hành thổi diCloetan qua than hoạt tính ở nhiệt độ 480 ữ 5200C Khi đó than hoạt tính sẽ nằm trong ống có đờng kính là 50mm và chiều cao 6m, ở đây các sản phẩm khí gồm 37,5% VC, 40,8% HCl, 20,5% diCloetan không phản ứng hết

và 1,2% là sản phẩm phụ Lúc này hỗn hợp sản phẩm đợc đem đi làm lạnh ở

00C trong thiết bị ống chùm để đi Cloetan ngng tụ Giai đoạn tiếp theo ta dòng nớc rửa để tách các sản phẩm phụ Sau đó tat sẽ dùng kiềm trung hoà và dùng

H2SO4 để sấy Ta tiến hành làm lạnh khí đến -150=C và tiến hành tinh luyện

Trong quá trình tinh luyện do phản ứng phải tiến hành ở nhiệt độ cao nên rất có thể xảy ra các phản ứng phụ tạo thành etylen và Clo.

Cl - CH2 - CH2 - Cl → CH2 = CH2 + Cl2

Do lợng VC thu đợc ít nên để hạ thấp nhiệt độ phản ứng ngời ta dùng các xúc tác có khả năng tách Clo với một lợng 0,5 ữ 1% và ở nhiệt độ 3700C, lúc này hiệu suất của VC đạt 70% Với điều kiện và thời gian nh vậy nếu để tiến hành ở 4000C khôngcó xúc tác thì hiệu suất VC chỉ đạt 2% Từ đó để tránh các phản ứng tiến hành ở nhiệt độ cao và nhằm đạt hiệu suất của VC cao hơn ngời ta thờng dùng xúc tác cho phản ứng là clo và oxi

Quá trình phản ứng xảy ra và và hiệu suất của phơng pháp đạt 85%, và

có thể khẳng dịnh đợc rằng phơng pháp này có nhiều u điểm hơn so với phơng pháp dùng dung dịch kiềm rợu trong pha lỏng, tuy nhiên nó vẫn không đợc dùng rộng rãi trong công nghiệp về quá trình tách và làm sạch các chất nằm trong khí sản phẩm thu đợc gây ảnh hởng xấu cho quá trình trùng hợp VC để tạo PVC

* Thuyết minh dây sản xuất (hình 1)

Nguyên liệu là diClo etan đợc đa vào trong thiết bị bay hơi (1) ở phần trên của lò ống, trong lúc này pha hơi tiếp tục đa vào ở vùng nhiệt phân Sau khi nhiệt phân hỗn hợp ở trong thiết bị bay hơi đợc đa sang thiết bị trao đổi nhiệt (2) rồi làm lạnh ở (3) Sau đó hỗn hợp tiếp tục đợc đa sang tháp chng cất (4) để tách axit HCl Các quá trình diễn ra liên tục và VC đợc chng cất và lấy

ra ở đỉnh tháp (8) Và để loại bỏ HCl và DCE, VC tiếp tục đợc đa qua tháp rửa kiềm

DCE sau khi đợc tách cho qua làm sạch rồi tuần hoàn trở

II Công nghệ tổng hợp vinyl clorua từ etylen.

Có thể nói rằng với sự phát triển của nền công nghiệp dầu mỏ Hiện nay

để đáp ứng nhu cầu đa dạng và ngày càng tăng của nền kinh tế phát triển trên thế giới đã sản xuất ra rất nhiều phơng pháp khác nhau trong đó phơng pháp sản xuất VC đi từ etylen là phơng pháp mới có nhiều u điểm nhất đối với những nớc có lợng dầu mỏ lớn đang đợc khai thác

1 Cơ chế phản ứng của phơng pháp.

Phơng pháp cân bằng theo Clo để sản xuất VC đi từ etylen làm một

ph-ơng pháp quan trọng trong các quá trình Clo oxi hoá Nó là sự kết hợp của 3 quá trình

