Thiết kế phân xưởng sản xuất etylen

Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phân xưởng sản xuất etylen LỜI MỞ ĐẦU PHẦNI QUAN LÝ THUYET Etylen chất có TỔNG nhiều ứng dụng đời sông công Chương I: nghiệp hoá học, etylen dùng làm nguyên liệu tổng hợp hợp chất hữu GIỚI THIỆU CHUNG VE KHÍ THIÊN NHIÊN VÀ ỨNG DỤNG Các câu tử Các cấu tử Qua thời kỳ phát triển, có nhiều công nghệ sản xuât etylen CHUNG I.áp GIỚI dụngTHIỆU với nhiều nguyên liệu khác với mục đích khác Tuy nhiên phương pháp sản xuất etylen từ etan hiệu nhất, việc sử dụng etan cho phép giảm đầu tư cho sản xuất etylen Phương hỗnhiệu hợpsuấtcủasảnhydrocacbon etan, pháp Khí nhiệt thiên phân nhiên từ etanlàcho phẩm cao, ítnhư: tiêu metan, tôn nguyên propan n-butan, CƠ2 Khí thiên nhiên khai thác từ liệu, tạo cốc trêniso-butan, bề mặt củaHthiết 2S, bị mỏ khí khí thiên nhiên thành phần chủ yếu metan (chiếm từ 84 -T99% thể tích) Công nghệkhí sảntự xuất từ từ dầumột khívàichủ yếu CHLB khíNga thiên nhiên Thành phần nhiênetylen khai thác mỏ Việt biết từ lâu, nguồn nguyên liệu có sẳn Công nghệ cóNam tính kinh tế cao, không gây ô nhiễm trường đồng hợp hành cho khai xu thê Bảng 2: Thành phầnmôi khí tự nhiên và khí tháchiện từ Các mỏđược khímộtthiên nhiên cáccracking túi (% khíthể nằm sâu mặt hợp đất chất Khí vài mỏ củabằng CHLB Nga tích) Etylen sản xuất nước từ thiên nhiên hình etan, thành propan, suốt nhiều kỷ nguyên hydrocacbon bao gồm: butan, Naphtan khí dầucủamỏtráihóađấtlỏng (LPG)tụvàlại, dầusau gasoil tích di chuyển từ nơi suất xứ tới lớp bề mặt mỏ tầng đá xôp khe ướt nhiều tầng địa chất hình thành nên dầu vàSựkhí nhiên thu hồi khoan khai thác,vi hàng phátKhí triểntự gần đâyđược tập trung chủbằng yếu cách vào việc điều khiển tính 12 thiết thê kế giới lò khai phảnthác ứng, sản lượng bằngnhiên phương pháp cracking nhiệt năm khoảng 2.10 mEtylen khí thiên Hổlần phản Đạiứng phụ Rồng Tiềnlàm nguội độBạch cao, sô ít, hệ thông Rồng nhanh Thành phần cấu tử khí thiên nhiên thay đổi phạm vi rộng tùy thuộc theo mỏ khí khai thác Ngoài ra, thành phần khí tự nhiên có khí chua H 2S C02 Mặt dù lượng C02 không đáng kể khí tự nhiên điều không mong muôn, 3: Thành phần hóa tự nhiên khí Bảng vận chuyển khíhọc tự trung nhiênbình đòicủa hỏikhíchi phí lớn, làm giảm nhiệt đồng hành vài mỏ Việt Nam cháy khí vàkhai gây thác ăn mòn đường ông vận chuyển khí Khí tự nhiên nguồn cung cấp nguyên liệu quan trọng cho công nghiệp hóa dầu, đặc biệt hóa học Ví dụ: Mỹ từ khí etan chế biến 40% etylen phục vụ cho sản xuất nhựa tổng hợp, chất sản phẩm bề mặt nhiều sản phẩm bán sản phẩm khác EMR t zc Nhiệ Apđộsuất tới lượng Đồ án tốt nghiệp phân tử °R °K psi nghiệp dầu Thừa sô" acentriew Thiết kế phân xưởng sản xuất etylen MPa khí Ở nàyMỹ sẽdo sử dụng etylen ngành vớicông hiệu nghiệp cao phát vào cuối triểnnămmạnh, 60 củađóng Chương II kỷ nên xuất triển etancủa đất tăng 24 -ỉ- 31% Mỹ canada, để vận góptrước đáng kể vàosản phát nước GIỚI CHƯNG VE ETYLEN chuyển etan người ta đãTHIỆU xây dựng hệ thông đường ông dẫn khổng lồ I Sơ LƯỢC VỀ LỊCH SỬ PHÁT TRIEN