Đồ Án Tốt Nghiệp Công Nghệ Hoá Học

ỏn tt nghip Khoa cụng ngh hoỏ hc Mc lc T trng tng i .6 1.1.3 NG DNG CA PHENOL :[1] .10 Dựng mt hn hp cyclohexanol-cyclohexanon vi t l 10:1 thỡ c 1,805 tn hn hp thu c tn sn phm phenol (tng ng vi mt lng 97,8% giai on ehydro hoỏ) T hn hp ng sụi to bi phenol vi cyclohexanol v cyclohexanon cú th tỏch bng cỏch chng ct trớch ly Quỏ trỡnh khụng cú giỏ tr kinh t nu phenol c sn xut nh mt sn phm nht bt u t cyclohexan Mt nh mỏy nh ó c xõy dng lờn Austraylia v ó bt u sn xut nm 1965 Sau nm nú ó c thay th bi quỏ trỡnh sn xut t cumen bi nhng lý kinh t Giai on sn xut phenol cú th ch c quan tõm nú c kt hp vi mt nh mỏy oxy hoỏ cyclohexan cú quy mụ ln, cng nh chỳng c xõy dựng cho quỏ trỡnh sn xut caprolactan [1] 24 - Quỏ trỡnh oxy húa toluen l xy theo c ch gc gm cú cỏc gc peroxit 25 2.6 OXY HO TRC TIP BENZEN : [3] 30 III.1 XC NH A IM XY DNG: [9] 65 III.1.1.NHIM V V YấU CU: 65 III.1.2 C S XC NH A IM XY DNG : 65 KT LUN 75 TI LIU THAM KHO 76 Lờ Hong Giang - Hoỏ du K 48 ỏn tt nghip Khoa cụng ngh hoỏ hc LI CM N Em xin by t lũng bit n sõu sc nht TS Nguyn Hng Liờn ó tn tỡnh ging dy em thi gian qua cng nh hng dn v to iu kin giỳp em hon thnh bn ỏn tt nghip ny Qua õy em xin chõn thnh cm n ti cỏc thy, cụ giỏo b mụn Hoỏ hu c - Hoỏ du ó truyn th nhng kin thc quý bỏu cho bn thõn em Tụi xin cm n ti gia ỡnh v bn bố lp ó ng viờn v giỳp tụi hon thnh tt bn ỏn H ni ngy 28 thỏng nm 2008 Sinh viờn: Lờ Minh Tun Lờ Hong Giang - Hoỏ du K 48 ỏn tt nghip Khoa cụng ngh hoỏ hc M U Phenol (hydroxyl benzene, carbolic, axit, C 6H5OH) l mt dn xut ca dóy thm c F Runge phỏt hin ln u tiờn vo nm 1834, l cht u tiờn ca dóy ng dng vi nhúm -OH ớnh trc tip vo gc aromatic Phenol tn ti nh mt thnh phn t hoc nh mt sn phm cú mt cỏc cht t nhiờn v thc th sinh vt Ban u phenol c ly t nha than ỏ, v ch sau lng tiờu th phenol tng lờn mt cỏch ỏng quan tõm thỡ phenol mi c sn xut bng nhiu phng phỏp tng hp khỏc Lỳc u cỏc phng phỏp tng hp phenol u i t axit benzensulfonic (C6H5SO3H) v clobenzen (C6H5Cl) sau ú c thay th bi cỏc quỏ trỡnh sn xut hin i hn, m ch yu l quỏ trỡnh Hock sn xut phenol t cumen Phenol ang úng vai trũ quan trng ngnh cụng nghip nh l lm ngun nguyờn liu cho nhiu hp cht trung gian v l sn phm cui cựng quan trng Nhng mc ớch s dng phenol cụng nghip bng 1: Bng Nhng mc ớch s dng phenol cụng nghip.[1] Tõy õu(%) M(%) Nht(%) Th gii(%) 1973 1984 1974 1973 1989 Nha phenol 37 33 48 60 41 Capro lactan 22 25 15 Axit adipic 12 Bisphend A 11 Aniline Cỏc sn phm 22 13 18 21 18 Lờ Hong Giang - Hoỏ du K 48 21 18 15 14 20 ỏn tt nghip Khoa cụng ngh hoỏ hc khỏc Lng tiờu th(106 tn) 0,954 1,04 0,211 4,450 Hu ht phenol thnh phm c ch bin thnh keo phenol dựng cho ngnh cụng nghip cht do, nha, sn xut sn, sn xut thuc nhum, dựng dc phm, sn xut cht n v cỏc quỏ trỡnh tng hp hu c tinh vi khỏc Cỏc quỏ trỡnh sn xut bt u t phenol b cn tr tớnh an ton ca nú cao hn lm nguyờn liu sn xut so vi nguyờn liu t benzen Tt c nhng sn phm ny cú giỏ tr kinh t quan trng vỡ chỳng c sn xut trờn phm vi rng v to nhiu nhng vt liu cho ngi tiờu dựng Chng hn nh l: cht kt dớnh, bt cỏch in, cht ty vt bn, nha platic, thuc dit c, thuc tr sõu, thuc nhum, hng v v cao su hoỏ hc Bng l sn lng phenol sn xut trờn th gii theo cỏc phng phỏp khỏc nhau: Bng Bng biu th sn lng phenol sn xut trờn th gii [1] Nm Nng sut 106 tn/nm T cumen (%) T toluen (%) T nha than ỏ Nhng phng phỏp khỏc 1973 