 Quá trình cộng hợp trực tiếp Clo và etylen tạo thành 1,2 diCloetan

 Quá trình Dehydrô Clo hoá nhiệt 1,2 - diCloetan thành Vinyl Clorua

 Quá trình Clo oxi hoá etylen thành 1,2 - diCloetan với sự tham gia của HCl tạo ra khi dehydro Clo hoá

CH2 = CH2 + Cl2 → ClCH2 = CH2Cl2ClCH2 - CH2Cl → 2CH2 = CHCl + 2HCl

CH2 = CH2 + 2HCl + 0,5 O2→ ClCH2 - Ch2Cl + H2O2CH2 = CH2 + Cl2 + 0,5O2→ 2CH2 = CHCl + H2OTheo kết quả từ etylen, Clo và Oxi sẽ nhận đợc VC Trong đó clo đợc sử dụng hoàn toàn và không tạo thành HCl ở phơng pháp này không cần sử dụng Axetylen đắt tiền, do vậy đây là phơng pháp kinh tế nhất để tổng hợp

VC Giá thành mônome nhận đợc giảm từ 25 ữ 30% so với phơng pháp hidrô Clo hoá Axetylen

Các phản ứng clo hoá và oxi Clo hoá etylen là hai phản ứng phát nhiệt nên ngời ta thờng kết hợp nó với phản ứng thu nhiệt là phản ứng dehydro clo hoá 1,2 dicloetan Và để đảm bảo năng suất tạo thành VC từ quá trình tổng hợp trực tiếp VC từ etyloen ta phải tiến hành với một lợng d etylen ở mức thấp

và nhiệt độ của quá trình tổng hợp không đợc quá cao mà chỉ đợc giới hạn

trong khoảng từ 300 ữ 6000C và hiệu suất VC cao nhất ở khoảng 350ữ4500C Với các quá trình này Xúc tác thờng đợc sử dụng là xúc tác muối kim loại chuyển tiếp Do vậy khi tiến hành ở nhiệt độ cao sẽ khử mất hoạt tính của xúc tác và bản thân etylen sẽ bị oxi hoá sâu tạo nên CO và CO2 làm giảm năng suất của quá trình.

Còn đối với những phần nguyên liệu d, etylen sẽ đợc đa sang thiết bị oxiclohoá ở nhiệt độ cao và biến đổi thành 1,2 dicloetan và trở về phản ứng

Do quá trình tiến hành tổng hợp VC từ etylen là rất khó kiểm soát và khốgn chế, do đó trong quá trình tiến hành ngời ta thờng tách trung gian 1,2 dicloetan tạo ra và đa trở lại phản ứng

ở đây quá trình diễn ra khá phức tạp nếu ta không tiến hành tách trung gian thì phản ứng cộng etylen, VC, Clo và hydroClo xảy ra với mức độ thấp h-

on nhiều so với phản ứng khử ở nhiệt độ cao để tạo ra các sản phẩm di - tri - tetra Cloetan

2 Thuyết minh dây chuyền công nghệ sản xuất VC đi từ etylen

ở trong thiết bị (1) etylen và Clo phản ứng với nhau trong pha lỏng tạo DCE Trong quá trình này nhiệt toả ra từ phản ứng sau đó đợc thu hồi dùng cho quá trình chng cất (3) thu DCE và dùng để phân huỷ DCE thu hồi sau khi làm sạch sản phẩm VC DCE tinh khiết đợc chuyển sang thiết bị Cracking (4)

và tạo VC và HCl Lúc này sản phẩm đi ra từ (4) đợc làm lạnh rồi cho qua thiết bị chng luyện (6) (7) tách VC và HCl HCl sau khi thu đợc từ đỉnh tháp (6) sau đó cho đi vào thiết bị oxi háo (2), những DCE cha bị nhiệt phân sẽ đợc tách ra ở (7) và tuần hoàn lại ở thiết bị (3), từ đẫyn VC tu đợc từ (7) sẽ cho tuần hoàn lại thiết bị (3), còn VC thu đợc từ (7) cũng cho tuần hoàn lại (3), sản phẩm VC thu đợc từ (7) đều rất là tinh khiết (nồng độ 99,9%)