ETYLEN TRÊN THÊ GIỚI Ví dụ: Năm 1977 hoàn thành việc xây dựng đường ông dài gần 3000 km để vận chuyển etan, etylen, propan từ miền tây sang miền nhất,ông có lò khảtừnăng phản triệu ứng tấn/ cao đông Etylen Canada làvàhợp sangchất Mỹoleíin (côngđơn suấtgiản đường 2,2-r2,4 sử dụng công hoátrong dầu công nghiệp nguồn năm, áp suất làm rộng việc rãi lOMpa) Bởinghiệp sử hữu dụngcơ-etan nguyên liệu hàng đầu cho ngành công nghiệp polyme Người ta hóa dầu hóa học hiệu có cân sản xuất nhu cầu đánh giá tổngtưhợp dầu etylen nênmức việc độ sử phát dụngtriển etan cho công phép nghiệp giảm đầu vàohữu sản cơxuấthoá etylen, theongắn tổng thời sản gian lượngxây dựng nhu cầu sô" etylen rút dây etylen chuyềnvàcông nghiệp hóa(lượng học vàetylen hóa tạo thành/ tân dầu đem chê biến) dầu khép kín (etylen-polyetylen, etylen-rượu etylic ) Hiệu suất etylen từ etan 70%, từ benzin 27%, từ gasoil 15% Từ năm 1930, châu âu etylen bắt đầu thu hồi từ khí lò cốc vàThực nguồnnước nguyên Những năm rằng, 50, etylen lên tế nhiều trênliệu khác giới cho thây với trữnổilượng dầu sản phẩm trung gian ứng dụng rộng rãi toàn giới, khí tự nhiên lớn, tổ chức quy mô lớn, có lợi nhuận cao từ phổ phẩm biến u.s khí oil công LNG), ty hoácác chấtkhíkhác bước đầu khác tách sản như:màetan, hoámột lỏngsô"(LPG, hydrocacbon sản từ động sản phụ làm xuất nhiênđược liệunócho cơ.phẩm Do hiệu củatrình nhiênchê" liệubiến khídầu Từ với phát triển công nghiệp dầu khíhoá dầu, etylen hoàn quan tâm ngày tăng đến sản phẩm thị trường toàn [1] thay thê" axetylen nhiều trình tổng hợp Năm 1984, giới thê" giới sản xuất 47.565.000 tân, sản lượng Mỹ 17.543.000 III CHẾtấn BIẾN VÀ SỬ DỤNG KHÍ THIÊN NHIÊN VIỆT NAM Ở Mỹ đến etan nguồn nguyên liệukhai chủ thác yếu 6đểmỏ tổng hợp1 etylen hình etan - Cho Việt Nam dầu, mỏ khí, có phức tạp với trình hoạt động, sản thành cụmưu khaiđiểm thác dầurẻ, khíkhông quan trọng phẩm phụ Sô" liệu đến ngày 1/4/2001 cho biết tổng công suâ"t etylen toàn thê" giới đạt 101,5 triệu tân/ năm Hiện nay, etylen - Cụm thứ nằm ởsuất vùng đồng Bắc Bộ tấn!năm) với trữ lượng khoảng Bảìiữ 5: Công etylen theobằng khu vực(l000 250 tỷ m khí - Cụm thứ hai thuộc vùng biển cửu Long với trữ lượng 450 triệu m khí phụ vụ công nghiệp cho địa phương - Cụm thứ ba vùng biển Nam Côn Sơn gồm mỏ Đại Hùng khai II CHẾ thácBIẾN cácSỬ mỏDỤNG khí khác KHÍ THIÊN NHIÊN TRÊN THẾ GIỚI [1] Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phân xưởng sản xuất etylen II TÍNH CHẤT LÝ HÓA CỦA ETYLEN 6: Các sô vật lý etylen [14] pth = 5,117(MPa) Nhiệt tạoBảng thành: Tính chất vật lý etylen hướng đỉnh tam giác đều, hai obitan p không lai hoá lại xen phủ vđi hình thành liên kết 71, mặt phẳng n với mật độ Etylen CH2) vềlà hai phía hydrocacbon đơn giản có 2= electron được(CH dàn liên không kết ôno(C-C) Tất khôi lượng tử M=28.052 Ở điềuđều kiệnnằm thường etylenmột chất hóa nguyên tử c,phân H phân tử etylen mặt khí, phẳngvà lỏng -105°c,này không màu,góc không không nước mặt ởphẳng vuông vớimùi, mặthầuphẳng n tạotannên khung c=c pha khí (đktc):d = 1,2603(g/cm ) nhắc.