Đồ án tốùt nghiệp Thiết kế phân xưởng sản xuất etylen LỜI MỞ ĐẦU Etylen là chất có nhiều ứng dụng trong đời sống và trong công nghiệp hoá học, etylen được dùng làm nguyên liệu tổng hợp các hợp chất hữu cơ. Qua các thời kỳ phát triển, đã có nhiều công nghệ sản xuất etylen được áp dụng với nhiều nguyên liệu khác nhau và với mục đích khác nhau. Tuy nhiên phương pháp sản xuất etylen từ etan là hiệu quả nhất, việc sử dụng etan cho phép giảm đầu tư cho sản xuất etylen. Phương pháp nhiệt phân từ etan cho hiệu suất sản phẩm cao, ít tiêu tốn nguyên liệu, ít tạo cốc trên bề mặt của thiết bò… Công nghệ sản xuất etylen từ dầu khí chủ yếu là khí thiên nhiên đã được biết từ lâu, đây là nguồn nguyên liệu có sẳn. Công nghệ này có tính kinh tế cao, không gây ô nhiễm môi trường và rất hợp cho xu thế hiện nay. Etylen được sản xuất bằng cracking hơi nước từ các hợp chất hydrocacbon bao gồm: etan, propan, butan, Naphtan khí dầu mỏ hóa lỏng (LPG) và dầu gasoil… Sự phát triển gần đây tập trung chủ yếu vào việc điều khiển vi tính thiết kế lò phản ứng, sản lượng Etylen bằng phương pháp cracking nhiệt độ cao, số lần phản ứng phụ ít, hệ thống làm nguội nhanh. Sinh viên Nguyễn Xuân Yên SVTH: Nguyễn Xuân Yên Hoá dầu - K44 ĐHBK HN 1 Đồ án tốùt nghiệp Thiết kế phân xưởng sản xuất etylen PHẦN I TỔNG QUAN LÝ THUYẾT Chương I: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ KHÍ THIÊN NHIÊN VÀ ỨNG DỤNG. I. GIỚI THIỆU CHUNG Khí thiên nhiên là hỗn hợp của hydrocacbon như: metan, etan, propan n-butan, iso-butan, H 2 S, CO 2 … Khí thiên nhiên khai thác từ các mỏ khí trong khí thiên nhiên thành phần chủ yếu là metan (chiếm từ 84 ÷ 99% thể tích). Các mỏ khí thiên nhiên là các túi khí nằm sâu dưới mặt đất. Khí thiên nhiên được hình thành trong suốt nhiều kỷ nguyên của trái đất và tích tụ lại, sau đó di chuyển từ nơi suất xứ tới lớp bề mặt của các mỏ trong tầng đá xốp hoặc khe ướt của nhiều tầng đòa chất hình thành nên dầu và khí. Khí tự nhiên được thu hồi bằng cách khoan khai thác, hàng năm thế giới khai thác khoảng 2.10 12 m 3 khí thiên nhiên. Thành phần những cấu tử trong khí thiên nhiên thay đổi trong phạm vi khá rộng tùy thuộc theo mỏ khí khai thác. Ngoài ra, trong thành phần khí tự nhiên còn có các khí chua như H 2 S và CO 2. Mặt ë dù lượng CO 2 không đáng kể trong khí tự nhiên nhưng đó là điều không mong muốn, bởi vì khi vận chuyển khí tự nhiên đòi hỏi chi phí lớn, làm giảm nhiệt cháy khí và gây ăn mòn đường ống vận chuyển khí. Khí tự nhiên là nguồn chính cung cấp các nguyên liệu quan trọng cho công nghiệp hóa dầu, đặc biệt là hóa học. Ví dụ: ở Mỹ từ khí