Trong thiết bị oxi clo hoá, HCl đợc tuần hoàn và kết hợp với etylen và oxi trong thiết bị tầng sôi tạo 1,2 dicloetan và nớc sinh ra do phản ứng từ đây chúng đợc dùng cho chng cất VC và DCE Sau khi làm sạch sản phẩm trong thiết bị (8) thì ta loại bỏ nớc Sau đó DCE đợc cho qua thiết bị (10) làm khô và

tách khí rồi cho qua thiết bị (3) chng cất và làm sạch Lúc này tách khí rồi cho qua thiết bị (10) đa vào (11) để thu hồi Clo Tại thiết bị Clo hoá 912) ta chuyển C2H2 trong HCl từ (6) thành etylen nhằm nâng cao độ sạch của sản phẩm và hiệu suất của quá trình.

III Phơng pháp liên hợp sản xuất VC.

Thông thờng thì ngoài các phơng pháp sản xuất VC đi từ dicloetan và HCl hoá Axetylen, ngời ta còn dùng phơng pháp liên hợp để sản xuất VC

Điển hình là phơng pháp oxi clo hoá etylen thành dicloetan và nhiệt phân dicloetan

2HCl + 1

2 O2→ H2O + Cl2

CH2 = CH2 +Cl2→ClCH2 −CH Cl2 −HCl→CH2 =CHClQuá trình nhiệt phân dicloetan tinh khiết 99,9% đợc tiến hành ở nhiệt

độ là 300 ữ 10000C và có khoảng 63% xúc tác là than hoạt tính, hay là bọt thì hàm lợng VC tạo thành là 90%

Để Clo hoá etylen, trớc tiên ta tiến hành khử HCl của dicloetan và dùng HCl để hydro Clo hoá Axetylen

CH2 = CH2 + Cl2→ ClCH2 - CH2ClClCH2 - CH2Cl → CH2 = CHCl + HCl

CH ≡ CH + HCl → CH2 = CHCl + HCl

CH2 = CH2 + CH ≡ CH + Cl2 → 2CH2 = CHCl

Thông thờng các phơng pháp này đều sử dụng những nguyên liệu dễ kiếm nh Axetylen hay etylen, trong quá trình điều chế VC bằng phơng pháp liên hợp từ Axetylen và etylen có thể thu đợc bằng phơng pháp riêng biẹt (Ví dụ: Axetylen ta thu đợc từ khí tự nhiên còn etylen ta thu đợc từ dầu hoả), hay

ta thu đợc từ quá trình chng hoặc cracking dầu mỏ để có hỗn hợp khí Axetylen

và etylen từ đó ta có thể hấp thu và tách riêng chúng ra

Từ lâu các phơng pháp này đã đợc ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp,

và từ những năm 1962 ở Mỹ quá trình tổng hợp VC đã đợc phân chia một cách

chính xác và cẩn thận nh sau: chỉ đợc phép sử dụng 41% Axetylen và 28% etylen, ở Nhật từ dicloetan bằng phơng pháp liên hợp năm 1964 ngời ta đã tổng hợp đợc 15% VC và đến 1965 là 25% VC.

IV Phơng pháp clo hoá etan.