1,14 87 1978 1,48 88 10 1985 1,3 92 1989 1,45 93 1974 1,25 97 2 1977 1,5 95 1985 1,5 98 1989 1,9 98 Nht 1977 0,28 100 Chõu ỏ 1985 0,4 99 1989 0,6 99 1985 0,89 1989 0,9 Quc gia Tõy õu M ụng õu Lờ Hong Giang - Hoỏ du K 48 ỏn tt nghip Th gii 1989 Khoa cụng ngh hoỏ hc 96 Nh ó trỡnh by trờn ta thy phenol gi mt vai trũ quan trng nn kinh t, trc tip hay giỏn tip Chỳng ta cú th sn xut nhiu sn phm cn thit v quan trng cho xó hi t phenol Vit Nam cụng ngh sn xut phenol cha phỏt trin, ngun cung cp phenol nht l t chng thu than ỏ, nhng cha tho v nhu cu s dng nc Phn ln l phi nhp t nc ngoi Vỡ vy nghiờn cu cỏc phng phỏp sn xut phenol cú ý ngha khoa hc v thc t rt ln PHN I Lí THUYT CHUNG CHNG 1: TNH CHT CA NGUYấN LIU V SN PHM 1.1 PHENOL: 1.1.1 TNH CHT VT Lí CA PHENOL:[2] Phenol l cht rn, tinh th khụng mu, cú mựi v c trng, núng chy 42 C v sụi 181,40C Khi lng phõn t: 94,42 kg/Kmol 20 T trng: d = 1, 072 g / cm Phenol iu kin thng cú dng hỡnh kim hay hỡnh mu trng, tan nc cho cht lng khụng mu Phenol rt d b tỏc dng ca ỏnh sỏng v khụng khớ nờn cú mu hng Gii hn cho phộp khụng khớ l 0,005 mg/l Phenol tan nc lnh nhng cú th ho tan hon ton nhit ln hn 65,30C Hp cht ny d tan cỏc hydrocacbon thm, ru v ete nhng tan parafin v khụng tan cacbonat kim Phenol cũn cú tớnh sỏt trựng mnh, gõy bng da v rt c i vi c th Lờ Hong Giang - Hoỏ du K 48 ỏn tt nghip Khoa cụng ngh hoỏ hc Hn hp ca phenol v khong 10% lng ca nc c gi l dung dch phenol, bi vỡ nú tn ti trng thỏi lng ti nhit phũng Cú th núi rng phenol l dung dch thc nht cỏc dung dch hu c (cỏc hydrocacbon thm, ru, xeton, ete, axit, cỏc hp cht halogenhydrocacbon ) Phenol to thnh hn hp ng nht vi nc v cỏc cht khỏc, chỳng ta cú th tham kho bng s liu sau õy (Bng 3) Bng Cỏc hn hp ng nht to thnh phenol [1] Cu t th hai ỏp sut, kPa im sụi, 0C Nc 101,3 78,8 39,2 94,5 90,0 75,0 Isopropynbenzen n-Propynbenzen - Metylstrylen 101,3 101,3 101,3 149 158.5 162 Thnh phn ca phenol, % 9,21 8,29 7,2 14 Cỏc thụng s vt lý khỏc ca phenol.[1] Khi lng phõn t 94,11 Nhit sụi (101,3 kPa) 181,75 0C Nhit núng chy 40,9 0C T trng tng i 0C 1,092 20 0C 1,071 50 0C 1,050 nht ng hc: Nhit (0C) 20 Lờ Hong Giang - Hoỏ du K 48 nhớt (MPa.s) 11,41 ỏn tt nghip Khoa cụng ngh hoỏ hc 50 100 150 3,421 1,5 0,67 Hng s phõn ly nc (20 0C ) 1,28.10-10 Nhit hoỏ hi (182 0C) 514 ( Kj/kg) Nhit to thnh (20 0C ) 160 (Kj/kg) Nhit chỏy -32,590 kj/kg Nhit dung riờng: 0C 1,256 (Kjkg-1k-1) 20 0C 1,394 (Kjkg-1k-1) 50 0C 2,244 (Kjkg-1k-1) 100 0C 2,382 (Kjkg-1k-1) Nhit dung riờng (trng thỏi hi): 27 0C 1,105 kjkg-1k-1 527 0C 2,260 kjkg-1k-1 81 0C im chp chỏy: (DIN 51758) Gii hn chỏy n thp nht khụng khớ 101,3 kPa l 1,3%V (50g/cm3) Nng bóo ho khụng khớ ( 200C) 0,77 g/cm3 Nhit bc chỏy (DIN 51794) 595 0C Nhit t bc chỏy 715 0C im chp chỏy ca hn hp vi nc 1- 4% nc khong > 82 C > 100 0C > 4,5% nc in tr sut ( 450C ) >1,8107 .m Hn hp vi 5% nc 4,9 106 .m p sut hi bóo hũa ca phenol cỏc nhit khỏc nhau: Nhit (0C) 20 36,1 48,5 58,3 Lờ Hong Giang - Hoỏ du K 48 69 84,8 114,5 184,5 247,5 ỏn tt nghip ỏp sut (kPa) Khoa cụng ngh hoỏ hc 0,02 0,1 0,25 0,5 1,0 2,5 10 100 500 1.1.2 CC TNH CHT HO HC CA PHENOL: [4] Phenol cha nhúm - OH cú hydro linh ng, mt khỏc cú nhõn benzen th hin c tớnh thm v c tớnh ny c tng lờn nh hng ca nhúm - OH ( l nhúm th loi I lm hot hoỏ nhõn benzen) Cụng thc phõn t ca phenol l:C6H6O OH Cụng thc cu to : Cỏc tớnh cht hoỏ hc ca phenol u bt ngun t cỏc