etan đã chế biến 40% etylen phục vụ cho sản xuất nhựa tổng hợp, chất sản phẩm bề mặt và nhiều sản phẩm và bán sản phẩm khác. Hiện nay, người ta đánh giá mức độ phát triển công nghiệp tổng hợp hữu cơ theo tổng sản lượng và nhu cầu etylen. Ở các nước Tây Âu sau khi đã tìm ra các mỏ khí tự nhiên lớn đã tăng cường sự quan tâm đến các nguyên liệu nhiệt phân nhẹ, bởi vì sử dụng etan trong công nghiệp hóa học và hóa dầu hiệu quả và có được sự cân bằng giữa sản xuất và nhu cầu etylen. SVTH: Nguyễn Xuân Yên Hoá dầu - K44 ĐHBK HN 2 Đồ án tốùt nghiệp Thiết kế phân xưởng sản xuất etylen Bảng1: Thành phần khí tự nhiên Thành phần các hydrocacbon Phần mol Metan Etan Propan n-butan iso-butan n-pentan iso-pentan Heptan và các hydrocacbon cao hơn N 2 CO 2 H 2 S He 0,75÷ 0,99 0,01÷0,15 0,01÷0,1 0,00÷0,01 0,00÷0,01 0,00÷0,01 0,00÷0,01 0,00÷0,001 0,00÷0,015 0,00÷0,1 0,00÷0,30 0,00÷0,05 Thành phần khí tự nhiên khai thác từ một vài mỏ của CHLB Nga và của Việt Nam. Bảng 2: Thành phần khí tự nhiên và khí đồng hành khai thác từ một vài mỏ của CHLB Nga (% thể tích). Các cấu tử Khí tự nhiên Khí đồng hành Tây Siberi Uzbekistan Quybisep Volgarad CH 4 C 2 H 6 C 3 H 8 C 4 H 10 (n và izo) C 5 H 12 và cao hơn CO 2 H 2 S N 2 99,00 0,05 0,01 0,003 0,001 0,50 - 0,40 87,2 1,99 0,32 0,13 0,15 3,60 5,50 1,11 39,91 23,32 17,72 5,78 1,1 0,46 0,35 11,36 76,25 8,13 8,96 3,54 3,33 0,83 - 1,25 Bảng 3: Thành phần hóa học trung bình của khí tự nhiên và khí đồng hành khai thác được ở một vài mỏ ở Việt Nam. Các cấu tử Khí đồng hành Khí tự nhiên Bạch Hổ Đại Hùng Rồng Tiền Hải Rồng Tự Do CH 4 C 2 H 6 C 3 H 8 C 4 H 10 (n và izôø) C 5 H 12 vàcao hơn CO 2 73,0 13,0 7,0 2,9 2,5 0,5 77,0 10,0 5,0 3,3 1,2 0,5 78,0 3,0 2,0 1,0 1,0 13,0 87,6 3,1 1,2 1,0 0,8 3,3 84,0 6,0 4,0 2,0 2,0 10,0 SVTH: Nguyễn Xuân Yên Hoá dầu - K44 ĐHBK HN 3 Đồ án tốùt nghiệp Thiết kế phân xưởng sản xuất etylen N 2 0,7 3,0 2,0 3,0 4,0 II. CHẾ BIẾN SỬ DỤNG KHÍ THIÊN NHIÊN TRÊN THẾ GIỚI Ở Mỹ do sử dụng etylen với hiệu quả cao vào cuối năm 60 của thế kỷ trước nên sản xuất etan đã tăng 24 ÷ 31%. Ở Mỹ và canada, để vận chuyển etan người ta đã xây dựng hệ thống đường ống dẫn khổng lồ. Ví dụ: Năm 1977 đã hoàn thành việc xây dựng đường ống dài gần 3000 km để vận chuyển etan, etylen, propan và từ miền tây sang miền đông Canada và sang Mỹ (công suất đường ống lò từ 2,2÷2,4 triệu tấn/ năm, áp suất làm việc là 10Mpa). Bởi vì sử dụng etan trong công nghiệp hóa dầu và hóa học hiệu quả và có sự cân bằng giữa sản xuất và nhu cầu etylen nên việc sử dụng etan cho phép giảm đầu tư vào sản xuất etylen, rút ngắn thời gian xây dựng các