Hiện nay ở nớc ta nền công nghiệp khai thác dầu mỏ đang trên đà phát triển Do đó việc tận dụng các sản phẩm dầu mỏ để đa vào sản xuất một số nguyên liẹu và rất có lợi thế điển hình là phơng pháp clo hoá etan, với nguồn nguyên liệu etan rẻ tiền và khá phong phú nên đã góp phần làm giảm giá của sản phẩm VC.l Do vậy việc chuyển hoá etan thành VC đợc thực hiện theo các phơng pháp sau:

1 Clo hoá nhiệt độ cao:

20 % 50% Các sản phẩm chủ yếu gồm etylen, Cloruaetan và CO

Cũng có thể tiến hành Clo hoá hỗn hợp etan - etylen nhằm tránh tạo thành hỗn hợp nổ và giảm sự tạo thành các sản phẩm phụ Tuy đây là phơng pháp có nhiều u điểm về nguyên liệu nh nguồn nguyên liệu rẻ và sẵn có song vì quá trình cho hiệu suất VC thấp nên hiện nay vấn đề này vẫn nằm trong phạm vi nghiên cứu và cha đợc áp dụng trong công nghiệp

V Sản xuất vynylclorua từ Axetylen

Quá trình sản xuất VC đi từ Axetylen là phơng pháp khá phổ biến trong công nghiệp, nhất là đối với những nớc mà có nền công nghiệp cha phát triển Còn đối với nớc ta do nền công nghiệp dầu mỏ cha phát triển mạnh nh các nớc

khác, do vậy để sản xuất VC đi từ Axetylen đang còn khó khăn và hạn hẹp, song ngợc lại nớc ta lại có lợi thế, điều kiện và tiềm năng về than và đá vôi nên rất thuận tiện cho việc sản xuất Axetylen.

* Cơ sở của quá trình sản xuất VC đi từ Axetylen

CH = CH + HCl → CH2 = CHCl

ở áp suất thờng do không có xúc tác, nên phản ứng không đợc tiến hành do vậy đòi hỏi ta phải tiến hành ở áp suất cao hơn, nhng do ở áp suất cao các sản phẩm phụ tạo ra nhiều (1,1 dicloetan và VC bị trùng hợp) mà những sản phẩm phụ này đều không có lợi cho việc thu sản phẩm cũng nh bảo quản thiết bị Do đó trong quá trình sản xuất đòi hỏi ta phải có những phơng pháp mới, đó là phơng pháp xúc tác

Sản xuất VC đi từ Axetylen có thể đợc tiến hành ở pha lỏng hỏng pha khí

* Cơ chế của quá trình sản xuất VC đi từ Axetylen

Xét phản ứng cộng HCl và hyđrô nhằm Axetylen đặc trng cho liên kết nối sau:

CH ≡ CH +HCl→CH CHCl2 ; -∆H = 112,4 (KJ/mol)

Nhiệt độ toả nhiệt của nó vợt trội hơn 3 lần so với phản ứng hyđrô Clo hoá olêfin, nó có chiều ngợc lại chút ít, song khi giảm nhiệt độ, cân bằng hoàn toàn dịch chuyển về phía phải Ta có hằng số cân bằng khi tạo VC

Quá trình hyđrô hoá Axetylen đợc thực hiện khi có xúc tác chọn lọc, nó

có khả năng làm tăng vận tốc giai đoạn cộng đầu tiên Do vậy xúc tác cho quá trình này là muối Hg2+ và Cu2+ ở xúc tác muối Hg2+ ngời ta dùng clorua thủy ngân (HgCl2) ngoài phản ứng cơ bản nó còn tăng tốc độ phản ứng Hyđrát hoá

Axetylen tạo thành Axetylendehyt Do nguyên nhân này nên ngời ta thờng dùn nó cho quá trình pha khí ở 150 ữ 2000C Khi dùng những chất khó hơn.