c tớnh ca nhúm OH v nhõn bezen Trong phõn t phenol cú oxy s liờn hp (p-) ca electron tự ca nguyờn t oxy vi cỏc electron ca vũng benzen khin cho liờn kt (-O-H) phõn cc hn so vi (-O-H) alcol, õy l nguyờn nhõn gõy tớnh axit ca phenol Do cú hiu ng liờn hp m mt eletron nhõn tng lờn lm cho phenol cú phn ng th electrophyl cao hn benzen Phenol cú hai trung tõm phn ng: nhúm hydroxyl v nhõn thm Tớnh axit : Phenol khụng nhng tỏc dng c vi kim m cũn tỏc dng c c vi dung dch kim C6H5OH + NaOH C6H5ONa + H2O Phenol cú tớnh axit mnh hn c nc (Ka =10 -10 ), ru nhng yu hn axit cacbonic ( Ka=10-5) Vỡ th cho tỏc dng vi axit vụ c thỡ phenol b gii phúng mui ca nú C6H5O2 + H2CO3 C6H5OH + HCO3- To thnh ete C6H5OR: Phn ng alkyl hoỏ nhúm OH tin hnh thun li t phenolat C6H5ONa c6h5oh + NaOH - H2O c6h5ona Lờ Hong Giang - Hoỏ du K 48 + RX c6h5or + nax ỏn tt nghip Khoa cụng ngh hoỏ hc Phn ng ngng t: Nguyờn t hydro v trớ para v octo d tham gia phn ng ngng t vi formandehyt dựng xỳc tỏc axit hay kim to thnh monome tng hp nha phenol formaldehyt OH OH OH CH2 CH2OH C6H5OH HCHO H+ OH- OH Polyme Phn ng th electrophyl nhõn thm: Nhúm OH l nhúm hot ng húa v nh hng tỏc nhõn electrophyl th v trớ octo, para a Phn ng nitro húa: Phenol tỏc dng vi axit nitric m c to thnh 2,4,6 trinitro phenol (axit picric) l nguyờn liu cho thuc n oh oh Hno3 đặc o 2n no2 no2 trinitrophenol (axit picric) b Phn ng kolbe - Schimitt: Khi un natri phenolat dũng CO2 to thnh natrisalisilat sau ú axit hoỏ tng hp axit salixylic, õy l nguyờn liu cn thit sn xut aspyrin (axetyl salixylic axit) ONa + CO2 120-140oC áp suất Ngoi cũn cú cỏc phn ng nh: OH COONa Axyl húa nhúm OH to este Phn ng Reimer - Tiemann Phn ng chuyn húa phenol thnh benzen Lờ Hong Giang - Hoỏ du K 48 HCl OH COOH ỏn tt nghip Khoa cụng ngh hoỏ hc Oxy húa: Vi cỏc tỏc nhõn oxy húa phenol d to thnh gc t Nú cú th dime hoỏ to thnh diphenol hoc cú th oxy húa sõu sc to thnh o-dihydroxybenzen v quinon Vỡ gc phenol tng i bn vng nờn phenol l gc thớch hp v nú c s dng lm cht c ch quỏ trỡnh oxy húa Vi vi mt lng nh phenol thỡ cỏc tớnh cht trờn cú th gõy khú khn cho quỏ trỡnh t oxy húa Cumen Phenol rt d kt ụi vi mui diazo to hp cht cú mu Hp cht c dựng lm nhy cho quỏ trỡnh trc quang ca phenol l diazo 4nitroanilin 1.1.3 NG DNG CA PHENOL :[1] ng dụng quan trng nht ca phenol l sn xut nha phenol formandehyt bng cỏch ngng t phenol vi andehyt foocmic, xỳc tỏc l axit hay mui vụ c, dung dch NH 3, NaOH õy l loi nha rt quan trng dựng sn xut bt lm nha tm, sn xut sn, keo dỏn, nha xp Ngoi ra, 2,2 dipropan (bis phenol A) cng l mt sn phm quan trng ca quỏ trỡnh ngng t phenol vi axeton cú mt axit vụ c Bis phenol A cú cụng thc nh sau: CH3 H C6H4 C C6H4OH CH3 Sn phm ny c dựng nhiu sn xut nha epoxy Vi nhu cu sn xut nha ngy cng tng, 20% phenol cụng nghip c s dng sn xut bis phenol A Sn phm ca quỏ trỡnh ngng t phenol vi clo anhydrit cacbon hay diphenyl cacbonat c dựng sn xut nha cacbonat cú cu trỳc: CH3 H - [- O - C6H4 - C - C6H4- O - C -]n - O - C6H5 CH3 O ng dụng quan trng th ba ca phenol l hydro hoỏ thnh xyclo hexanol sn xut si tng hp nilon v capro lactan Lờ Hong Giang - Hoỏ du K 48 10 ỏn tt nghip K = S= Khoa cụng ngh hoỏ hc 300 = 0,875 2400 ì 0,3 ì 10 1,5 ì 0.0026 , m 6 ì 0,6 3,8 ì 132 ì 10 ì 0,875 ì 0,95 0,3 ì 10 S ì 10 m Chn S = m bo anh ton Vy ta cú s liu np thit b oxi hoỏ: Vi S = mm tra bng XIII.12 ta cú: h = 25mm D = 2400mm h b = 600mm S = 6mm 3.5 CHN MT BCH: Chn bớch ni thõn v ỏy thit b: Vi P = 0,3 ì 10 C N/m2 v D = 2000mm tra bng XIII.27 [11] ta cú: D = 2160 mm D1 = 2060 mm Db = 2100 mm d b = M 27 Do = 2015 mm z ( sobulong ) = 48 , cỏi Chn bớch lp cỏc ng dn vo thõn, ỏy v np: [11] + ẩng dn khớ: Vi P = 0,3 ì 10 N/m2 v DY = 350 mm tra bng XIII.26 [11] ta cú: Dn = 377 mm d b = M 20 D = 455 mm z = 12 , cỏi Dt = 445 mm Dl = 415 mm + ẩng thoỏt hi nh: P = 0,3 ì 10 N/m2 v DY = 300 mm tra bng XIII.26 [11] ta cú: Dn = 325 mm d = M 20 D = 435 mm z = 12 , cỏi Dt = 395 mm Dl = 365 mm Lờ Hong Giang Hoỏ du K 48 63 ỏn tt nghip Khoa cụng ngh hoỏ hc + ẩng dn nguyờn liu vo: P = 0,3 ì 10 N/m2 v DY = 150 mm tra bng XIII.26 [11] ta cú: Dn = 159 mm d = M 22 D = 300 mm z = , cỏi Dt = 250 mm Dl = 218 mm Ta cú bn v A3 ca thit b chớnh nh hỡnh bờn (Hỡnh 4) Lờ Hong Giang Hoỏ du K 48 64 ỏn tt nghip Khoa cụng ngh hoỏ hc PHN III THIT K XY DNG III.1 XC NH A IM XY DNG: [9] III.1.1.NHIM V V YấU CU: Nhim vụ: nghiờn cu, phõn tớch, tng hp mi s liu ca d ỏn a cỏc gii phỏp b trớ thc t trờn i hỡnh mt khu t c th c la chn lm c s sn xut Yờu cu : phi phự hp vi dõy chuyn sn xut, m bo kh nng phỏt trin ca nh mỏy tng lai B trớ giao thụng v ngoi nh mỏy thun tin m bo an ton v sinh cụng nghip thun li xõy dng III.1.2 C S XC NH A IM XY DNG : - Xỏc nh a im xõy dng hp lý s to iu kin tt cho giai on chun b u t, l c s phỏt trin sn xut , kinh doanh ca nh mỏy , u t cng nh giỏ thnh ca sn phm ca nh mỏy, giai on trc mt cng nh nh hng lõu di ca k hoch nm, 10 nm - a im xõy dng c la chn phi phự hp vi qui hoch lónh th, qui hoch vựng, qui hoch cm kinh t cụng nghip ó c cỏc cp cú thm quyn phờ duyt To iu kin phỏt huy ti a cụng sut ca nh mỏy vi cỏc nh mỏy lõn cn - a im la chn xõy dng phi m bo gn vi cỏc ngun cung cp nguyờn liu cho sn xut v gn ni tiờu th sn phm ca nh mỏy Gn ngun cung cp nng lng, nhiờn liu nh: in, nc, hi, khớ nộn Nh vy s hn ch ti a cỏc chi phớ cho chuyn, h giỏ thnh gúp phn thỳc y s phỏt trin ca nh mỏy - a im xõy dng phi m bo c s hot ng liờn tc ca nh mỏy , vy cn chỳ ý n cỏc yu t sau: + Phự hp v tn dng ti a h thng giao thụng quc gia bao gm ng b, ng st, ng sụng, ng bin k c ng hng khụng + Phự hp v tn dng mng li cung cp in, thụng tin liờn lc v cỏc h thng k thut khỏc + Nu a phng cha cú sn cỏc iu kin h tng k thut trờn thỡ phi xột n kh nng xõy dng nú trc mt, cng nh tng lai Lờ Hong Giang Hoỏ du K 48 65 ỏn tt nghip Khoa cụng ngh hoỏ hc - a im xõy dng c chn cn lu ý ti cỏc iu kin sau: + Kh nng ngun cung cp vt liu, vt t xõy dng gim chi phớ giỏ thnh u t xõy dng c bn ca nh mỏy, hn ch ti a lng chuyn vt t xõy dng t ni xa n + Kh nng cung ng nhõn cụng quỏ trỡnh xõy dng nh mỏy cng nh hnh nh mỏy sau ny Do vy thit k cn chỳ ý xỏc nh s cụng nhõn ca nh mỏy v kh nng cung cp nhõn cụng cỏc a phng lõn cn quỏ trỡnh ụ th hoỏ - V a hỡnh khu t: Khu t phi cú kớch thc v hỡnh dng thun li cho vic xõy dng trc mt cng nh vic m rng nh mỏy tng lai Kớch thc, hỡnh dng v qui mụ din tớch ca khu t nu khụng hp lý s gõy khú khn quỏ trỡnh thit k b trớ dõy chuyn cụng ngh, cng nh vic b trớ cỏc hng mc cụng trỡnh trờn mt bng khu t ú Do vy, khu t c la chn cn ỏp ng cỏc yờu cu sau: + Khu t phi cao rỏo trỏnh ngp lt l, cú mc nc ngm thp to iu kin tt cho vic thoỏt nc thi d dng + Khu t phi tng i bng phng v cú dc t nhiờn tt nht l i = 0,5ữ1% hn ch ti a cho kinh phớ san lp mt bng (thụng thng chi phớ ny khỏ ln chim t 10ữ15% giỏ tr