dây chuyền công nghiệp hóa học và hóa dầu khép kín (etylen-polyetylen, etylen-rượu etylic…). Hiệu suất etylen từ etan là 70%, từ benzin là 27%, từ gasoil 15%. Thực tế nhiều nước trên thế giới đã cho thấy rằng, với trữ lượng dầu và khí tự nhiên lớn, có thể tổ chức ở quy mô lớn, có lợi nhuận cao từ các sản phẩm như: etan, khí hoá lỏng (LPG, LNG), các khí hydrocacbon khác và làm nhiên liệu cho động cơ. Do hiệu quả của nhiên liệu khí và sự quan tâm ngày càng tăng đến các sản phẩm của nó trên thò trường thế giới. III. CHẾ BIẾN VÀ SỬ DỤNG KHÍ THIÊN NHIÊN Ở VIỆT NAM - Cho đến nay Việt Nam đang khai thác 6 mỏ dầu, 1 mỏ khí, hình thành 4 cụm khai thác dầu khí quan trọng. - Cụm thứ nhất nằm ở vùng đồng bằng Bắc Bộ với trữ lượng khoảng 250 tỷ m 3 khí. - Cụm thứ hai thuộc vùng biển Cửu Long với trữ lượng 450 triệu m 3 khí phụ vụ công nghiệp cho đòa phương. - Cụm thứ ba ở vùng biển Nam Côn Sơn gồm mỏ Đại Hùng đang khai thác và các mỏ khí khác. -Cụm thứ tư tại thềm lục đòa Tây Nam. SVTH: Nguyễn Xuân Yên Hoá dầu - K44 ĐHBK HN 4 Đồ án tốùt nghiệp Thiết kế phân xưởng sản xuất etylen Nói chung khí tự nhiên và khí đồng hành ở Việt Nam chứa rất ít H 2 S (0,02g/m 3 ) nên là loại khí sạch, rất thuận lợi cho chế biến sử dụng an toàn thiết bò, không gây ô nhiễm môi trường. Với tiềm năng về khí khá phong phú như vậy, nước ta có điều kiện phát triển công nghiệp dầu khí trên toàn lãnh thổ. Khai thác và sử dụng nguồn tài nguyên thiên nhiên quý giá này, trong tương lai ngành công nghiệp dầu khí này sẽ là một ngành công nghiệp phát triển mạnh, đóng góp đáng kể vào sự phát triển của đất nước. Bảng 4: Hằng số vật lý của các hydrocacbon từ C 1 ÷ C 4 và một số khí. EMR Cấu tử Khối lượng phân tử Z c Nhiệt độï tới hạn p suất tới hạn Thừa số acentriew 0 R 0 K psi MPa 14,19 24,37 34,63 44,74 44,24 9,71 14,44 20,28 8,69 C 1 C 2 C 3 iso-C 4 n-C 4 N 2 CO 2 H 2 S O 2 16,043 30,070 44,097 58,124 58,124 28,016 44,010 34,076 32,000 0,29 0,29 0,28 0,28 0,27 0,29 0,28 0,28 0,29 343 550 666 734 765 227 548 672 278 191 305 370 408 425 126 304 373 155 666 707 617 528 551 493 1011 1300 731 4,60 4,88 4,25 3,65 3,80 3,40 7,38 8,96 5,04 0,0104 0,0979 0,1522 0,1852 0,1995 0,0372 0,2667 0,0948 0,0216 SVTH: Nguyễn Xuân Yên Hoá dầu - K44 ĐHBK HN 5 Đồ án tốùt nghiệp Thiết kế phân xưởng sản xuất etylen Chương II. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ETYLEN I. SƠ LƯC VỀ LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN ETYLEN TRÊN THẾ GIỚI. Etylen là hợp chất olefin đơn giản nhất, có khả năng phản ứng cao và được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp hữu cơ- hoá dầu và là nguồn nguyên liệu hàng đầu cho ngành công nghiệp polyme. Người ta có thể đánh giá mức độ phát triển của công nghiệp tổng hợp hữu cơ- hoá dầu theo tổng sản lượng và nhu cầu của etylen và chỉ số etylen (lượng etylen tạo thành/ 1 tấn dầu đem chế biến). Từ những năm 1930, ở châu âu etylen bắt đầu được thu hồi từ khí lò cốc và những nguồn nguyên liệu khác. Những năm 50, etylen nổi lên như một sản phẩm trung gian và được ứng dụng rộng rãi trên toàn thế giới, phổ biến khi mà U.S oil và một số công ty hoá chất khác bước đầu tách và sản xuất được nó từ các sản phẩm phụ của quá trình chế biến dầu. Từ đó cùng với sự phát triển của công nghiệp dầu khí- hoá dầu, etylen hoàn toàn thay thế được axetylen trong nhiều quá trình tổng hợp. Năm 1984, trên thế giới đã sản xuất được 47.565.000 tấn, còn sản lượng ở Mỹ là 17.543.000 tấn. Ở Mỹ etan là nguồn nguyên liệu chủ yếu để tổng hợp etylen vì etan có những ưu điểm là rẻ, không phức tạp với quá trình hoạt động, ít sản phẩm phụ. Số liệu đến ngày 1/4/2001 cho biết tổng công suất etylen toàn thế giới đạt 101,5 triệu tấn/ năm. Hiện nay, etylen là một trong những sản phẩm hóa học có mức độ tăng trưởng lớn nhất thế giới (chỉ đứng sau amoniac về sản lượng). Theo CMAI, polyetylen sẽ vẫn là dẫn suất cơ bản của etylen, nó chiếm tới 57% nhu cầu của etylen năm 2000 và sẽ chiếm tới 60% nhu cầu vào năm 2015. Bảng 5: Công suất etylen theo khu vực(1000 tấn/năm) Khu vực 1/2001 1/2000 % Châu Á-TBD 25504 23749 7,4 Đông u/ SNG 7065 7337 -3,7 Trung Đông và Châu Phi 8582 6612 29,8 Bắc Mỹ 33742 31715 6,4 Nam Mỹ 3918 3456 13,4 SVTH: Nguyễn Xuân Yên Hoá dầu - K44 ĐHBK HN 6 Đồ án tốùt nghiệp Thiết kế phân xưởng sản xuất etylen Tây Âu 21788 21174 3,0 II. TÍNH CHẤT LÝ HÓA CỦA ETYLEN 1. Tính chất vật lý của etylen Etylen (CH 2 = CH 2 ) là một hydrocacbon không no đơn giản nhất có khối lượng phân tử M=28.052. Ở điều kiện thường etylen là chất khí, hóa lỏng ở -105 0 C, không màu, không mùi, hầu như không tan trong nước. Etylen có nhiều trong khí dầu mỏ, trong khí hóa cốc than. Trong không khí etylen cháy với ngọn lửa cháy hơn ngọn lửa metan. Etylen chỉ bò hóa lỏng ở nhiệt độ rất thấp, áp suất cao và làm lạnh bằng NH 3 . Khi so sánh etylen với parafin tương ứng ta thấy nhiệt độ sôi của etylen thấp hơn etan 15 0 C. Tính chất này có ý nghóa quan trọng đối với quá trình tinh chế etylen khỏi các hydrocacbon tương ứng bằng phương pháp chưng cất phân đoạn. Một điều đáng chú ý trong quá trình sản xuất và sử dụng etylen cần phải quan tâm tới an toàn lao động vì etylen dễ tạo với không khí, phản ứng đốt cháy tỏa