Còn đối với pha lỏng thờng thì dùng muối Cu2+ vì nó không bị mất hoạt tính và tăng mức độ của phản ứng cộng nớc của Axetylen Khi xúc tác là dung dịch CuCl2 trong HCl có chứa muối Clorua amon Khi có CuCl2 quá trình phụ dime hoá Axetylen càng tăng và tạo thành vinyl Axetylen

Nguyên nhân xúc tác của muối thuỷ ngân và đồng vào phản ứng hydrô hoá đợc giải thích bằng sự tạo thành phản ứng phối hợp trong đó Axetylen bộ kích hoạt và tác dụng với anion clo và hợp chất trung gian thu đợc trạng thái chuyển đổi với liên kết các bon hoặc những hợp chất hữu cơ chống bị phân giải bởi axit

Vì sự tạo thành đồng thời ít nhiều của những phức không hoạt động với HCl (hoặc anion Clo) nên sự tạo thành Vynyl Clorua trong pha khí đợc mô tả theo phơng trình độc học sau:

R = K (PCr H2 PHCl)/ (1 + b PHCl)Sản phẩm ta thu đợc là vinyl clorua (CH2 = CHCl) Nó là một mônôme quan trọng dùng để tổng hợp các vật liệu polime khác Khi polime hoá có mặt peroxic nó sẽ tạo ra polivinyl Clorua (PVC)

1 Sản xuất VC đi từ Axetylen theo phơng pháp pha loãng.

Trong pha loãng ngời ta tiến hành thổi Axetylen và HCl cho qua dung dịch xúc tác có hoà tan thành phần: CH2Cl2 23% trọng lợng, NH4Cl 16% trọng lợng, có thêm CaCl2 hoà tan trong axit HCl 12ữ15% duy trì ở nhiệt độ

60ữ65% có thể dùng xúc tác HgCl2 trong axit HCl nhng nhiệt độ cần tăng lên

900C, nếu sử dụng xúc tác Cu có xu hớng làm tăng phản ứng phụ nh trùng hợp Axetylen thành Vinylaxetylen

2 CH ≡→ HC ≡ C – CH – CH2

Nhằm làm giảm các phản ứng phụ ngời ta thờng dùng HCl đặc để hoà tan muối đồng Tác dụng xúc tác của muối đồng và muối thuỷ ngân đợc giải

Cu+

thích theo nhiều quan điểm khác nhau Một số quan điểm thì cho rằng muối thuỷ ngân tác dụng với Axetylen tạo thành hợp chất trung gian, sau đó hợp chất trung gian bị phân huỷ dới tác dụng của HCl, hoàn nguyên xúc tác cho ta Vinyl Clorua.





Thời gian tiếp xúc giữa C2H2 và HCl với xúc tác tăng tăng có thể làm cho sự chuyển hoá C2H2 gần nh hoà toàn nhng năng suất thiết bị giảm Vì vậy ngời ta cho thời gian tiếp xúc ngắn hơn và C2H2 d sẽ tuần hoàn lại Trong công nghiệp ngời ta tiến hành tổng hợp VC trong pha lỏng nh sau: cho dung dịch xúc tác có 12ữ15% HCl và thiết bị thổi C2H2 và HCl vào thiết bị cùng một lúc, lúc này nhiệt độ phản ứng tiến hành luôn đợc duy trì ở 60ữ650C, VC tạo thành trong hỗn hợp gồm Axetylen, hơi nớc và Hiđrô Clorit, ở đầu ra của thiết bị đ-

ợc đa đến tới bằng nớc của thiết bị lọc Hyđrô Clorua Khi đó hơi nớc ngng tụ, sau đó tiến hành làm khô các khí bằng CaCl2 rắn, lúc này VC ngng tụ khi đợc làm lạnh đến –200C và trong thiết bị phân ly ngời ta tách đợc Axetylen không ngng tụ và Axetylen thu hồi cho tuần hoàn lại thiết bị phản ứng

Phơng pháp tổng hợp VC trong pha lỏng có u điểm là có thể tiến hành phản ứng ở nhiệt độ thấp, do đó ta dễ dàng điều chỉnh hành phản ứng ở nhiệt

độ thấp, do đó ta dễ dàng điều chỉnh đợc nhiệt độ, tốn ít năng lợng, thiết bị

HCl

đơn giản nhng có nhợc điểm là hiệu suất sản phẩm thấp Vì vậy trong sản xuất ngời ta thờng dùng phơng pháp tổng hợp VC trong pha khí.

