Đồ án mơn học Thiết kế phân xưởng sản xuất VA từ C 2 H 4 PHẦN I TỔNG QUAN LÝ THUYẾT CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU VỀ NGUYÊN LIỆU CỦA QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT VINYL AXETAT TỪ ETYLEN I-Giới thiệu, tính chất vật lý, tính chất hóa học, các phương pháp sản xuất và ứng dụng của Etylen: 1-Giới thiệu: Etylen có công thức cấu tạo CH 2 = CH 2 , khối lượng phân tử M=28,052, trên phạm vi thế giới etylen là một chất chiếm thể tích lớn nhất trong việc tổng hợp hóa dầu. Etylen không được sử dụng một cách trực tiếp mà etylen được sử dụng như là một chất trung gian để sản xuất ra các chất khác với số lượng lớn trong hóa học. Từ năm 1930 ở Châu Âu, etylen được sản xuất từ cốc, thậm chí từ khí và một số nguồn khác. Etylen nổi lên ở giữa năm 1940 khi U.S oil và các công ty hóa học bắt đầu tách được etylen từ khí thải tinh chế trong nhà máy lọc dầu, sản xuất từ etan trong nhà máy lọc dầu bởi sản phẩm ở dạng hơi và từ khí thiên nhiên. Từ đó etylen đã dần thay thế axetylen trong việc tổng hợp hữu cơ. Năm 1984 ở Mỹ sản lượng etylen đạt 17.543.000 tấn và cũng năm này cả thế giới đã sản xuất được 47.565.000 tấn etylen. 2-Tính chất vật lý: Etylen là một chất khí đứng đầu trong dãy đồng đẳng anken, không màu, không mùi, hầu như không tan trong nước (ở 0 o C, 100 thể tích nước hòa tan 0,25 thể tích khí etylen). Etylen hóa lỏng ở –105 o C, tỷ trọng d 4 20 =0,566. 3-Tính chất hóa học: Etylen là một hrocacbon không no, lai hóa sp 2 trong cấu tạo có 1 liên kết π, 1 liên kết σ, liên kết π kém bền so với liên kết σ, nên có những phản ứng quan trọng như: cộng, oxy hóa, trùng hợp. 3.1-Phản ứng cộng : Các phản ứng đặc trưng nhất của etylen là phản ứng cộng vào liên kết đôi. Sinh viên thực hiện: Phan Văn Nhân trang 1 Etylen clohiđrin Etylen bromhiđrin Đồ án mơn học Thiết kế phân xưởng sản xuất VA từ C 2 H 4 Trong phản ứng này, liên kết đôi thực chất là liên kết π bò bẻ gãy và kết hợp với 2 nguyên tử hoặc 2 nhóm nguyên tử khác tạo ra hợp chất no. 3.1.1-Cộng H 2 : Etylen cộng với H 2 có xúc tác Pd tạo ra etan, phản ứng tỏa nhiệt. CH 2 = CH 2 + H 2 CH 3 − CH 3 KcalH 30 0 298 −=∆ 3.1.2-Cộng Br 2 : Etylen cộng Br 2 tạo ra đibrom etan, phản ứng tỏa nhiệt, hiệu suất 85%. CH 2 = CH 2 + Br 2 BrCH 2 − CH 2 Br KcalH 27 0 298 −=∆ 3.1.3-Cộng axit: Cộng axit HCl: CH 2 = CH 2 + HCl CH 3 − CH 2 Cl Cộng axit H 2 SO 4 : CH 2 = CH 2 + H 2 SO 4 CH 3 − CH 2 − OSO 3 H 2CH 2 = CH 2 + H 2 SO 4 (C 2 H 5 O) 2 SO 2 Cộng axit HOCl, HOBr: CH 2 = CH 2 + HOCl ClCH 2 − CH 2 OH CH 2 = CH 2 + HOBr BrCH 2 − CH 2 OH 3.1.4-Cộng H 2 O: Etylen cộng nước có H 2 