cụng trỡnh) - Khu t la chn khụng c nm trờn cỏc vựng cú m khoỏng sn hoc a cht khụng n nh( nh cú hin tng ng t, xúi mũn hay hin tng cỏt chy) Cng khu t xõy dng l 1,5ữ2,5 kg/cm2 Nờn xõy dng trờn nn sột, t ỏ mong, t i, gim ti a chi phớ gia c nn múng ca cỏc hng mc cụng trỡnh nht l cỏc hng mc cụng trỡnh cú ti trng bn thõn v ti trng ng ln - Khu a im xõy dng c chn cn xột n mi quan h mt thit gia khu dõn c ụ th v khu cụng nghip iu ú khụng trỏnh l quỏ trỡnh sn xut cỏc nh mỏy thng thi cht c hi nh: Khớ c, nc bn, khúi, bi, ting n, Hoc cỏc yu t bt li khỏc nh: d chỏy n, ụ nhim mụi trng, hn ch ti a nh hng xu ca mụi trng cụng nghip ti khu dõn c, cỏc khu vc cú di tớch lch s v danh lam thng cnh ca a phng cn tho cỏc iu kin sau: + a im xõy dng phi tho cỏc yờu cu quy phm, qui nh v mt bo v mụi trng v sinh cụng nghip Chỳ ý khong cỏch bo v v sinh cụng nghip tuyt i khụng c xõy dng cỏc cụng trỡnh cụng cng hoc cụng viờn, phi trng cõy xanh hn ch tỏc hi ca khu cụng nghip gõy nờn Lờ Hong Giang Hoỏ du K 48 66 ỏn tt nghip Khoa cụng ngh hoỏ hc + V trớ xõy dng nh mỏy thng phi cui hng giú ch o, bi vỡ cụng nghip hoỏ cht núi chung v nh mỏy ch bin du m núi riờng, thng b ụ nhim bi khớ hyro cacbon v cỏc khớ ph khỏc nờn a im sn xut t xa khu dõn c hn ch ti a nhng nh hng xu Ngun nc thi ca nh mỏy c x lý phi h lu v cỏch bn dựng ca khu dõn c ti thiu l 500m II THIT K TNG MT BNG NH MY: Yờu cu thit k tng mt bng nh mỏy: Thit k tng mt bng nh mỏy phi ỏp ng c mc cao nht ca dõy chuyn cụng ngh cho chiu di dõy chuyn sn xut ngn nht, khụng trựng lp ln xn, hn ch ti a s giao Bo m mi liờn h mt thit gia cỏc hng mc cụng trỡnh vi h thng giao thụng, cỏc mng li cung cp k thut khỏc bờn v bờn ngoi nh mỏy Trờn khu t xõy dng nh mỏy phi c phõn thnh cỏc khu vc chc nng theo c im ca sn xut, yờu cu v sinh, c im s c, lng phng tin chuyn, mt cụng nhõnto iu kin tt cho vic qun lý hnh ca cỏc khu vc chc nng Din tớch khu t xõy dng c tớnh toỏn tho mi yờu cu ũi hi ca dõy chuyn cụng ngh trờn c s b trớ hp lý cỏc hng mc cụng trỡnh, tng cng dng cỏc kh nng hp nõng tng s dng ti a cỏc din tớch khụng xõy dng trng cõy xanh t chc mụi trng cụng nghip v nh hng phỏt trin m rng nh mỏy tng lai T chc h thng giao thụng chuyn hp lý phự hp vi dõy chuyn cụng ngh, c tớnh hng hoỏ ỏp ng mi yờu cu sn xut v qun lý, lung ngi lung hng phi ngn nht khụng trựng lp hoc ct Ngoi ra, cũn phi chỳ ý khai thỏc phự hp vi mng li giao thụng quc gia nh ca cỏc cm nh mỏy lõn cn Phi tho cỏc yờu cu v v sinh cụng nghip, hn ch ti a cỏc s c sn xut, m bo yờu cu v sinh mụi trng bng cỏc gii phỏp phõn khu chc nng, b trớ hng nh hp lý theo hng giú ch o ca khu t Khong cỏch ca cỏc hng mc cụng trỡnh phi tuõn theo qui phm thit k, to mi iu kin cho vic thụng thoỏng t nhiờn hn ch bc x nhit ca mt tri truyn vo nh Lờ Hong Giang Hoỏ du K 48 67 ỏn tt nghip Khoa cụng ngh hoỏ hc Khai thỏc trit cỏc c im a hỡnh t nhiờn, c im khớ hu a phng nhm gim n mc cú th chi phớ san nn, x lý nn t, tiờu thu, x lý cỏc cụng trỡnh ngm b trớ cỏc hng mc cụng trỡnh Phi m bo tt mi quan h hp tỏc mt thit vi cỏc nh mỏy lõn cn khu cụng nghip vi vic s dng chung cỏc cụng trỡnh m bo k thut, x lý cht thi, chng ụ nhim mụi trng cng nh cỏc cụng trỡnh hnh chớnh phc v cụng cngnhm mang li hiu qu kinh t, hn ch u t xõy dng nh mỏy v tit kim din tớch t xõy dng Phõn chia thi k xõy dng hp lý, to iu kin thi cụng nhanh, sm a nh mỏy vo sn xut, nhanh chúng hon u t xõy dng Bo m cỏc yờu