2 Sản xuất VC từ C 2 H 2 theo phơng pháp pha khí

a) Xúc tác

Ngay từ những ngày đầu sơ khai ngành hoá học con ngời đã phát hiện

và nghiên cứu nhiều ảnh hởng kỳ lạ của một số chất tham gia phản ứng, nó liên quan đến tốc độ chuyển hoá hoá học và đợc gọi là xúc tác Vậy xúc tác là gì? Xúc tác là hiện tợng làm tăng tốc độ phản ứng hoá học do tác dụng của chất xúc tác

Con ngời đã biết lợi dụng các chất xúc tác để điều chỉnh tốc độ phản ứng, từ những phản ứng có trị số vô cùng nhỏ đến vô cùng lớn và quan trọng hơn là cho phép điều chỉnh phản ứng theo chiều hớng tạo sản phẩm mong muốn, trong khi đó năng lợng lại không phải chi phí thêm và khối lợng các chất không bị tiêu hao nhiều Những điều này giải thích tại sao việc sử dụng các chất xúc tác là vô cùng rộng rãi và ngày càng phát triển nhanh chóng trong nền công nghiệp hiện đại Nh vậy xúc tác là mọt yếu tố quan trọng là một tiến bộ kỹ thuật quan trọng nó mang lại hiệu quả kinh tế cao cho con ng-

ời Hiện nay tuy có nhiều quá trình xúc tác đợc ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp, song việc lựa chọn các chất xúc tác sao cho thích hợp là vừa có tính năng làm tăng tốc độ vừa có thể nhận đợc các sản phẩm có thành phần và cấu trúc nh mong muốn Do đó mà hiện nay có hơn 70% tổng sản phẩm hoá học sản xuất bằng con đờng xúc tác Vì vậy trong tơng lai với sự phát triển không ngừng của công nghiệp xúc tác nó sẽ đa lại cho con ngời một khối lợng lớn các hoá chất tăng công suất riêng lẻ của thiết bị, tăng giá trị nhiên liệu và năng lợng cần thiết để bảo vệ môi trờng

Ta lại quay lại nói về quá trình tổng hợp VC theo phơng pháp pha khí trong trờng hợp này dùng xúc tác HgCl2 ngâm trên than hoạt tính Đặc điểm của loại muối này là rất độc nên ngời ta có xu hớng thay thế muối thuỷ ngân bằng các loại muối kim loại khác nh BaCl2, CdCl2… để khi nồng độ HgCl2

trên than hoạt tính tăng, thì hiệu suất chuyển hoá Axetylen thành Vinyl Clorua tăng.

Khi nồng độ HgCl2 tăng từ 5ữ10% thì hiệu suất tăng vọt lên, nhng khi nồng độ HCl2 lớn hơn 20% thì hiệu suất chuyển hoá tăng chậm đồng thời phản ứng sẽ toả nhiệt, làm cho xúc tác bị nung nóng cục bộ HgCl2 sẽ bị thăng hoa, Axetylen sẽ trùng hợp bao phủ lên bề mặt xúc tác làm cho xúc tác giảm hoạt tính nhanh (bảng 3)

% HgCl trên than hoạt tính Hiệu suất chuyển hoá

tiếp xúc và vận tốc của phản ứng lên Mặt khác ta cũng cần khống chế nhiệt

độ nghiêm ngặt vì nếu vợt quá 2750C thì HgCl2 bắt đầu phân huỷ ở nhiệt độ

3000C thì nó sẽ thăng hoa Thờng tác nhân làm lạnh tuần hoàn là nớc nhằm làm mát thiết bị phản ứng chính đảm bảo nhiệt độ ổn định (không quá 2000C)