SO 4 làm xúc tác, nhiệt độ nhỏ hơn 170 0 C tạo ra rượu etylic. CH 2 = CH 2 + H 2 O CH 3 − CH 2 OH Etylen cộng nước có γ-Al 2 O 3 làm xúc tác, nhiệt độ 250÷260 o C và áp suất 50÷80at tạo ra rượu etylic. CH 2 = CH 2 + H 2 O CH 3 − CH 2 OH 3.1.5-Cộng benzen: CH 2 = CH 2 + C 6 H 6 C 6 H 5 CH 2 CH 3 C 6 H 5 CH = CH 2 Sinh viên thực hiện: Phan Văn Nhân trang 2 <170 o C H 2 SO 4 250÷260 o C 50÷80at γ-Al 2 O 3 -H 2 AlCl 3 80÷100 0 C Đồ án mơn học Thiết kế phân xưởng sản xuất VA từ C 2 H 4 Quá trình thực hiện với sự có mặt của xúc tác ở dạng phức lỏng chứa 10÷12% AlCl 3 , 50÷60% benzen, 25÷30% polyankyl benzen. Nhiệt độ phản ứng 80÷100 0 C. 3.1.6-Cộng Cl 2 : Tạo 1,2-dicloetan: Cộng hợp etylen với clo được 1,2-dicloetan. Phản ứng xảy ra ở pha lỏng và thường có FeCl 3 làm xúc tác: CH 2 = CH 2 + Cl 2 ClCH 2 − CH 2 Cl molKjH /185 0 298 −=∆ Ngoài ra cũng có thể nhận được 1,2-dicloetan bằng phản ứng clo-oxy hóa etylen và có mặt của xúc tác. CH 2 = CH 2 + 2HCl + 0,5O 2 ClCH 2 − CH 2 Cl + H 2 O molKjH /240 0 298 =∆ Tạo vinyl clorua. CH 2 = CH 2 + Cl 2 ClCH 2 − CH 2 Cl CH 2 = CHCl Phản ứng được thực hiện ở pha lỏng trong dung môi etanol, nhưng tiêu tốn NaOH và C 2 H 5 OH, đồng thời đòi hỏi 1,2-dicloetan phải có độ tinh khiết cao 99,9%. Nếu đun nóng ở 400 0 C, CaCl 2 nóng chảy làm xúc tác tạo được vinylclorua với hiệu suất 65 ÷ 67%. CH 2 = CH 2 + Cl 2 CH 2 = CHCl + HCl 3.2-Phản ứng oxy hóa: 3.2.1- Oxy hóa hoàn toàn: CH 2 = CH 2 + 3O 2 2CO 2 + 2H 2 O molKJH /135 0 298 −=∆ 3.2.2- Oxy hóa không hoàn toàn : Phản ứng oxy hóa etylen tạo etylen oxit: CH 2 =CH 2 + 0,5 CH 2 − CH 2 molKJH /108 0 298 −=∆ 5CH 2 =CH 2 + 5O 2 4CH 2 − CH 2 + 2CO 2 + H 2 O Sinh viên thực hiện: Phan Văn Nhân trang 3 +NaOH -NaCl, -H 2 O CaCl 2 nc 400 0 C O O xt Ag 200÷300 0 C 0,7÷1,0Mpa O Glioxal H 2 C CH 2 O +H 2 O Đồ án mơn học Thiết kế phân xưởng sản xuất VA từ C 2 H 4 Phản ứng oxy hóa bởi SeO 2 : CH 2 =CH 2 + SeO 2 OHC−CHO + H 2 Se Phản ứng oxy hóa bởi O 3 : CH 2 =CH 2 + O 3 O O 2HCHO + H 2 O 2 Phản ứng oxy hóa có mặt CH 3 COOH: CH 2 =CH 2 + CH 3 COOH + 0,5O 2 CH 2 = CHOCOCH 3 + H 2 O molKJH /180 0 298 −=∆ 3.3-Phản ứng trùng hợp: Một trong những phản ứng quan trọng nhất trong kỹ thuật hiện nay là phản ứng trùng hợp tạo ra các polyme. Quá trình tỏa nhiệt mạnh, etylen tỏa nhiệt lớn nhất trong trùng hợp ở thể khí là 800 cal/g. nCH 2 = CH 2 [ −CH 2 − CH 2 − ] n (Poly etylen) Polyme này có giá trò cao trong đời sống: được dùng để sản xuất nhựa, vải tổng hợp 3.4-Phản ứng tổng hợp oxo: Tổng hợp oxo là tổng hợp các anđehit hay xeton từ oxit cacbon và hiđro. Etylen thực hiện phản ứng tổng hợp oxo