slide thuyết trình Tiểu Luận Giới thiệu các phương pháp sản xuất polystyrene

Tổng hợp polystyren Người thực hiện: Phạm Minh Đức Lớp: KSTN – Hóa dầu – K54 1 Tổng hợp Polystyren Giới thiệu Polystyren Lịch sử phát triển Tính chất hóa, lý Ứng dụng Tình hình sản suất ở Việt Nam 2 Tổng hợp Polystyren Phương pháp sản xuất Quá trình sản xuất Etylbenzen Quá trình sản xuất Styren Quá trình sản xuất polystyren 3 Giới thiệu Polystyren Polystyren (PS) thuộc nhóm nhựa nhiệt dẻo bao gồm PE, PP, PVC. Năm 1831 Bonastre đã chiết tách ra Styren lần đầu tiên. Năm 1911 F.E Matherws Filed British đã cho biết điều kiện nhiệt độ và xúc tác cho quá trình tổng hợp PolyStyren. Năm 1925 lần đầu tiên Polystyren thương phẩm được sản xuất ra bởi công ty Naugck Chemical. 4 Tính chất vật lý của PS Polystyren (PS) là loại nhựa: • Cứng trong suốt. • Không có mùi vị. • Cháy cho ngọn lửa không ổn định. • Dễ gia công bằng phương pháp ép. Tính chất cơ học của PS phụ thuộc vào mức độ trùng hợp. PS có trọng lượng phân tử thấp rất dòn và có độ bền kéo thấp. Trọng lượng phân tử tăng lên thì độ bền cơ về nhiệt tăng, độ dòn giảm đi. 5 Tính chất vật lý của PS 6 Tính chất hóa hoc của PS PS hòa tan trong: • HC thơm. • Dẫn xuất halogen. • este, xeton. PS không hòa tan trong: • HC mạch thẳng. • rượu thấp. • ete, phenol. • axit axetic và nước PS bền vững trong: • Dung dịch kiềm. • Axit sulfuric, photphoric. • Axit clohydric 10 - 36%. • Axit acetic 1- 29% • axit formic 1-90% PS không bền trong: • Axit nitric đậm đặc. • Chất oxy hóa. 7 Ứng dụng Ứng dụng của PS: • Vật liệu cách nhiệt. • Vật liệu xây dựng. • Vật liệu cách điện. • Vật liệu chống va đập, CN điện tử. • Vật liệu dân dụng 8 Tình hình sản xuất ở VN Trước năm 2010, PS chủ yếu nhập khẩu từ Đài Loan: • Năm 2010: 21 nghìn tấn. • 6 tháng đầu năm 2011: 13,3 nghìn tấn. Công ty TNHH polystyren Việt Nam • Khu Công Nghiệp Đông Xuyên, 5 Đường 5, P. Rạch Dừa, Tp. Vũng Tàu, Bà Rịa-Vũng Tàu. • Năm 2010, sản lượng thực tế 1.000 – 1.200 tấn/tháng đáp ứng được 50%. • Từ 11/2012, sản lượng 4.00 – 5000 tấn/tháng đáp ứng được 100% 9 Phương pháp sản xuất PS Polystyren Benzen Styren Etylbenzen 10 [...]... 60oC Tuy nhiên, trên thế giới chủ yếu chỉ sử dụng 2 phương pháp chính đó là dehydro hóa và đồng sản xuất propylen oxyt và styren 27 Quá trình sản xuất Styren Trên thế giới, các công nghệ chủ yếu sử dụng phương pháp dehydro hóa EB thành Styren 28 Quá trình sản xuất Styren Phản ứng trong quá trình 29 Quá trình sản xuất Styren Quá trình thích hợp ở nhiệt độ cao và áp suất thấp Quá trình có sử dụng hơi nước... sản xuất EB từ benzen 23 Quá trình sản xuất EB Các phản ứng của quá trình alkyl hóa trong pha lỏng sử dụng xúc tác zeolite Cơ chế phản ứng 24 Quá trình sản xuất EB Phản ứng chính 25 Quá trình sản xuất EB Phản ứng phụ 26 Quá trình sản xuất Styren Để tổng hợp styren, ta có rất nhiều phương pháp khác nhau cũng như có rất nhiều công nghệ tương ứng với nó: •Dehydro hóa ethylbenzen thành styren •Đồng sản xuất. .. trình sản xuất EB Alkyl hóa trong pha hơi sử dụng xúc tác zeolite Thương mại hóa năm 1970 bởi Mobil - Badger zeolite ZSM – 5 400 – 450oC 1 – 3 MPa 20 Quá trình sản xuất EB Alkyl hóa trong hỗn hợp pha lỏng và hơi sử dụng xúc tác zeolite Có 3 nhà máy đang hoạt động và bắt đầu năm 1999 Được phát triển bởi CDTech 21 Quá trình sản xuất EB Tách từ hỗn hợp C8 • Ít hơn 1% ethylbenzene trên toàn thế giới từ sản. .. ZSM-5, zeolite Y, zeolite beta, EBZ-500 TM 15 Quá trình sản