+ Ở 100°C: 294.10' cứng hạn: Etylen có nhiều khí dầu mỏ, khí hóa cốc than Trong khôngTâm khí etylen lửa cháy hơnlàngọn metan hoạt cháy độngvớicủa etylen liênlửakết đôi Etylen olefin khác có khả tham gia phản ứng cộng phá vỡ liên kết n nhanh độ electron nôiđộđôi thể lạnh kết EtylenDo chỉmật bị hóa lỏng nhiệt cao thấp,nên áp suất olefin cao vàcó làm hợp dễ với tác nhân điện tử (electrophyl) axit mạnh, NHdàng Khi so sánh etylen với parafin tương ứng ta thấy nhiệt độ sôi halogen oxiTính hóa chất Chúng tác etylen thấp tác etannhân 15°c nàykhông có ý phản nghĩaứng quanvớitrọng đôi nhân nucleophyl, tác nhân Grignard bazơ [15] với trình tinh chế etylen khỏi hydrocacbon tương ứng a Phản ứng cộng phương pháp chưng cất phân đoạn Các phản ứng cộng đặc trưng đôi với etylen phản ứng cộng Một điều đáng ý trình sản xuất sử dụng etylen cần vào liên kễt đôi Phản ứng cộng vào nôi đôi etylen xảy theo phải quan tâm tới an toàn lao động etylen dễ tạo với không khí, phản chế ion, chế cộng điện tử (electrophyl) v, Mpa: nổ với không khí ứng (/20°c, p =0,1 Mpa đốt cháy tỏa nhiệt nhiều gây nổ mạnh, nguy hiểm khoảng giới hạn (% V g/cm3) nổ rộng Khi hít phải etylen oleíin thấp khác gây tượng mê mang có tác hại lâu dài sau Do trình sản xuất, chuyển bảo quản etylen cần phải ý đến đặc điểm + Giới hạn trên: 28,6 hoặcvận 360,1 + Tại ts=-103,71°C: 0,102 + -50°c 1,1 u x _ chậm + Y-X+ Tại Giai đoạn II: Tính chất hoá học etylen Etylcn có tât tính chât hoá học alkcn Trong phân tử etylen có liên kết n (C=C) tạo nên từ hai nguyên tử cacbon theo kiểu lai hóa sp 2, góc liên kết 120°, độ dài liên kết 23,14A° Trong cacbon có obitan lai hóa sp tham gia xen phủ trục với obitan s hydro obitan sp cacbon lại tạo thành liên kết ô Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phân xưởng sản xuất etylen CH2 = CH2 + Cl2 CH2C1 - CH2C1 CH2 = CH2 + Br2 CH2 Br- CH2Br CH2 = CH2 + I2 CH2I - CH2I Etylen tác dụng với hydrohalogen tạo etylhalogen tương ứng Khả phản ứng là: HI > HBr > HC1 CH2 = CH2 + HI CH3 - CH2I CH2 = CH2 + HC1 CH3 - CH2C1 Sự có mặt oxy trình hydro hoá etylen: CH2 = CH2 + 3HC1 +-02 CHC1 = CC12 + 3H2Ơ Các phản ứng alkyl hóa Friede - Crafis phản ứng cộng axyl hóa tiến hành có mặt xúc tác ionic (axit Lewis) Xúc tác có tác dụng phân cực hóa ion hóa tác nhân: CH2 = CH2 + (CH3)3CC1 (CH3)3CCH2CH2C1 CH2 = CH2 + C2H5C0C1 C2H5COCH2CH2CI Etyĩen tham gia phản ứng hydro hoá nhiệt độ thường áp suấtCHhydro thấp, xúc tác bột Pt(Pd) mịn nhiên, điều kiện hydro (CHTuy = CH2 + (CH3)3CH 3)2CHCH(CH3)2 hoá tốt etyĩen nhiệt độ 150 -ỉ- 200°c, áp suất cao có mặt xúc tác Ni: Xúc tác alkyl hóa Friedel - Crafis có ảnh hưởng phản CH2 = CH2 + H2 Ni > CH3 - CH3 AH = -30 kcal Để có CuCl2 ta oxy hoá CuCl không khí: Etylen phản ứng cộng với halogen nhiệt độ thấp dicloetan với khả Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phân xưởng sản xuất etylen Phản ứng tổng quát: Ọ AH = -562kcal/ mol 298 Etylen oxy hoá cho nhiều loại sản phẩm khác tuỳ thuộc vào 2CH2 = CH2 + ơ2 2CH2 - CH2 + H20 2CH2 - CH2 \/\/ o 0-0 Oxy hoá KMn04 loãng H202 có xúc