nhiệt nhiều gây nổ mạnh, nguy hiểm vì khoảng giới hạn nổ rộng. Khi hít phải etylen cũng như các olefin thấp khác sẽ gây hiện tượng mê mang và có tác hại lâu dài về sau. Do vậy trong quá trình sản xuất, vận chuyển và bảo quản etylen cần phải chú ý đến những đặc điểm này nhằm đảm bảo an toàn về cháy nổ. Nồng độ cho phép của etylen trong không khí ở nơi sản xuất và sử dụng cần được quy đònh chặt chẽ và kiểm tra nghiêm ngặt. SVTH: Nguyễn Xuân Yên Hoá dầu - K44 ĐHBK HN 7 Đồ án tốùt nghiệp Thiết kế phân xưởng sản xuất etylen Bảng 6: Các hằng số vật lý của etylen Nhiệt độ sôi: t s =-103,71( 0 C) Nhiệt độ riêng (kj /kg .k) Ở pha lỏng tại -169,15 0 C: 2,63 Ở 0 0 C : 1,55 Nhiệt độ đông đặc: t đ =-169,15( 0 C) Nhiệt độ tới hạn: T th = 9,90( 0 C) p suất tới hạn: P th = 5,117(MPa) Nhiệt tạo thành: ∆H = 52,32 (kJ/ Kmol) Tỷ trọng tới hạn: d = 0,21 (g/cm 3 ) Etropi (S) (kj/mol) :0,22 Tỷ trong ở -169,1 0 C: d = 0,58 (g/cm 3 ) 0 0 C : d = 0,34 (g/cm 3 ) Hệ số dẫn nhiệt λ, m -1 .K -1 : + 0 0 C: 117.10 -4 + 100 0 C: 294.10 -4 + 400 0 C: 805.10 -4 Tỷ trọng ở pha khí (đktc):d = 1,2603(g/cm 3 ) So với không khí : D = 0,968 (g/cm 3 ) Thể tích ở Đktc: V= 22,258(l) Độ nhớt ở pha lỏng µ, Mpa.s: + Tại t s =-103,71 0 C: 0,17 + Tại t đ =-169,15 0 C: 0,73 + Tại 0 0 C: 0,07 Độ nhớt ở trạng thái khí: (Mpa.s) + Tại t s =-169,15 0 C: 36.10 -4 + Tại 0 0 C: 93.10 -4 + Tại 150 0 C: 143.10 -4 Sức căng bề mặt: + – 169,15 0 C : σ = 16,5(mN/m) + 0 0 C : σ = 1,1(mN/m) Nhiệt độ nóng chảy: 119,5 (kJ/kg) Nhiệtcháy: 47,183(kj/kg) Nhiệt hoá hơi: + -169,15 0 C 488 (kj/kg) + 0 0 C 191 (kj/kg) Giới hạn nổ với không khí ơ û20 0 C, P =0,1 Mpa + Giới hạn dưới: 2,75 hoặc 34,6 + Giới hạn trên: 28,6 hoặc 360,1 p suất hơi P v , Mpa: + Tại -150 0 C: 0,02 + Tại t s =-103,71 0 C: 0,102 + Tại 0 0 C: 4,24 Nhiệt bốc cháy: 425 ÷ 527 ( 0 C) 2. Tính chất hoá học của etylen Etylen có tất cả những tính chất hoá học như một alken. Trong phân tử etylen có một liên kết π (C=C) được tạo nên từ hai nguyên tử cacbon theo kiểu lai hóa Sp 2 , góc liên kết 120 0 , độ dài liên kết 23,14A 0 . Trong SVTH: Nguyễn Xuân Yên Hoá dầu - K44 ĐHBK HN 8 Đồ án tốùt nghiệp Thiết kế phân xưởng sản xuất etylen mỗi cacbon có 3 obitan lai hóa Sp 2 tham gia xen phủ trục với 2 obitan S của hydro và một obitan Sp của cacbon còn lại tạo thành 3 liên kết δ hướng về 3 đỉnh của một tam giác đều, hai obitan p không lai hoá còn lại sẽ xen phủ với nhau hình thành một liên kết π, mặt phẳng π với mật độ electron được dàn đều về hai phía của liên kết δ (C-C). Tất cả các nguyên tử C, H trong phân tử etylen đều nằm trên cùng một mặt