Hóa Học Và Công Nghệ Sản Xuất Dimetyl Terephtalat Và Axit Terephtalic

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI KHOA CÔNG NGHỆ HÓA HỌC BỘ MÔN TỔNG HỢP HỮU CƠ HÓA DẦU • HÓA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT DIMETYL TEREPHTALAT VÀ AXIT TEREPHTALIC » GVHD: PGS TS TRẦN CÔNG KHANH SINH VIÊN: NGUYỄN HỮU THANH PHAN THANH NHƠN Lời nói đầu • Bài tiểu luận hóa học công nghệ sản xuất Dimetyl terephtalat(DMTP) axit terephtalic (ATP) hoàn thành nhờ giúp đỡ thầy giáo PGS TS Trần Công Khanh thầy cô giáo môn tổng hợp hữu hóa dầu bạn lớp Qua tiểu luận giúp cho chúng em hiểu sâu sắc tính chất, đặc điểm khả sử dụng thực tế ATP DMTP, tiếp cận với công nghệ đại tiến tiến giới như: Amoco, witten…vì thời gian có hạn tiểu luận chắn chắn có nhiều thiếu sót Vì chúng em mong thầy giáo bạn sinh viên lớp góp ý giúp chúng em khắc phục thiếu sót Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Trần Công Khanh Kính chúc thầy sức khỏe để tiếp tục cống hiến cho nghiệp giáo dục nước nhà sau tiểu luận chúng em Giới thiệu • Axit terephtalic(ATP) có tên theo danh pháp IUPAC 1,4-benzendicacboxylic phương pháp công nghiệp phổ biến để sản xuất ATP dựa sở oxy hóa p-xylen Có nhiều thử nghiệm tiến hành để đa dạng hóa nguyên liệu cho trình làm giảm tác động giá thành nguyên liệu lên giá sản phẩm Đặc biệt trình chuyển hóa o-xylen toluen Tuy nhiên công nghệ nầy hạn chế công nghệ phức tạp thiếu tính chọn lọc • ATP dùng để sản xuất polyeste bão hòa với monome etylenglycol HO-CH2-CH2-OH + n HOOC-C6H4-COOH HO-CH2-(OOCC4H6-COO-CH2-CH2-)n +n H2O Đồng thời với trình sản xuất ATP người ta sản xuất este Dimetyl terephtalat(DMTP) 2.Tính chất vật lý ATP không nóng chảy mà thăng hoa 402 0C, khối lượng phân tử 166,13đvc Tính hòa tan thấp gần không hòa tan dung môi có tính ổn định cao DMTP có khối lượng phân tử 194,19đvc, nóng chảy nhiệt độ 140,60C sôi 2480C tan tốt metanol nóng Do tách sản phẩm cách cho tiếp xúc ngược chiều với metanol sau ly tâm tách sản phẩm Qúa trình oxy hóa p-Xylene nguyên liệu cho trình sản xuất ATP DMTP Những chất xúc tác điều kiện oxi hóa phát triển cho trình oxy hóa định lượng nhóm metyl, vòng benzen thực tế không tác động đến Những chất xúc tác hợp chất Co, Mn, Br Oxy chất oxy hóa tất trình Axit axetic dung môi phản ứng a Sự ôxi hóa p-xylen HNO3 • Phản ứng : C6H4(CH3)2+4HNO3 C6H4(COOH)2+4NO+4H2O • H298=-750 Kj/mol • ĐKPƯ: T=165°C, P=1Mpa • Phản ứng dị thể pha lỏng để đảm bảo vận tốc trình độ chuyển hóa cao cần dùng thiết bị phản ứng loại thùng có khuấy • Đặc điểm: • ATP tạo thành không tan, tách li tâm chuyển thành DMTP 150°C, xúc tác trình H2SO4 • Hiệu suất tổng cộng đạt 90% • Cần thiết phải thu hồi NO tái sinh HNO3để đảm bảo vấn đề kinh tế môi trường : NO+1/2O2 NO2 • 4NO2+O2+2H2O 4HNO3 • Đây công nghệ cũ Du Pont, BASF : nên có độ ăn mòn cao, hợp chất nitơ có lẫn hỗn hợp sản phẩm nên khó tinh chế công nghệ dừng sản xuất năm 1970 b Oxy hóa p-xylen SẢN XUẤT • Nguyên DMTP theo tắc.công nghệ WITTEN Trong trình oxy hóa nhóm metyl p-xylen tạo nên axit p-toluic dể dàng trình oxy hóa hai nhóm metyl lại khó nhiều Trong công nghệ witten, Dynamit Nobel Hercules thiết kế, lý thuyết trình diễn qua giai đoạn oxy hóa este hóa luân phiên: • Oxy hóa p-xylen không khí để tạo VẤN ĐỀ CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM • Nguyên liệu sản xuất polyester phải tinh khiết,nếu có lượng chất không tinh khiết định có mặt tập trung đủ lớn hiệu bất lợi đo lường được, chẳng hạn như: • Những hợp chất đơn phân tử phủ sợi polyester hạn chế gia tăng khối lượng phân tử hợp chất ba phân tử axit H2CO3 nguyên nhân tạo sợi nhánh xuất lưu biến khả xe sợi không tốt.những chất có màu tạo hợp chất polyeste Cụ thể axit 4formylbenzoic hạn chế khối lượng phân tử polyeste nguyên nhân gây nên màu vàng cho sản phẩm • Kích thước hạt ATP xác định khả chảy bột, độ nhớt huyền phù trộn lẫn với 1,2- ethanediol • Do độ tinh khiết phải cao sản phẩm hiệu ứng khác không tinh khiết nên nguyên liệu phải đáp ứng tiểu chuẩn sau Những quy định đặc điểm điển hình ATP tinh khiết Thuộc tính Qui định Giá trị Tiêu biểu Chỉ số axit, mgKOH /g 675± 673_ 675 Độ tro, ppm ≤ 15