tác OSO4 tạo thành glycol: 3CH2 = CH2 + 2KMn04 + 4H20 2CH2 - CH2 + 2Mn02 + 2KOH Etylen tác dụng với ozon, liên kết 71 bị gãy tạo hợp chất trung gian ozonic chất không bền dễ nổ, với có mặt nước bị thủy phân tạo H202 hợp chất cacbonyl CH2 = CH2 + O3 CH2 - CH2 CH2 - o - CH2 2HCHO c Phản ứng trùng hợp telome hóa c l Phản ứng trùng hợp Phản ứng trùng hợp phản ứng cộng hợp chuỗi chất nhỏ phân tử (gọi mônome) kết hợp lại tạo thành hợp chất cao phân tử (polyme) Phản ứng trùng hợp thực điều kiện nhiệt độ, áp lực, xúc tác, góc tự tia lượng cao Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phân xưởng sản xuất etylen Tùy theo chất, đặc điểm monme, tùy theo điều kiện tiến hành phản ứng, trình trùng hợp xảy theo chế khác nhau, cho polyme có cấu tạo khác hệ sô" trùng hợp khác C.2 Phản ứng telome hoá Một dạng trùng hợp đặc biệt etylen phản ứng telome hoá nCH2= CH2 + CC14 d Phản ứng C1 (- CH2 - CH2 -)n CC13 Nguyên tử hydro đính với cacbon mang nôi đôi (hydrovinyl) liên kết c - H có lượng lớn nhiều so với liên kết c - H khác (104kcal/mol) Phản ứng Cl2 vào hydro etylen tiến hành nhiệt độ cao (200-r 600°C) cho sản phẩm vinylclorua: CH2=CH2 + Cl2 200_6(KI"C CH2=CHC1 + HC1 Phản ứng dùng công nghiệp sản xuất vinylclorua e Một sô" phản ứng khác Tác dụng etylen với benzen có xúc tác A1 203 tạo etylbenzen làm hợp chất trung gian để sản xuất styren: C6H6 + CH2=CH2 Al;°' > C6H5C2H5 ~H; > C6H5 - CH=CH2 etylbenzen styren Từ styren sản xuất polystyren dùng sản xuất cao su tổng hợp buna-s etyĩen bị hâ"p thụ axit sunfuric 90-r 95% tạo hỗn hợp etylsuníat lượng nhỏ dietylete Phản ứng dùng để tổng hợp rượu etylic CH2=CH2 + H2SƠ4 ->C2H5OS02OH Đồ án tốt nghiệp như: axeton Thiết kế phân xưởng sản xuất etylen tạo phức với đồng amonido có độ phân cực cao Người ta ứng dụng tính chất để tách etylen oleíin khác phương pháp đặc biệt dựa trình chưng cất trích ly ứng dụng etylen Trong công nghiệp, etylen ứng dụng để sản xuất sô" hợp chẩt quan trọng nhựa tổng hợp, oxit etylen, chẩt hoạt động bề mặt nhiều sản phẩm bán sản phẩm hoá học khác Cụ thể [14] Polyme hoá áp suất cao với châ"t kích động peroxit để sản xuất polyetylen tỷ trọng thấp (LDPE) Tác dụng với clo tạo thành 1,2 - dicloetan (C1 - CH2 - CH2 - Cl) trùng hợp áp suất thấp dùng xúc tác Ziegler - Natta chất mang oxyt kim loại để sản xuất polyetylen tỷ trọng cao(HDPE) 4.0xy hoá thành oxitetylen, peoxyetan xúc tác Ag Phản ứng với benzen xúc tác AICI3 để sản xuất etylbenzen, sau dehydro hóa etylbenzen để sản xuất styren Styren dùng để sản xuâ"t polystyren cao su tổng hợp Buna-S ó.Copolyme hoá với olefin khác áp suâ"t thấp xúc tác Crom, hợp chât kim titan vanadi để sản xuât polyetylen mạch thẳng tỷ trọng thấp (LDPE) với sản phẩm khác 7.0xy hoá xúc tác PdCl2 đồng CuCl2 dung dịch HC1 tạo thành axetandehyt Sự hydrat hoá cách sử dụng axit sunfuric axit photphoric, tạo etanoĩ Phản ứng với axit axetic oxy có mặt xúc tác PdCl tạo thành vinylaxetat (VA) CH3CH2OH Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phân xưởng sản xuất etylen Nguyên