phẳngvà mặt phẳng này vuông góc với mặt phẳng π tạo nên một bộ khung C=C cứng nhắc. Tâm hoạt động của etylen chính là liên kết đôi của nó. Etylen và các olefin khác có khả năng tham gia phản ứng cộng phá vỡ liên kết π rất nhanh. Do mật độ electron tại nối đôi cao nên các olefin có thể kết hợp dễ dàng với các tác nhân ái điện tử (electrophyl) như các axit mạnh, các halogen và các tác nhân oxi hóa. Chúng không phản ứng với các tác nhân nucleophyl, tác nhân Grignard và bazơ. a. Phản ứng cộng Các phản ứng cộng đặc trưng nhất đối với etylen là phản ứng cộng vào liên kêùt đôi. Phản ứng cộng vào nối đôi của etylen xảy ra theo cơ chế ion, cơ chế cộng ái điện tử (electrophyl). Cơ chế phản ứng cộng electrophyl tiến hành qua hai giai đoạn. Ở giai đoạn I tác nhân electrophyl sẽ kết hợp với cacbon mang nối đôi giàu electron π hơn tạo ra ion cacboni. Sau đó ở giai đoạn II ion cacboni sẽ kết hợp với phần còn lại của tác nhân tích điện âm: Giai đoạn I: Y – X + C = C X – C – + C + Y - Giai đoạn II: X – C – + C + Y - X – C – C – Y Etylen có thể tham gia phản ứng hydro hoá ở nhiệt độ thường dưới áp suất hydro thấp, xúc tác bột Pt(Pd) mòn. Tuy nhiên, điều kiện hydro hoá tốt nhất của etylen là ở nhiệt độ 150 ÷ 200 0 C, áp suất cao có mặt xúc tác Ni: CH 2 = CH 2 + H 2 Ni → CH 3 – CH 3 ∆H = -30 kcal. SVTH: Nguyễn Xuân Yên Hoá dầu - K44 ĐHBK HN 9 nhanh chậm Đồ án tốùt nghiệp Thiết kế phân xưởng sản xuất etylen Etylen phản ứng cộng với halogen ở nhiệt độ thấp dicloetan với khả năng phản ứng Cl 2 > Br 2 > I 2 : CH 2 = CH 2 + Cl 2 CH 2 Cl – CH 2 Cl CH 2 = CH 2 + Br 2 CH 2 Br– CH 2 Br CH 2 = CH 2 + I 2 CH 2 I – CH 2 I Etylen tác dụng với hydrohalogen tạo ra các etylhalogen tương ứng. Khả năng phản ứng là: HI > HBr > HCl CH 2 = CH 2 + HI CH 3 – CH 2 I CH 2 = CH 2 + HCl CH 3 – CH 2 Cl Sự có mặt của oxy trong quá trình hydro hoá của etylen: CH 2 = CH 2 + 3HCl + 2 3 O 2 CHCl = CCl 2 + 3H 2 O Các phản ứng alkyl hóa Friede - Crafis và các phản ứng cộng axyl hóa tiến hành trong sự có mặt của xúc tác ionic (axit Lewis). Xúc tác này có tác dụng phân cực hóa và ion hóa tác nhân: CH 2 = CH 2 + (CH 3 ) 3 CCl (CH 3 ) 3 CCH 2 CH 2 Cl CH 2 = CH 2 + C 2 H 5 COCl C 2 H 5 COCH 2 CH 2 Cl CH 2 = CH 2 + (CH 3 ) 3 CH (CH 3 ) 2 CHCH(CH 3 ) 2 Xúc tác alkyl hóa Friedel – Crafis cũng có ảnh hưởng trong phản ứng của etylen với benzen tạo thành etylbenzen là một hợp chất trung gian trong quá trình sản xuất Styren. CH 2 = CH 2 + C 6 H 6 C 6 H 5 CH 2 CH 3 C 6 H 5 CH=CH 2 + H 2 b. Phản ứng oxy hoá Các hydrocacbon chứa liên kết đôi nhạy cảm hơn nhiều đối với các chất oxy hoá. Khi điều kiện tiến hành phản ứng với tác nhân oxy hoá khác nhau thì sản phẩm phản ứng tạo ra cũng khác nhau. Oxy hoá etylen đến axetaldehit trong dung dòch HCl pha loãng chứa PdCl 2 và đồng. Thuỷ phân phức chất này cho ta axetaldehyt và kim loại Pd. O C 2 H 4 + PdCl 2 → [C 2 H 4 .PdCl 2 ] 2 H O → CH 3 – C – H + Pd + 2H 2+ + 2Cl - SVTH: Nguyễn Xuân Yên Hoá dầu - K44 ĐHBK HN 10 [...]