tạo ra andehit propanic bằng cách phóng khí than ướt (CO:H 2 =1:1) đi qua etylen ở nhiệt độ 50 ÷ 100 0 C và áp suất 10Mpa với xúc tác Coban, phản ứng tỏa nhiệt mạnh. CH 2 = CH 2 + CO + H 2 CH 3 − CH 2 − CHO molKj /117 0 298 −=∆Η 4-Phương pháp điều chế: Có 4 phương pháp sản xuất etylen: - Lấy etylen từ khí dầu mỏ và khí cốc. - Nhiệt phân etan và propan. - Khử nước của rượu etylic. - Hydro hóa axetylen. 4.1-Lấy etylen từ khí dầu mỏ và khí cốc: Sinh viên thực hiện: Phan Văn Nhân trang 4 Đồ án mơn học Thiết kế phân xưởng sản xuất VA từ C 2 H 4 Phương pháp này đơn giản nhất, thực hiện các quá trình ngưng tụ, hấp thụ và tinh luyện để tách riêng etylen. 4.2-Nhiệt phân etan và propan: Etan và propan bò nhiệt phân thành etylen theo phản ứng: C 2 H 6 C 2 H 4 + H 2 (1) C 3 H 8 C 2 H 4 + CH 4 (2) Phản ứng (1) là phản ứng khử hydro, phản ứng (2) là phản ứng cracking bẻ gãy liên kết C−C. Vì liên kết C−H bền hơn liên kết C−C nên phản ứng (1) phải thực hiện ở nhiệt độ cao 900÷1000 0 C. Phản ứng (2) thực hiện ở nhiệt độ 700÷800 0 C. Với điều kiện như vậy etylen kém bền dễ bò khử hro tiếp tục biến thành axetylen, đứt liên kết C−C tạo thành metan và phân hủy tiếp tục thành muội than. Vì vậy phải lấy nhanh khí sản phẩm ra khỏi vùng phản ứng, giảm thời gian tiếp xúc của etan và propan ở vùng nhiệt độ cao. Với etan chỉ cho xúc tác 0,01giây ở vùng 1000 0 C, với propan 0,06giây ở vùng 850 0 C. Nhưng như vậy nung nóng khí trong thời gian ngắn rất khó khăn, thực hiện chế độ kỹ thuật rất chính xác, nên người ta phải pha loãng khí để giảm áp suất riêng phần của khí cacbuahro hay thực hiện quá trình dưới áp suất thấp. Có 3 phương pháp nhiệt phân: Nhiệt phân đun nóng bên ngoài: tiến hành trong các lò ống, giống thiết bò cracking nhiệt dầu mỏ, ống lò làm bằng thép chòu nhiệt crôm−molipden. Hiệu suất chuyển hóa là 70% tính theo etylen. Sản phẩm đi ra dùng các tia nước tưới vào để làm nguội đến 40 0 C. Khí etylen đem làm sạch và khi cần thiết phải đem phân riêng. Nhiệt phân oxy hóa: cho thêm vào etan 30% thể tích oxy kỹ thuật, etan bò oxy hóa tạo thành oxit cacbon. Phản ứng tỏa nhiệt để cung cấp nhiệt cho phản ứng khử hro, do đó không cần nung nóng etan. Phản ứng: C 2 H 6 + O 2 2CO + 3H 2 + 50Kcal 2C 2 H 6 2C 2 H 4 + 2H 2 − 42Kcal 3C 2 H 6 + O 2 2C 2 H 4 + 5H 2 + 2CO + 8Kcal Sinh viên thực hiện: Phan Văn Nhân trang 5 Đồ án mơn học Thiết kế phân xưởng sản xuất VA từ C 2 H 4 Trong lò nhiệt phân có nhiều dây điện đốt nóng để tăng bề mặt tiếp xúc và duy trì ơ û áp suất thấp 0,6 ÷ 5atm, nhiệt độ khí etylen ra khỏi lò là 850 0 C. Nhiệt phân dùng lớp đệm nung nóng chuyển động: lớp đệm có tác dụng là chất mang nhiệt để cung cấp cho phản ứng nhiệt phân. Ưu điểm của phương pháp này là khí tiếp xúc với vùng nhiệt độ cao trong thời gian rất ngắn. Trong công nghiệp ít khi dùng etan hay propan nguyên chất để nhiệt phân mà thường dùng hỗn hợp khí etan-propan. Sản phẩm thu được ở dạng hỗn hợp khí, thành phần tùy thuộc nguyên liệu đem dùng, nhiệt độ và áp suất khống chế trong thiết bò. 4.3-Khử nước của rượu etylic: Phương pháp này hiện hay ít dùng vì rượu etylic là nguồn nguyên liệu đắt tiền, chỉ dùng ở các nước không có các nguồn nguyên liệu khác để điều chế etylen và yêu cầu etylen có độ sạch rất cao. Phản ứng khử nước của rượu etylic có thể tiến hành theo 2 hướng: tạo thành etylen và tạo thành ete. C 2 H 5 OH C 2 H 4 + H 2 O 2C 2 H 5 OH C 2 H 5 OC 2 H 5 + H 2 O Nhiệt độ quá trình càng thấp thì lượng ete tạo ra càng nhiều. Khi dùng xúc tác γ-Al 2 O 3 , nhiệt độ 350÷600 0 C thì rượu etylic phân hủy hoàn toàn thành etylen. Nếu dùng xúc tác H 2 SO 4 và nhiệt độ lớn hơn 170 0 C cũng sẽ tạo thành etylen. Tiến hành phản ứng trong thiết bò hình ống trong có chứa xúc tác. Sản phẩm thu được đem làm lạnh, nước, ete, rượu sẽ ngưng tụ còn lại etylen đem đi làm sạch và sấy. 4.4-Hro hóa axetylen: Phương pháp này dùng ở các nước không có dầu mỏ và khí cacbua hro. So với phương pháp khử nước của rượu etylic thì phương pháp này kinh tế hơn. Phản ứng hro hóa axetylen tiến hành ở áp suất thường, nhiệt độ 250 0 C, dùng xúc tác là Pd mang trên silicagen. C 2 H 2 + H 2 C 2 H 4 + 42Kcal Sinh viên thực hiện: Phan Văn Nhân trang 6 KOH đặc Đồ án mơn học Thiết kế phân xưởng sản xuất VA từ C 2 H 4 Phản ứng tỏa nhiệt mạnh, để dễ dàng khống chế nhiệt độ phải pha loãng axetylen bằng hro và khí tuần hoàn để C 2 H 4 có nồng độ 12% trong hỗn hợp khí. Dùng nước làm sạch etylen. Trong khí sản phẩm gồm: C 2 H 2 : 0,2% C 2 H 6 : 3,0% C 2 H 4 : 63% H 2 : 30% Khí trơ và hrocacbua cao: 2,7% Hiệu suất etylen đạt 80÷85%. Ngoài các phương pháp điều chế chính như trên còn có các phương pháp phụ sau: CH 3 − CH 2 −Cl CH 2 = CH 2 + HCl Br − CH 2 − CH 2 − Br + Zn CH 2 = CH 2 + ZnBr 2 CH 2 = CH − COOH CH 2 = CH 2 + CO 2 5-Ứng dụng: Etylen được xem là ”vua của công nghiệp hóa dầu”. Năng lực sản xuất công nghiệp hóa dầu của một số nước được đánh giá bằng năng lực sản xuất etylen. Sở dó như vậy vì etylen là một nguyên liệu có khả năng thực hiện phản ứng cộng dễ dàng với nhiều vật liệu rẻ tiền như oxy, clo, hro clorua và nước để có nhiều sản phẩm rất q, đa dạng, trong khi đó phản ứng lại xảy ra trong điều kiện tương đối ôn hòa nhưng hiệu suất lại rất cao. Etylen có khả năng