liệu Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phân xưởng sản xuất etylen Phương pháp cracking nhiệt [14] m CHƯƠNG vào học khả hoá dầu loại2Hkín (khả , cung etylencấp,- rượu etylic ) tiêu kinh 2CHkhép +2H(etylen4->C 4nguyên 2(1) liệu Polyetylen NGUYÊN ĐẾ SẢN XUẤT ETYLEN cóphân tính chịu đòi nhiệt độ cao thời etylen gian tế, kĩEtan thuật) Theo ước tínhLIỆU trêntốt, thếphẩm giớihỏi hàng năm 97% vàlượng nhiệt etan chonhiệt hiệu suất sản phụ tối thiểu Phương pháp oxy dehydro hoá lưu để độ cracking chuyển hoá mong muôn Bảng 10 cho ta đượcdài sản xuất nước 2CH + H2được (2) trình - Cdựa 2H2 đạt môNguyên hình để liệu tính toán cho trìnhnhững cracking nguyên etan yếuvớitô" quanliệu trọng hàng đầu ảnh 730 suất Hiện thếduy giới, etylen chủhơn yếu sản xuất đường hưởng khả trìbền sản phẩm, đảmrấtchí bảo dự Hầuđến hết phân đoạn dầunhiệt mỏ, cảtính dầu thô nên sử Do metan lànăng hợp chất nhiều sokhả vớithitừ sảncho phẩm cracking nhiệt hydrocacbon Tuy nhiên, phương pháp oxydehydro án đầu tư Khả cung cấp nguyên liệu gặp khó khăn nguyên dụngphản làm ứng nguyên sảnnhiệt xuất độetylen Các nghiên Vì cứu phương kinh tế pháp cho liệu xảy cao(>1450°C) hoá từ etan (ODE) thành etylen ý phát nhân kìm hãm sản xuất thấy phân thường sảnít sử xuất etylen etan nguồn nguyên liệu lý nhiệt dụng với nguyên liệuvà banpropan đầu metan 14,4 34,7 triển sô" ưu điểm riêng so với phương Bi Mn Oio tưởng nhất, hai nguồn nguyên liệu cho hiệu suất pháp etylennhiệt cao phân, đặc biệt không tồn cốc bám bề mặt thiết bị Điểm mâu chốt Oxy hoá gép đôi metan [1] sản phẩm (30-ỉ-200 thường Nguyênphụ liệu Nhưng để sản xuất etylenphân nằm đoạn naphta phạm vi rấtC)rộng, từ phương pháp nàynhất phải tìm hiệu loại xúc tác đôi phù cao, hợp giá để nâng sử dụng nhiều cho suất etylen tương thành etan, metan, gasoil nặng, chí dầu thô sử cao độ chuyển hoásảncủaphẩm nguyên liệumàvànóđộ tạo chọnra lọc propylen, sản phẩmbutadien, etylen rẻ, cácgép phụ(OCM) như: dụngQuá làmnữa nguyên liệu nămlà1920 màoxy ngành trình đôi Vào metan trình hoá công khôngnghiệp hoàn Hơn nữa, nhằm tránhcótạonhiều cácứng sản dụng phẩm phụ quátế.trình cháy gâyđoạn benzen, toluen thực Các phân khai metan thác vàđểchế biếnđược dầu mỏ hydrocacbon chưa phát triển, sảntrong xuâ"tđóetylen, ngườilà toàn nhận cao để hơn, chủ yếu C0,C0 xúc tác phải có hoạt tính cao nhiệt thấp dầu mỏ nặng kerosen, Gasoil nặng sử dụng mộthọc cách hạn ta có nhiệthơn phân than đá (quá trìnhlợi sảnvềđược xuất thu cácvì sản etan vàthể etylen Quá trình không thuận mặt cốc) nhiệt động a) Hệ xúc tác oxyt kim loại chế chúng thận lợi để sản xuất etylen (độ chuyển hoá hiệu suất phẩmtửchính cốc,độbenzen, toluen, xylencao (BTX) lượng olefin phân metanlà có bền liên kết C-H so vđi sảnnhỏ phẩm tạo thấp, khả tạo cốc cao) Việc sử dụng nguyên liệu để sản xuất etylen có etylen, hiệu suất trình thấp phụ thuộc nhiều vào thành (etan etyl hydrocacbon cao hơn) Do sản phẩm đầu Xúc tác ODE loại biếtthành đến CO nhiều nay, hoạt động từngquá loại trình than điềuhóa kiệnsâu nhiệthơn phân oxy tạo x vấn đề phải tìm 300°c, hỗn