... nghệ có ảnh hưởng đến quyết đònh giá thành sản phẩm Do vậy việc lựa chọn nguyên liệu và phương pháp sản xuất phụ thuộc vào tính SVTH: Nguyễn Xuân Yên 16 Hoá dầu - K44 ĐHBK HN Đồ án tốùt nghiệp etylen Thiết kế phân xưởng sản xuất khả thi và hiệu quả kinh tế của từng phương pháp và yêu cầu của sản phẩm I SẢN XUẤT ETYLEN TỪ METAN 1 Nhiệt phân metan Metan khi nhiệt phân chủ yếu theo 2 phương trình sau : 2CH4... nguyên liệu) Hiệu suất(%) V SẢN XUẤT ETYLEN TỪ NAPHTA Quá trình sản xuất etylen từ naphtha có ưu điểm lớn do có nguồn cung cấp dồi dào, giá thành thấp cho hiệu suất cao, sản phẩm phụ tạo ra là các sản phẩm q như: propylen, butadien, benzen…đươc ứng dụng nhiều trong hữu cơ hoá dầu SVTH: Nguyễn Xuân Yên 24 Hoá dầu - K44 ĐHBK HN Đồ án tốùt nghiệp etylen Thiết kế phân xưởng sản xuất Với nguyên liệu là naphtha,... nhỏ III SẢN XUẤT ETYLEN TỪ PROPAN Propan cũng là trong những nguồn nguyên liệu lý tưởng để sản xuất etylen Propan dễ cracking hơn so với etan Trong cùng một mối tương quan về thời gian, nhiệt độ, độ chuyển hoá sẽ cao hơn etan Bảng 14 sẽ đưa ra các mô hình cracking propan trong lò đốt giống như etan SVTH: Nguyễn Xuân Yên 22 Hoá dầu - K44 ĐHBK HN Đồ án tốùt nghiệp etylen Thiết kế phân xưởng sản xuất Bảng... vinylaxetat (VA) SVTH: Nguyễn Xuân Yên 13 Hoá dầu - K44 ĐHBK HN Đồ án tốùt nghiệp etylen Thiết kế phân xưởng sản xuất Một số ứng dụng khác như sản xuất các rượu mạch thẳng, các olefin cao phân tử, etylclorua và copolyme hoá với propylen để tổng hợp cao su dien-mono-etylen-propylen (EPDM) Ngoài những ứng dụng trong tổng hợp hữu cơ với rất nhiều sản phẩm quý nói trên, etylen có tác dụng kích thích sự hoạt... ĐHBK HN Đồ án tốùt nghiệp etylen Thiết kế phân xưởng sản xuất VII SẢN XUẤT ETYLEN BẰNG CÁCH CRACKING HƠI NƯỚC TỪ CÁC HYDROCACBON Hình1: Nguyên liệu HC 1 Hơi nước HP Steam 2 3 3 Fuel oil Hydro 4 5 9 etylen 6 7 etan 1 Lò cracking nhiệt 6 Tháp tách etan 2 Cột tách phân đoạn xăng 7 Tháp hydro hóa 3 Máy nén 8 Tháp tách etylen 4 Tháp tách khí axit 9 Cột tách CH4 và H2 5 Tháp tách metan Thuyết minh sơ đồ Dòng... biến dầu mỏ đã phát triển thì người ta không còn áp dụng các phương pháp trên Các quá trình sản xuất etylen dựa trên các phản ứng cracking