thực hiện phản ứng thế để tạo ra các monome vinyl trong sản xuất chất dẻo PVC cũng như có khả năng trùng hợp để cho polietylen. Vì vậy trên 65% etylen được sử dụng để sản xuất các loại chất dẻo: PE,PS,PVC,PA,PVA,AS (nhựa acrylonitril styren), ABS(nhựa acylonitril butadien),SBR(cao su tổng hợp styren butadien) ,10% etylen dùng để sản xuất chất chống băng, còn lại được dùng để sản xuất các hóa chất cho nhiều ngành khác, trong đó quan trọng hơn cả là sản xuất chất hoạt động bề mặt và dung môi. Sinh viên thực hiện: Phan Văn Nhân trang 7 Đồ án mơn học Thiết kế phân xưởng sản xuất VA từ C 2 H 4 Etylen cháy với ngọn lửa sáng hơn ngọn lửa mêtan, tạo thành khí CO 2 và hơi nước. Hỗn hợp etylen và oxy là hỗn hợp nổ mạnh vì phản ứng đốt cháy tỏa nhiều nhiệt. Do đó có thể dùng etylen với oxy để hàn cắt kim loại. Ngoài ứng dụng trong tổng hợp hữu cơ với rất nhiều sản phẩm q, etylen còn dùng để giấm quả xanh vì etylen có tác dụng kích thích sự họat động của các men làm quả mau chín. Do đó có thể dùng etylen để giấm cà chua, chanh, chuối với nồng độ rất loãng ở 18÷20 0 C. II-Giới thiệu, tính chất vật lý, tính chất hóa học, các phương pháp điều chế và ứng dụng của axit axetic: 1-Giới thiệu: Axit axetic có công thức hóa học CH 3 COOH, khối lượng phân tử M=60,05, là chất lỏng không màu, có tính ăn mòn. Axit axetic có mùi hăng và chất nguy hiểm với da. Axit axetic được tìm thấy trong dung dòch loãng của nhiều loại động thực vật. Trong giấm có khoảng 4÷12% axit axetic và được sản xuất bằng phương pháp lên men rượu. Nó được tìm thấy cách đây hơn 5000 năm trước. Hiện nay các nước sản xuất axit axetic tổng hợp nhiều nhất là Mỹ, Tây Âu, Nhật Bản, Canada và Mexico.Tổng công suất của các nhà máy sản xuất axit axetic tại các nước này đạt 4 triệu tấn/năm. Axit axetic được sử dụng trong nhà máy sản xuất vinyl axetat và anhric axetic. Vinyl axetat được sử dụng trong quá trình sản xuất nhựa latic làm phụ gia cho sơn, keo dán, giấy bọc và trong công nghiệp dệt. Anhric axetic được sử dụng để sản xuất sợi xenlulo axetat, đầu lọc thuốc lá, và nhựa xelulo. 2-Tính chất vật lý: Axit axetic có nhiệt độ nóng chảy 16,66 0 C, nhiệt độ sôi 117,9 0 C ở áp suất 101,3Kpa. Axit axetic ở nhiệt độ thường là một chất lỏng không màu, trong suốt, thường lẫn các tạp chất như nước, anhric axetic và các chất dễ oxy hóa khác. Axit axetic đóng rắn (chứa<1% nước) có tính hút ẩm mạnh. Sự có mặt của nước ở nồng độ nhỏ hơn 0,1% thể tích làm giảm nhiệt độ nóng chảy của axit axetic khoảng 0,2 0 C. Sinh viên thực hiện: Phan Văn Nhân trang 8 Đồ án mơn học Thiết kế phân xưởng sản xuất VA từ C 2 H 4 Axit