cu thm m ca tng cụng trỡnh tng th nh mỏy Ho nhp úng gúp cnh quan xung quanh to thnh khung cnh kin trỳc cụng nghip ụ th Phõn vựng nh mỏy: Nh mỏy c phõn thnh vựng chớnh Vựng trc nh mỏy l ni b trớ cỏc nh hnh chớnh qun lý, phc vụ sinh hot, cng vo, gara ụ tụ, xe p Vựng sn xut l ni b trớ cỏc nh v cụng trỡnh nm dõy chuyn sn xut chớnh ca nh mỏy, nh cỏc xng sn xut chớnh, ph, sn xut ph trKhu t ny cn c u tiờn v iu kin a hỡnh, a cht cng nh v hng Cỏc nh sn xut chớnh, ph, ph tr sn xut cú nhiu cụng nhõn nờn b trớ gn phớa cng hoc gn trc giao thụn chớnh ca nh mỏy v c bit u tiờn v hng Cỏc nh xng quỏ trỡnh sn xut gõy cỏc tỏc ng xu nh ting n ln, lng bi, nhit thi nhiu hoc d cú s c (d chỏy, n, hoc rũ r cỏc hoỏ cht bt li) nờn t cui hng giú v tuõn theo qui phm an ton v sinh cụng nghip mt cỏch cht ch Vựng cỏc cụng trỡnh ph l ni t cỏc nh v cụng trỡnh cung cp nng lng bao gm cỏc cụng trỡnh cung cp in, hi, nc, x lý nc thi v cỏc cụng trỡnh bo qun k thut khỏc Khi b cn hn ch ti a chiu di ca h thng cung cp k thut bng cỏch b trớ hp lý gia ni cung cp v ni tiờu th nng lng (khai thỏc ti a h thng cung cp trờn khụng v ngm di mt t) Tn dng cỏc khu khụng thun li v hng hoc giao thụng b trớ cỏc cụng trỡnh ph Cỏc cụng trỡnh cú nhiu bi, khúi hoc cht thi bt li u phi chỳ ý b trớ cui hng giú ch o Lờ Hong Giang Hoỏ du K 48 68 ỏn tt nghip Khoa cụng ngh hoỏ hc Vựng kho tng v phc v giao thụng l ni b trớ kho tng, bn bói cỏc cu bc d hng hoỏ, sõn ga nh mỏy Tng mt bng: Cn c trờn yờu cu v nhim v phỏt trin ca nn kinh t quc dõn v mc tiờu k thut ca phõn xng Cn c trờn vic quy hoch vựng phỏt trin kinh t phõn b sc sn xut v quy hoch xõy dng a im xõy dng ó c nh nc phờ duyt Nguyờn liu: s dng cumen lm nguyờn liu Sn phm ca nh mỏy: Cỏc sn phm dng lng nh phenol v axeton Cỏc sn phm lm nguyờn liu cho tng hp hu c hoỏ du, cỏc nh mỏy sn xut nha v cht Vỡ nh mỏy c c khớ hoỏ v t ng hoỏ hon ton nờn s lng cụng nhõn ít, khong 400 ngi Cỏc hng mc cụng trỡnh nh mỏy c xõy dng tho tớnh cht hp phc v quỏ trỡnh sn xut liờn tc, bo m iu kin v sinh cụng nghip v iu kin m quan Bng 10 Bng lit kờ cỏc hng mc cụng trỡnh ca phõn xng STT Cỏc hng mc cụng trỡnh Di (m) Rng (m) Din tớch (m2) Phõn xng sn xut phenol 72 18 1296 Nh sa cha c khớ 24 12 288 B cha nc 18 Phũng bo v 6 36 Nh hnh chớnh 36 12 432 Nh n 18 12 216 Gara ụtụ 18 162 Gara ụtụ 18 12 216 Bói xe 18 12 216 10 Trm cu ho 18 162 11 Kho cha nguyờn liu 24 12 288 12 Nh xe p, xe mỏy 18 162 Lờ Hong Giang Hoỏ du K 48 69 ỏn tt nghip Khoa cụng ngh hoỏ hc 13 Trm in 54 14 Trm bm 54 15 Khu vc gii trớ 48 12 576 16 Kho thnh phm 36 12 432 17 Khu x lý ph thi 54 18 Khu x lý nc thi 54 19 Khu t m rng 72 18 1296 20 Phũng v sinh 6 36 Tng 6048 Vỡ nh sn xut cú dõy chuyn sn xut, tớnh cht v c im ca sn xut gn ging liờn quan n ú thit k theo nguyờn tc hp u im: + S lng cụng trỡnh gim, thun li cho qui hoch mt bng chung + Tit kim t xõy dng t 10 30% + Rỳt ngn mng li giao thụng chuyn 20 25% + Gim giỏ thnh xõy dng 10 18% + Rỳt ngn thi gian xõy dng 20 25% + Nng sut lao ng tng 20 25% Cỏc ch tiờu: Din tớch nh mỏy: S = 24192 m2 Din tớch xõy dng: S = 6048 m2 H s xõy dng: Kxd = 25% H s s dng: Ksd = 68% Nh sn xut: Do quỏ trỡnh sn xut c tin hnh hu ht cỏc thit b kớn, kớch thc thit b rt cao to, chuyn bng ng ng, cỏc quỏ trỡnh sn xut c c khớ hoỏ t ng hoỏ ton b, vic iu khin sn xut c tin hnh phũng iu khin trung tõm Do ú thit k nh sn xut bỏn l thiờn Lờ Hong Giang Hoỏ du K 48 70 