hydrocacbon Do sử dụng các phân đoạn dầu mỏ làm nguyên liệu đã làm giảm giá SVTH: Nguyễn Xuân Yên 15 Hoá dầu - K44 ĐHBK HN Đồ án tốùt nghiệp etylen Thiết kế phân xưởng sản xuất thành etylen đến mức thấp nhất Việc lựa chọn nguyên liệu còn tùy thuộc vào khả năng từng... ĐHBK HN Đồ án tốùt nghiệp etylen Thiết kế phân xưởng sản xuất 5%Sm/Bi2O3 1,5%Er/Bi2O3 780 780 - Bi2O3 - Bi2O3 - 93.0 47 Quá trình oxy hoá ghép đôi metan (OCM) là một quá trình có nhiều hứa hẹn để chuyển hoá trực tiếp từ khí thiên nhiên thành etan và etylen Đó là một công nghêï khả thi và có thể cạnh tranh được về mặt kinh tế nếu hiệu suât đạt trên 25% và độ chọn lọc các sản phẩm C2 trên 60% II SẢN XUẤT... Hoá dầu - K44 ĐHBK HN Đồ án tốùt nghiệp etylen Dầu nhiên liệu Tổng Tỷ lệ CH4/C2H4 Thiết kế phân xưởng sản xuất 0,08 0,07 0,27 0,20 0,48 0,38 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00 0,07 0,06 0,10 0,09 0,12 0,11 Qua kết quả trên ta thấy, khi nhiệt độ tăng thì độ chuyển hoá của etan tăng nhưng hiệu suất của sản phẩm phụ tăng nhanh hơn so với hiệu suất etylen làm cho độ chọn lọc của sản phẩm etylen giảm... lệ sản phẩm đạt được Bảng 18: Tỷ lệ sản phẩm trên nguyên liệu Sản phẩm Etan Proban Butan Naphta Gasoil Ethylen 79 ÷ 84 42 ÷ 45 30 ÷ 40 28 ÷ 38 23 ÷ 26 Propylene 1÷3 14 ÷ 18 16 ÷ 20 13 ÷ 18 13 ÷ 14 Butadien 2 2 2,5 ÷ 3 4÷5 4,8 ÷5 Butan/Buten 1 1 6,5 ÷ 6,8 4÷5 4,5 ÷ 5,3 Aromatis 0,4 3,5 3,4 7 ÷ 14 10 ÷ 13 SVTH: Nguyễn Xuân Yên 28 Hoá dầu - K44 ĐHBK HN Đồ án tốùt nghiệp etylen Thiết kế phân xưởng sản xuất. .. Xuân Yên 35 Hoá dầu - K44 ĐHBK HN Đồ án tốùt nghiệp etylen Thiết kế phân xưởng sản xuất 2 Nhiệt độ Hình 4 Nhiệt độ là một yếu tố quan trọng ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu và thành phần của sản phẩm do các phản ứng cracking thu nhiệt rất mạnh Cụ thể là ảnh hưởng trực tiếp lên: Tốc độ và hằng số cân bằng của phản ứng Trạng thái pha của nguyên liệu và sản phẩm Các phản ứng phân hủy hydrocacbon đều là các . Đồ án tốùt nghiệp Thiết kế phân xưởng sản xuất etylen LỜI MỞ ĐẦU Etylen là chất có nhiều ứng dụng trong đời sống và trong công nghiệp hoá học, etylen được dùng làm nguyên. Hoá dầu - K44 ĐHBK HN 5 Đồ án tốùt nghiệp Thiết kế phân xưởng sản xuất etylen Chương II. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ETYLEN I. SƠ LƯC VỀ LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN ETYLEN TRÊN THẾ GIỚI. Etylen là hợp chất olefin. Yên Hoá dầu - K44 ĐHBK HN 6 Đồ án tốùt nghiệp Thiết kế phân xưởng sản xuất etylen Tây Âu 21788 21174 3,0 II. TÍNH CHẤT LÝ HÓA CỦA ETYLEN 1. Tính chất vật lý của etylen Etylen (CH 2 = CH 2 ) là