hợp oxit Molybden,Vanadi Niobi Nb hợp, hệ xúc tác có độ hoạt tính cao thiết bịvàphản ứngOxit thích được0,30 đưa vào nhằm suất tăng hoạtđộ tính với chọn lọc (tớichính 90%) nhằm nâng cao chon lọc độcác etan 0,45 0,30 0,45 0,03 0,45 Ngoài đểhiệu thu etylen với lượng nhỏsảncó phẩm thể điều chếlàbằng quáetylen, trình sản xuẩtchê etylen hạn sản phẩm oxy hoá sâu tạo sản phẩm cách nhiệt phân hợp chất hữu cơ, điều chế từ cacbon, từ cs2 Hphụ 2S, không mong muôn Người ta nhận thấy hệ xúc tác Ce/ Li/ MgO có từ CO H2[9-8] 3,35 3,38 3,90 3,92 4,21 4,27 (%) nhiềuCác hứa loại hẹn oxit cho đất phảnhiếm ứng (Lo,Sm,Nb) gép đôi metan với hiệu suất sản phẩmcứuc2 thường nghiên lên tớiquá 19% trình Etylen ODE sản phẩm trình sản phẩm c3 Trước chiến tranh giđi thứ để sản xuâ"t etylen theo quy mô không đáng kể Tuy nhiên, hiệu suất bị giới hạn độ chuyển công nghiệp, người ta hydrat hoá etanoĩ theo phương pháp Werke kếthơi quảetanol cho thây xúc xúc tác tác A1 Ln22Ơ3 03 hoạt hình hoá bằngMột cáchsô"cho qua vô định chất axit phophoric chất mang thích hợp nhiệt độ khoảng 360°, hiệu suất chuyển hoá khoảng 85% độ chọn lọc sản phẩm 92-r96% Phương pháp sử dụng suốt thời gian chiến tranh giới Trong công nghiệp, etylen sản xuất nhiều phương pháp thứ nhất, năm 1955, người ta sử dụng phương khác từ nhiều nguồn nguyên liệu khác Giá thành khả pháp để sản xuất etylen Mỹ thu khoảng 15.000 cung cấp nguyên liệu, địa điểm sản xuất quy trình etylen [10-9] công nghệ có ảnh hưởng đến định giá thành sản phẩm Do kết liệu ta thấy, nhiệtpháp độ sản tăng xuất độ việc Qua lựa chọn nguyên phương phụchuyển thuộc hoá vào tính Tuy vànhiên, cho hiệutăng kinh tế caohiệu etan tăng hiệu suất sản phẩm phụ nhanh so khả thi hiệu phương kinh têpháp phương pháp yêukhông cầuvới sản Quá trình oxy hoá (OCM) trìnhdài, có chẳng nhiều phải etylen sử dụng thời đôi gian làm sản việc làxúc tác không suất làmxúc chotác độvàghép chọn lọc metan phẩm etylen giảm Khi tăng phẩm hứa hẹn để chuyển hoá trực tiếp từ khí thiên nhiên thành etan etylen hạn phương pháp hydrat thời gian làm việc xúc tác lượng nước pha loãng hiệu hoá suất etanoĩ etylen tăng Đó công nghệ khả thi từ 10-r20 ngày phải từ nguyên liệu đắtcạnh tiền tranh mặt kinh tê I SẢN XUẤT ETYLEN TỪ METAN hiệu suất đạt 25% độ chọn lọc sản phẩm c2 60% Hiệu suất Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phân xưởng sản xuất etylen từkiện điều cracking (nhiệt nhiệt độ phản ứng etan,là không 660°c, tỷ lệphép C2ỈỈ6đo: 0nào 67,7 thấy : 32,3 vàhình cho tốc độcốcnạp liệukiện 90ml/phút) Bảng 12 hoạt hóa BaF tới thành điều mol 02 Bảng 12: QuáCO trình ODE BaF2-LaOF với hàm lượng Bal72 khác dòng Tỷ lệ C2H6 : Ơ2 = 67,4 : 32,6 Nhiệt độ(°C) 58014,2 Phần mol 02 dòng ra% Tóm lại, đưa thêm BaF2 vào LaOF cải tiến cách đáng kể tính chất xúc tác LaOF cho trình ODE dẫn đến hình thành pha LaOF có chứa BaF Sự tăng cường hoạt tính hệ thông BaF2 - LaOF cho ODE, tăng diện tích bề mặt riêng sô" chỗ trông anion, cải tiến độ chọn lọc liên quan đến khuếch tán BaF2 hệ thông BaF2 - LaOF Độ chọn lọc (%) Độ Hiệu CO Độ ổn