axetic tan vô hạn trong nước, là dung môi tan tốt trong các chất hữu cơ, vô cơ. Nó là hợp chất rất ổn đònh, hơi của nó không phân hủy ở 400 0 C. Axit axetic có mùi hăng chua, là chất độc, dễ làm hỏng niêm mạt mắt, làm hỏng da khi ở dạng đặc. Khi bò làm lạnh đóng rắn thành tinh thể không màu dạng lá mỏng. Người ta có thể đánh giá độ tinh khiết của axit axetic qua nhiệt độ đông đặc. Nhiệt độ đông đặc của dung dòch axit axetic được cho bảng sau: Tỷ trọng của dung dòch axit axetic đạt cực đại ở khoảng nồng độ 77÷78% trọng lượng tại nhiệt độ 15 0 C. Tỷ trọng của axit axetic tinh khiết là một hàm phụ thuộc vào nhiệt độ và được cho trong bảng sau: 3-Tính chất hóa học: 3.1-Tính axit: Trong dung dòch nước, axit axetic phân ly tạo ra anion, cation: CH 3 −COOH + HOH CH 3 COO − + H 3 O + So với axit vô cơ, axit axetic là axit yếu, có hằng số axit: 5 3 33 10.76,1 ][ ]].[[ − +− == COOHCH OHCOOCH Ka Phản ứng với NaOH: CH 3 COOH + NaOH CH 3 COONa + H 2 O 3.2-Phản ứng xảy ra ở nguyên tử C của nhóm cacboxyl: Nguyên tử C của nhóm cacboxyl tích một phần điện dương, do sự phân cực của nối đôi cacbonyl (−CO), do sự chuyển dòch điện tử không chia của oxy trong nhóm hroxyl (−OH) mà một phần điện tích dương trên nguyên tử C của nhóm cacboxyl nhỏ hơn so với trường hợp nguyên tử C của nhóm cacbonyl trong anđehit. Thường các phản ứng này dùng axit vô cơ làm chất xúc tác.Vai trò của axit vô cơ là làm tăng mật độ điện tích dương trên nguyên tử C của nhóm cacboxyl tạo điều kiện cho sự tấn công nucleophyl của tác nhân X. Tiếp đó là đứt liên kết C−OH, hoàn nguyên lại xúc tác và cho sản phẩm cuối. 3.2.1-Phản ứng este hóa: Sinh viên thực hiện: Phan Văn Nhân trang 9 Đồ án mơn học Thiết kế phân xưởng sản xuất VA từ C 2 H 4 Axit axetic khi tác dụng với rượu etylic có mặt xúc tác axit vô cơ tạo ra este. Đây là phản ứng thuận nghòch. CH 3 COOH + C 2 H 5 OH CH 3 COOC 2 H 5 + H 2 O Este etyl axetat 3.2.2-Tạo thành clorua axetyl: Axit axetic tác dụng với pentaclorua photpho, triclorua photpho, thionyl clorua sẽ tạo thành clorua axetyl do sự thế nhóm −OH bằng nhóm −Cl. CH 3 COOH + SOCl 2 CH 3 COCl + SO 2 + HCl CH 3 COOH + PCl 5 CH 3 COCl + POCl 3 + HCl 3CH 3 COOH + PCl 3 3 CH 3 COCl + H 3 PO 3 3.3-Phản ứng decacboxyl hóa: Đối với axit axetic, khi đun nóng muối natri của nó với vôi tôi xút cho metan. CH 3 COOH CH 4 + CO 2 Dưới tác dụng của nhiệt độ, xúc tác MnO 2 tạo ra axeton. 