ỏn tt nghip Khoa cụng ngh hoỏ hc T ú ta thit k c tng mt bng nh mỏy sn xut phenol nh hỡnh ( Mt bng nh mỏy ) Lờ Hong Giang Hoỏ du K 48 71 ỏn tt nghip Khoa cụng ngh hoỏ hc PHN IV: AN TON LAO NG TRONG PHN XNG I KHI QUT CHUNG: T chc an ton v bo h lao ng nh mỏy l mt cụng vic khụng th tỏch ri sn xut Bo v tt sc kho lao ng cho ngi sn xut cho phộp y mnh sc sn xut nõng cao nng sut lao ng II NGUYấN NHN XY RA TAI NN LAO NG: Thng cỏc nguyờn nhõn chớnh sau o k thut, t chc (t chc giao nhn), v sinh cụng nghip Trong nh mỏy ch bin du m b ụ nhim ch yu bi khớ hydrocacbon (hydrocacbon mch thng cú tớnh c hn hydrocacbon mch nhỏnh, hydrocacbon vũng c hn mch thng) nh hng bi cỏc khớ ph nh khớ: CO2, H2S Khi nghiờn cu tỏc hi ca cỏc hoỏ cht v bi ngi ta a nng cỏc hp cht c hi cho phộp ti a nh sau: Hp cht Nng mg/l Xng dung mụi < 0,3 H2S 0,01 Bụi SO2 0,01 III CC BIN PHP M BO AN TON LAO NG : Lờ Hong Giang Hoỏ du K 48 72 ỏn tt nghip Khoa cụng ngh hoỏ hc III.1 PHềNG CHNG BI : - C khớ hoỏ, t ng hoỏ quỏ trỡnh sn xut hn ch tỏc dng ca cỏc hp cht c hi - Bao kớn thit b - Thay i phng phỏp cụng ngh lm sch - Thụng giú hỳt bi - Bo m v sinh cụng nghip Do nh mỏy sn xut cỏc hydrocacbon nh l hp cht d chỏy n nờn cn thit phi m bo an ton Nu lng ln khớ to ỏp sut cao dn n n cú th gõy chn thng thm phỏ hu phõn xng Nh vy cú th núi rng phũng chng chỏy n l khõu rt quan trng m bo an ton cho phõn xng III.2.CC BIấN PHP CN THIT PHềNG CHNG CHY N: Thay khõu sn xut nguy him bng khõu nguy him C khớ hoỏ, t ng hoỏ cỏc quỏ trỡnh sn xut cú tớnh cht nguy him m bo an ton Thit b bo m kớn hn ch hi, khớ chỏy thoỏt xung quanh khu sn xut Loi tr kh nng phỏt sinh mi la ti nhng ni cú liờn quan n chỏy n Trỏnh kh nng to nguy him ca cỏc cht chỏy Ti nhng ni cú th gõy chỏy n cn t bin cm, dng c cha chỏy nhng ni d thy v thun tin thao tỏc Xõy dng i ng cha chỏy chuyờn nghip v nghip d thng xuyờn kim tra din Khi cú s c chỏy n xy tu tớnh cht nguy him ca ni to chỏy cn phi cp tc thi hnh cỏc bin phỏp k thut, cn thit nhng ni lõn cn nh nhng cụng tỏc, ct in, phỏt tớn hiu cp cu cha chỏy Trờn õy ch l mt s bin phỏp ti thiu cụng tỏc phũng chng chỏy n, bo h lao ng nh mỏy song cn thit phi tuyờn truyn mi ngi thc hin tt bin phỏp phũng nga m bo an ton cho quỏ trỡnh sn xut Lờ Hong Giang Hoỏ du K 48 73 ỏn tt nghip Khoa cụng ngh hoỏ hc KT LUN Lờ Hong Giang Hoỏ du K 48 74 ỏn tt nghip Khoa cụng ngh hoỏ hc Qua quỏ trỡnh thit k cụng ngh sn xut phenol, bn ỏn ó thc hin nhng phn sau: Thng kờ cỏc phng phỏp sn xut phenol cụng nghip Trỡnh byc ch phn ng oxy hoỏ cumen sn xut phenol Nờu tính cht ca nguyờn liu v sn phm Thit k dõy chuyn sn xut Phenol theo phng phỏp oxy hoỏ cumen Tớnh cõn bng vt cht h thng thỏp oxy hoỏ Tớnh cõn bng nhit lng h thng thap oxy húa Tớnh toỏn thit b chớnh ( thit b oxy hoỏ dng si bt ) Thit k mt bng nh mỏy Nờu cỏc bin phỏp an ton lao ng phõn xng sn xut phenol Nghiờn cu qỳa trỡnh sn xut phenol l iu ht sc quan trng vỡ th nú ó c thc hin t lõu v a vo sn xut Do ú kinh nghim v cụng ngh sn xut cú nhiu nờn qỳa trỡnh nghiờn cu ó to cho em nhiu thun li Sau mt thi gian nghiờn cu tỡm tũi ti liu v c s hng dn nhit tỡnh ca TS Nguyn Hng Liờn em ó hon thnh ỏn tt nghip, m bo c tớnh chớnh xỏc v thi gian qui nh Em xin chõn thnh cm n cụ v cựng ton th cỏc bn ó giỳp em qỳa trỡnh nghiờn cu Nhng thi gian v trỡnh cú hn nờn khụng th trỏnh nhng sai sút bn ỏn tt nghip ny Vỡ vy em rt mong c s úng gúp ý kin ca cỏc