xuất EB Các công nghệ để sản xuất EB hiện nay: •Alkyl hóa trong pha lỏng sử dụng xúc tác AlCl3 •Alkyl hóa trong pha lỏng sử dụng xúc tác zeolite •Alkyl hóa trong pha hơi sử dụng xúc tác zeolite •Alkyl hóa trong hỗn hợp pha lỏng và hơi sử dụng xúc tác zeolite •Tách từ hỗn hợp C8 16 Quá trình sản xuất EB Alkyl hóa trong pha lỏng sử dụng xúc tác... ethylbenzene Phản ứng trùng hợp: tạo polyethylene (PE), trùng hợp với Propylen tạo EP… 14 Quá trình sản xuất EB Tổng hợp etylbenzen bằng phương pháp alkyl hóa là một quá trình thuận nghịch tỏa nhiệt ( ∆H= -114 kJ/mol) Quá trình sẽ xảy ra thuận lợi ở điều kiện áp suất cao và nhiệt độ thấp Để thúc đẩy quá trình chuyển hóa, các hệ xúc tác thường được sử dụng: •Dạng huyền phù hoặc trong pha phân tán ( axit Lewis... thiết bị phản ứng hoạt động ở áp suất chân không cao • Áp suất làm việc thấp giảm hình thành các sản phẩm phụ • Tiết kiệm năng lượng 34 Quá trình sản xuất Styren Công nghệ dehydro hóa của UOP ( Smart process ) 35 Quá trình sản xuất Styren Công nghệ dehydro hóa của UOP ( Smart process ) Xúc tác khử của quá trình: • Cấu tử hoạt động Fe2O3 • Chất ổn định Cr2O3, Al2O3,MgO • Chất ức chế tạo cốc K2O • Chất... C6H5C2H4Cl C6H5C2H5 + Cl2 → C6H4ClC2H5 + + + 5H2O HCl HCl 32 Quá trình sản xuất Styren Công nghệ dehydro hóa của UOP ( Classic process ) 33 Quá trình sản xuất Styren Công nghệ dehydro hóa của UOP ( Classic process ) • Trên thế giới có 36 nhà máy đang vận hành theo công nghệ này • Thiết bị phản ứng xuyên tâm, đoạn nhiệt • Độ tinh khiết của sản phẩm monome styren nhỏ nhất là 99,85% khối lượng • Độ chuyển... 0,86262 g/cm3, 25oC 0,015 g/100 ml (20 °C) Hòa tan với mọi tỷ lệ -95 °C (188 K) 136 °C (409 K) 0,669 cP ở 20 °C Dễ cháy: Giới hạn dưới 1,0 % Giới hạn trên 6,7 % 28,48 mN/m 15-20 °C 31 Quá trình sản xuất Styren Tính chất hóa học của EB Hầu hết etylbenzen ( 99% ) được sử dụng để sản xuất monomer Styren •Phản ứng dehydro hóa: C6H5C2H5 → C6H5C2H3 + H2 •Phản ứng oxy hóa: C6H5C2H5 + O2 → C6H5-CHOO-CH3 C6H5C2H5... vào sản xuất năm 1996 và có 12 nhà máy đang hoạt động Lummus/UOP EBOneTM zeolite EBZ – 500TM 170 – 180oC 3,5 MPa 200 – 210oC 3,5 MPa 120 – 150oC Năng suất EB cao (99,6 + wt%) EB sản phẩm tinh khiết cao (99,9%, không thể phát hiện được Xylen) Thép chống ăn mòn không dùng trong quá trình Chất xúc tác ổn định lâu dài cho chi phí sản xuất thấp hơn Tỷ lệ benzen và polyethylbenzene tái chế thấp hơn 19 Quá trình. .. 180oC Ăn mòn cao 17 Quá trình sản xuất EB Alkyl hóa trong pha lỏng sử dụng xúc tác zeolite • Zeolite có bề mặt riêng lớn do đó có khả năng hấp phụ cao • Có thể điều chỉnh được lực axit và nồng độ tâm axit trong zeolite • Kích thức của các mao quản kích cỡ từ 5 – 12Ao • Zeolite là vật liệu tương đối bền nhiệt và bền thủy nhiệt • Dễ tạo ra những loại zeolite mới 18 Quá trình sản xuất EB Alkyl hóa trong . Polystyren Giới thiệu Polystyren Lịch sử phát triển Tính chất hóa, lý Ứng dụng Tình hình sản suất ở Việt Nam 2 Tổng hợp Polystyren Phương pháp sản xuất Quá trình sản xuất Etylbenzen Quá trình sản xuất. với Propylen tạo EP… 14 Quá trình sản xuất EB 15 Tổng hợp etylbenzen bằng phương pháp alkyl hóa là một quá trình thuận nghịch tỏa nhiệt ( ∆H= -114 kJ/mol). Quá trình sẽ xảy ra thuận lợi ở. Rịa-Vũng Tàu. • Năm 2010, sản lượng thực tế 1.000 – 1.200 tấn/tháng đáp ứng được 50%. • Từ 11/2012, sản lượng 4.00 – 5000 tấn/tháng đáp ứng được 100% 9 Phương pháp sản xuất PS Polystyren Benzen Styren Etylbenzen 10 Quá