2CH 3 COOH CH 3 COCH 3 + CO 2 + H 2 O 3.4-Phản ứng của nguyên tử cacbon α: Do hiệu ứng siêu liên hợp với nhóm cacbonyl (−CO), nguyên tử hro α trong axit axetic dễ bò thay thế bởi halogen. Phản ứng tiến hành tốt nhất khi có lượng photpho đỏ. CH 3 COOH + Br 2 BrCH 2 COOH + HBr CH 3 COOH + Cl 2 ClCH 2 COOH + HCl Tác dụng của photpho đỏ là làm chuyển hóa axit axetic thành α-bromua axetyl, chất này dưới tác dụng của xúc tác axit tạo điều kiện cho halogen tấn công vào. Sinh viên thực hiện: Phan Văn Nhân trang 10 NaOH CaO 400 0 C MnO 2 P đỏ 90÷100 0 C S [...]... nước thải s¬ ®å c«ng nghƯ tỉng hỵp va tõ etylen vµ axit axetic trong pha khÝ Đồ án mơn học Thiết kế phân xưởng sản xuất VA từ C2H4 trang 35 Đồ án mơn học Thiết kế phân xưởng sản xuất VA từ C2H4 PHẦN II: TÍNH TOÁN CÔNG NGHỆ CHƯƠNG I : TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT THIẾT BỊ PHẢN ỨNG I-Các số liệu kỹ thuật để tính toán : Tính cân bằng vật chất của dây chuyền sản xuất vinyl axetat từ etylen với năng suất 55.000 tấn/năm... Thiết bò đun nóng đáy tháp 13 Thiết bò nén khí 15 Thiết bò tái sinh Hình 1: SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ TỔNG HP VA TỪ ETYLEN, AXIT AXETIC TRONG PHA LỎNG [Hãng ICI] Axit axetic Ethylen Oxy 1 15 2 Tuần hoàn tái sinh Đồ án mơn học Thiết kế phân xưởng sản xuất VA từ C2H4 trang 25 CH3COOH tuần hoàn Đồ án mơn học Thiết kế phân xưởng sản xuất VA từ C2H4 1.3.2-Nguyªn lý ho¹t ®éng:(h×nh 1) Hçn hỵp khÝ gåm 30% thĨ tÝch etylenvµ... 13 Thùng chứa Hình 2:QUÁ TRÌNH TỔNG HP VINYL AXXETAL TỪ ETYLEN VÀ AXIT AXETIC TRONG PHA KHÍ CỦA HÃNG USI CHEMICAL 2 5 6 Khí hồi lưu Đồ án mơn học Thiết kế phân xưởng sản xuất VA từ C2H4 trang 29 Đồ án mơn học Thiết kế phân xưởng sản xuất VA từ C2H4 3- C«ng nghƯ tỉng hỵp VA tõ etylen vµ axit axetic trong pha khÝ: ( H·ng Hoechst – Bayer) C¸c th«ng sè kü tht cđa qóa tr×nh: Ph¶n øng: CH2= CH2 + CH3COOH... PdCl2, C2H4, H2O vµ sù chun ho¸ néi ph©n tư cđa c¸c phøc nµy: [PdCl4] 2 − +OAc− +C2H4 [PdCl3 (C2H4) ] − +OAc− +Cl − [PdCl3(OAc)] 2− − +Cl − +C2H4 +Cl − Sinh viên thực hiện: Phan Văn Nhân +Cl − Cis[PdCl2(OAc) (C2H4) ] trang 22 Đồ án mơn học Thiết kế phân xưởng sản xuất VA từ C2H4 1-C«ng nghƯ tỉng hỵp VA tõ C2H4 vµ CH3COOH trong pha láng: (h·ng ICI) C«ng nghƯ tỉng hỵp VA tõ etylen vµ axit axetic trong pha láng... chất dẻo rất có giá trò nCH2=CHOCOCH3 [− CH2 − CH −]n OCOCH3 PVA dùng để sản xuất sơn có độ bám dính cao, để chế biến bề mặt da và vải Từ PVA có thể điều chế ra rượu polyvinilic bằng cách cho PVA tác dụng với kiềm hoặc axit trong môi trường rượu ROH Sinh viên thực hiện: Phan Văn Nhân trang 19 Đồ án mơn học Thiết kế phân xưởng sản xuất VA từ C2H4 CH2 − CH − CH2 − CH − CH2 − CH OCOCH3 OCOCH3 H+ hoặc OH−... thực hiện: Phan Văn Nhân [− CH2 − CH − CH2 − CH −]n OCOCH3 Cl trang 20 Đồ án mơn học Thiết kế phân xưởng