để đạt hiệu suất chuyển hoá cao nhất

Bên cạnh đó có một số nhà nghiên cứu cho rằng phản ứng kết hợp Axetylen và HCl xảy ra khi không có xúc tác mà ở áp suất cao

CH ≡ CH → CH2 = C

CH2 = C + HCl → CH2 = CHClTuy nhiên các giả thuyết trên hiện nay vẫn còn đang đợc các nhà nghiên cứu nghiên cứu thêm Do vậy mà ngày nay xúc tác vẫn đợc dùng chủ yếu và rộng rãi trong công nghiệp là HgCl2 10% trọng lợng trên than hoạt tính

Cùng với các phản ứng chính trong quá trình còn tạo ra một số phản ứng phụ, nếu d C2H2 thì sẽ tạo thành đi Cloetan

CH ≡ HgCl2→ Cl – CH – CH – Cl → Hg + Cl – Ch = Ch – Cl Hg

Ta có sự ảnh hởng của tỷ lệ nguyên liệu đến hiệu suất chuyển hoá sau

Bảng 4: Sự ảnh hởng của tỷ lệ Nguyên liệu đến Hiệu suất chuyển hoá.

Tỉ lệ C 2 H 2 /HCl (mol) Hiệu suất chuyển hoá (%)

Bảng 5: Sự ảnh hởng của vận tốc thể tích đến hiệu suất chuyển hoá

Vận tốc thể tích (m 3 /m 3 xt.h) Hiệu suất chuyển hoá

CH ≡ CH + 2 Cl2 → Cl2CH – CHCl2

ở đây Clo và Axetylen tạo thành một hỗn hợp nổ Do đó nguyên liệu phải đợc tẩy khô vì muối thuỷ ngân cũng là xúc tác cho phản ứng tạo thành hyotrat hoá Axetylen thành axetan dehit

CH ≡ CH + H2O → CH3 – CHO

Đây là những phản ứng làm giảm hoạt tính của xúc tác dẫn đến thời gian sấy của xúc tác giảm, do đó nó làm giảm giá thành sản phẩm Vì vậy cần làm sạch các nguyên liệu để loại các thành phần tạp chất Hơi Axetylen trớc khi đa vào thiết bị phản ứng nó đợc đa qua tháp chứa dung dịch K2Cr2O7 Tại đây xảy

ra phản ứng oxi hoá khử nhằm loại bỏ H2S và H3P

ra diClo etan thì lợng nhiệt toả ra là 40200 KCal/mol Với lợng nhiệt toả ra lớn

nh vậy nên nó cũng phần nào ảnh hởng tới việc lựa chọn thiết bị phản ứng loại ống chùm, đờng kính các ống trong thiết bị có chứa xúc tác cũng ảnh hởng

đến chế độ và tốc độ dòng khí trong ống Do vậy để đảm bảo tính năng làm việc của thiết bị bên ngoài ống đợc trang bị một thiết bị làm mát, ở đây ta có

thể dùng nớc bằng lới áp suất thờng hoặc dầu làm mát để tải nhiệt Do vậy việc lựa chọn các tác nhân làm mát cũng tuỳ thuộc vào yêu cầu kinh tế, kỹ thuật và điều kiện từng nơi.

Tuy nhiên việc lựa chọn sử dụng nớc dới áp suất thờng nó có một số u nhợc điểm sau:

- Ưu điểm: nguồn nguyên liệu nớc sẵn có không độc hại, rẻ tiền, có nhiệt dung lớn nên dễ điều chỉnh đợc nhiệt độ của thiết bị

- Nhợc điểm: Lợng nớc dùng cho thiết bị là khá lớn nên thiết bị thờng cồng kềnh và làm mát trong khoảnga nhiệt độ không cao

Bên cạnh đó việc làm mát bằng dầu có thể khắc phục đợc những nhợc

điểm trên nhng giá thành lại cao hơn Chính vì vậy mà tuỳ từng điều kiện để ta chọn tác nhân cho thích hợp