CHđịnh C2H 4 - LaOF cao, chúng làm việc tác BaF coxúc 10 đến 16 mà câu trúc bị thay đổi nhỏ.suất 660 8,08 21,13 68,03 34,85[14] 23,71 III SẢN2,77 XUẤT ETYLEN TỪ PROPAN Qua bảng trên, ta thấy hiệu suất etylen đạt cao nhât sử dụng 7,22 2,96 - LaOF 20,12 69,69 40,41 28,16 xúc tác 10%BaF Propan làBảng trong14:những nguyên propan liệu lý tưởng để sản xuât Các mônguồn hình cracking 8,19 3,11 19,05 69,65 45,50 31,69 b) BaF2cho - LaOF KếtXúc quảtácLaOF thu thấy [16] phần etylen sản phẩm thu 8,62 3,38 18,46 69,54 50,65 35,22 tạo thành cracking nhiệt etan Bảng 13 kết 10,28 3,57 17,16 68,99 37,34 Các ODEkết vớiquả LaOF 6% mol BaF 54,70 cácBaF nhiệt độ phản ứng khác Khi nghiên cứu cho thây 2_LaOF có hiệu so với 680 BaOF vai trò làm xúc tác69,89 chuyển hoá etan thành etylen 9,67 4,02 16,41 57,29 40,04 700 13,93 6009,97 6204,43 6402,39 4,7 14,05 67,33 62,64 42,17 Nguyên liệu cộng nước khỏi Nguyên liệu + Hơi nước vào vùng đôi lưu Đồ án tốt nghiệp Câu tửHàm Thiết kế phân xưởng sản xuất etylen Phần Hàm nhiệt Hàm riêng Hàm nhiệt nhiệt Phần riêng phần qi(KJ/ Kg) q6501 -B , T • Hàm lànhiệt khoảng cách ông hỗnở đáy hợp ông hơi-khí đỉnh dãyở 650°c thẳng so vớicủa bệ hỗn lò vàhợp đỉnhhơi-khí buồngởđối lưu, ta chọn: 1B = T = 215 (mm) q35: đứng Hàm nhiệt 35°c nhiên liệu, tính toán công nghệ trình chế biến dầu mỏ) Bủng 36: Tính toán giá trị [...]... suất thu etylen không quá thấp (30%) - Trong quá trình sản xuất, ngoài etylen còn thu được các cấu tử khác như propylen, butadien, có thể tận dụng trong công nghiệp hoá học * Nhược điểm: Tuy nhiên, công nghệ sản xuất etylen từ hydrocacbon lỏng có những nhược điểm sau: Nguyên liệu Etan ông Propan Đồ Đồ ánántốttốtnghiệp nghiệp vận Gasoil Thiết Thiết kếk phân phânxưởng xưởngsản sảnxuất xuấtetylen etylen. .. năng lượng cần đưa vào lò - Hơi nước râ"t dễ tách ra khỏi sản phẩm Cracking và tôi sản phẩm Tách và làm sạch phẩm Đồ Đồ án án tốt tốtsản nghiệp nghiệp Thiết Thiết kế kế phân phân xưởng xưởng sản sản xuất xuất etylen etylen Chương V tạo của hệ thông làm lạnh và tách sản phẩm Dưới đây là khoảng giá trị CÔNG NGHỆ SẢN XUÂT ETYLEN tỷ lệ hơi nước dùng cho một vài loại nguyên liệu I Sơ Đồ NGUYÊN LỲ CHƯNG CỦA...0,30 0,45 Đồán án tốtnghiệp nghiệp Đồ tốt suất(%) 1,38 0,40 1,43 0,30 0,45 0,30kếk phân 0,4 5xưởng Thiết phân xưởngsản sảnxuất xuấtetylen etylen Thiết Bảng 15: Các mô hình cracking butan 1,50 1,55 1,66 1,72 0,550,4 0,55 0,40 0,55 IV SẢN XUẤT ETYLEN TỪ BUTAN [14] Khi cracking n- butan, độ chuyển hoá tăng làm hiệu suất tăng, hiệu suất propan giảm, hiệu suất của... tốt nghiệp Hình 2: Thiết kế phân xưởng sản xuất etylen -Yêu cầu về nguyên liêu thô và hiệu suất nguyên liệu thô cần sản xuất một tấn etylen: _ IX CẤC SẢN PHẨM PHỤ KHI SẢN XUÂT ETYLEN[ 14] 1) Axetylen, metylaxetylen: đươc hydro hóa thành etan, propan, propen và tuần hoàn lại lò cracking hoặc có thể được thu hồi 2) Hydrocacbon thơm 3) Các olefin C4: dùng tinh chế sản xuất butadien, butylen,... quá trình nhiệt phân các parafin khí Đồ án tốt ng hiệ p _ Th iết kế ph ân xư ởn g sả n xu ất ety len