sản xuất VA từ C2H4 CHƯƠNG III PHƯƠNG PHÁP SẢN XUẤT VA TỪ ETYLEN VÀ AXIT AXETIC Ngµy nay gi¸ thµnh cđa axetylen ®¾t nªn trªn thÕ giíi ®ang cã xu híng t×m ra nh÷ng ph¬ng ph¸p s¶n xt VA cho hiƯu st cao t¬ng ®¬ng víi ph¬ng ph¸p s¶n xt VA tõ axetylen vµ axit axetic trong pha khÝ nhng sư dơng nguyªn liƯu... metanol, 2− propanol, xyclohexan, heptan III-Tính chất hóa học: Sinh viên thực hiện: Phan Văn Nhân trang 15 Đồ án mơn học Thiết kế phân xưởng sản xuất VA từ C2H4 Trong công thức cấu tạo của VA có liên kết đôi trong phân tử nên VA có đầy đủ tính chất qua trọng của hợp chất hrocacbon không no như: Phản ứng cộng Phản ứng oxi hóa Phản ứng trùng hợp, đồng trùng hợp 1-Phản ứng cộng: Cộng halogen (Cl2,Br2):... CO 5.4-Đi từ axetylen, etylen: CH ≡ CH + H2O CH3CHO + 0,5O2 CH2 = CH2 + 0,5O2 CH3CH CH2 = CH2 + H2O CH3CH2OH CH3COOH Sinh viên thực hiện: Phan Văn Nhân CH3COOH + 0,5O2 − H2 CH3COOH + 0,5O2 CH3CHO trang 13 Đồ án mơn học Thiết kế phân xưởng sản xuất VA từ C2H4 CHƯƠNG II: GIỚI THIỆU VỀ SẢN PHẨM VINYL AXETAT I-Giới thiệu chung: Vinyl axetat có công thức cấu tạo CH2 = CH − O −COCH3, khối lượng phân tử M=86,091,... ®ỵc sư dơng gÇn ®©y lµ tỉng hỵp VA ®i tõ etylen vµ axit axetic Theo tÝnh to¸n cđa c¸c nhµ s¶n xt Sinh viên thực hiện: Phan Văn Nhân trang 21 Đồ án mơn học Thiết kế phân xưởng sản xuất VA từ C2H4 th× viƯc thay thÕ axetylen b»ng etylen trong c«ng nghiƯp tỉng hỵp VA sÏ tiÕt kiƯm ®ỵc h¬n 20% gi¸ thµnh s¶n xt Ph¬ng ph¸p nµy tiÕn hµnh bëi c¸c h·ng: TiÕn hµnh trong pha láng víi c«ng nghƯ cđa c¸c h·ng Hoechst(§øc);... gọi tắt là VA, là một trong những monomer quan trọng trong công nghiệp chất dẻo và sợi tổng hợp vinylen VA còn được dùng để sản xuất sơn, keo dáng có độ bền cao, bền với hóa chất và các chất oxy hóa khác VA được biết vào năm 1912 trong quá trình điều chế etyliđen điaxetat từ axetylen và axit axetic Công nghiệp sản xuất VA xuất hiện đầu tiên vào năm 1925 và từ đó đến nay công nghệ sản xuất VA ngày càng . CH 3 COOH OCOCH 3 Đồ án mơn học Thiết kế phân xưởng sản xuất VA từ C 2 H 4 Rượu polyvinilic là bán sản phẩm dùng để sản xuất sợi vinylon, keo dán 4-Phản ứng đồng trùng hợp: Với nối đôi trong phân tử VA có. thực hiện: Phan Văn Nhân trang 15 Đồ án mơn học Thiết kế phân xưởng sản xuất VA từ C 2 H 4 Trong công thức cấu tạo của VA có liên kết đôi trong phân tử nên VA có đầy đủ tính chất qua trọng. Đồ án mơn học Thiết kế phân xưởng sản xuất VA từ C 2 H 4 PHẦN I TỔNG QUAN LÝ THUYẾT CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU VỀ NGUYÊN LIỆU CỦA QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT VINYL AXETAT TỪ ETYLEN I-Giới