Ng.Liệu khí * ưu điểm: Hình 6: Sơ đồ nguyên lý chung sản xuất etylen từ nguyên liệu khí - Quá trình xảy ra đơn giản, hiệu suất etylen cao Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phân xưởng sản xuất etylen - Nhiệt phân etan và propan sẽ cho lượng sản phẩm phụ ít nhất do đó giảm được kích thước của thiết bị tách... ống lên đến 50 nghìn tấn/ năm và thiết lập ra những thiết bị sản xuất olefin với năng suất etylen 300 -ỉ- 450 nghìn tấn etylen/ năm [2-38] IĨI.l.l .Phân loại Trong quá trình sản xuất etylen và oleíin phân tử thấp bằng phương pháp nhiệt phân, thiết bị quan trọng nhất là lò cracking do phản ứng nhiệt phân và cracking đòi hỏi nhiệt lượng lớn Thiết bị phản ứng có thể được phân chia theo phương thức trao... LòLò thông thường Thiết Thiết kế kế phân phân xưởng xưởng sản sản xuất xuất etylen etylen Lò SRT-II dùng các ông bức xạ có đường kính tăng dần theo hướng đầu ra của ông, hoặc các ông có đường kính nhỏ được nối với các ống có của đường Stone Tuy lượng cũng và ông được chức năng sử của dụngcácthích zôn tùy hợp.thuộc Tuỳvào thuộc việc kính&nhiên, lớn Webster theosô" hướng ra của thiết từng kế lò.loại Ngoài... hoá metyl axetylen và propadien; 20 - Thiết bị Etan Propan butan Naphta Naphta hydro hơá metyl axetylen và propadien; 21 - Thiết bị phân tách c3 Đồ án-Ẩp tốt dụng nghiệp Thiết kế phân xưởng sản xuất etylen Để sản xuất ra etylen và propylen cho polyme Sản phẩm phụ chủ yếu là hơi C4 giàu butadien và xăng nhiệt phân từ C 6 -T- C8 giàu hydrocacbon thơm - Thuyết minh dây chuyền Nguyên liệu hydrocacbon bao... Đồ án tốt ng hiệ p _ Th iết kế ph ân xư ởn g sả n xu ất ety len Hình 7: Sơ đồ nguyên /ý chung của quá trình sản xuất etylen từ nguyên liệu lỏng Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phân xưởng sản xuất etylen ưu nhược điểm của quá trình nhiệt phân các parafin lỏng: * Ưu điểm: - Công nghệ sản xuất etylen từ hydrocacbon lỏng có ưu điểm nổi bật là khả năng vận chuyển So với nguyên liệu khí, giá thành vận chuyển... n-alkan iso-alkan) Nêu lànguyên các sản butadien, benzen đươc dụngthì liệu phẩm naphthaquícó như: hàm propylen, lượng alkan (đặc biệt là n-alkan) ứng cao hơn có thể sản xuâ"t được nhiều etylen hơn, ít c 5 và các câu tử nặng hơn ở Đồ án tốt nghiệp cách làm Thiết kế phân xưởng sản xuất etylen lạnh VII và khí được làm khô bằng BANG rây phân để tránh HƠI sự NƯỚC hình SẢN XUẤT ETYLEN CÁCH tử CRACKING thành hydrat ... khỏi sản phẩm Cracking sản phẩm Tách làm phẩm Đồ Đồ án án tốt tốtsản nghiệp nghiệp Thiết Thiết kế kế phân phân xưởng xưởng sản sản xuất xuất etylen etylen Chương V tạo hệ thông làm lạnh tách sản. .. nghiệp vận Gasoil Thiết Thiết kếk phân phânxưởng xưởngsản sảnxuất xuấtetylen etylen Gasoil chân chuyển TLE SÔ (2)DÂY gâyCHUYỀN áp CÔNG suất NGHỆ dòng SẢN XUAT siêu ETYLEN cao (SHP) Sản II MỘT phẩm... nghiệp Thiết kế phân xưởng sản xuất etylen Nguyên liệu Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phân xưởng sản xuất etylen Phương pháp cracking nhiệt [14] m CHƯƠNG vào học khả hoá dầu loại2Hkín (khả , cung etylencấp,-