thy cựng tt c cỏc bn Ngi thc hin Lờ Hong Giang Lp Hoỏ du - K48 Lờ Hong Giang Hoỏ du K 48 75 ỏn tt nghip Khoa cụng ngh hoỏ hc TI LIU THAM KHO Wolfgang Gerhartz Ullmanns Encyclopedia of Industrial Chemistry Vol A19 VCH Verlaggesell Schaft mbH, D 6940, Weinheim, 1985 Nguyn Minh Chõu Giỏo trỡnh Hoỏ hu c Trng HSP Qui Nhn, 1996 Alain Chauvel Petrochemiscal Process Gulf Publishing Company (Paris), 1989 Nguyn Th Ngc Khuờ, Phm Vn Niờn Hoỏ hc hu c, Tp Nh xut bn khoa hc v k thut 1999 Barbara Elvers , Stephen Hawkins Ullmanns Encyclopendia of industrial Chemistry Vol A20,1992 http://www.who.int/ipcs/publications/cicad/cicad18_rev_1.pdf Phm Thanh Huyn, Nguyn Hng Liờn Cụng ngh tng hp hu c- hoỏ du Trng HBK H Ni http://www.wikipedia.com PGS Ngụ Bỡnh, PTS Phựng Ngc Thch, Nguyn Mnh Hu, Phan ỡnh Tớnh C s xõy dung nh cụng nghip Trng i hc Bỏch Khoa H Ni B mụn Xõy Dng Cụng Nghip 1997 10 PTS Trn Xoa, PTS Nguyn Trng Khuụng, k s H Lờ Viờn S tay quỏ trỡnh v thit b cụng ngh hoỏ cht, Nh xut bn Khoa hc v k thut 1978 11 PTS Trn Xoa, PTS Nguyn Trng Khuụng, PTS Phm xuõn Ton S tay quỏ trỡnh v thit b cụng ngh hoỏ cht, Nh xut bn Khoa hc v k thut 1999 12 GS.TS Nguyn Bin Tớnh toỏn quỏ trỡnh Thit b cụng ngh hoỏ cht v thc phm, tp1 Nh xut bn Khoa hc k thut 1999 Lờ Hong Giang Hoỏ du K 48 76 ỏn tt nghip Khoa cụng ngh hoỏ hc 13 GS.TS Nguyn Bin Tớnh toỏn quỏ trỡnh Thit b cụng ngh hoỏ cht v thc phm, 2-NXB KHKT 14 GS TS Trn Cụng Khanh Thit b phn ng sn xut cỏc hp cht hu c Trng i hc Bỏch Khoa H Ni 1975 õy l quỏ trỡnh sn xut phenol mang tớnh cht cụng nghip , ó c thng mi hoỏ t nhng nm 1914 - 1918, v c s dng cho ti (ti Nht Bn) S ph bin ca phng phỏp ny ch yu l cht lng ca phenol thu c: sn phm thu c bng phng phỏp ny cú tinh khit rt cao , khú cú th t c bng cỏc phng phỏp khỏc tinh khit ca phenol úng mt vai trũ cc kỡ quan trng nhiu quỏ trỡnh tng hp hu c, c bit l tng hp thuc nhum Cỏc phn ng chớnh din quỏ trỡng tng hp phenol theo phng phỏp sunfo húa bao gm: C6H6 + H2SO4 -> C6H5SO3H + H2O 2C6H5SO3H + 2Na2SO3 -> 2C6H5SO3Na + H2O + SO2 C6H5SO3Na + 2NaOH -> C6H5ONa + Na2SO3 +H2O 2C6H5ONa + SO2 + H2O -> 2C6H5OH + Na2SO3 Quỏ trỡnh tng hp din qua giai on sau: - Oxy hoỏ benzen bng oleum ti khong 150 C trỡ nng axit, nc c tỏch liờn tc ng phớ bng cỏch cho benzen vo vi lng d - Chuyn hoỏ benzen sunfonic axit thnh mui dng kim nh sunfit natri (Na2SO3) giai on ny, H2SO4 d tha c trung hũa v to thnh sunfat natri, c tỏch khi phn ng nh quỏ trỡnh lc SO2 to thnh c s dng cho quỏ trỡnh axit hoỏ phõn hu phenolat natri thnh phenol sau ny - Núng chy kim benzen sunfonat natri Quỏ trỡnh ny din 300 C, vi xỳt cú nng 40% to thnh phenolat natri Hm lng nc c gi mc Na2SO3 kt ta ri phõn tỏch nh quỏ trỡnh ly tõm - Phõn hy phenolat natri bng SO2 c to thnh nh quỏ trỡnh trung ho benzen sunfonic, gii phúng phenol Khi sn phm to thnh s phõn tỏch thnh pha: pha hu c phớa trờn cú cha phn ln phenol to thnh v pha nc phớa di cú cha sunfit v phn cũn li ca phenol Phn dung dch phớa di ny s c tỏi s dng trung ho benzen sunfonic axit - Lm sch phenol bng quỏ trỡnh chng ct ct liờn tip Hiu sut ca quỏ trỡnh t 85 - 92% tớnh theo s mol benzen nguyờn liu K thut ny c bit u vit ch chi phớ u t ban u mc trung bỡnh nhng cho phộp thu nhn sn phm rt tinh khit Lng Na2SO3 d tha to thnh c chuyn sang phc v cho cụng ngh sn xut bt giy.Tuy nhiờn phng phỏp ny ũi hi phi hnh liờn tc, mt iu rt khú thc hin c, v chi phớ cho nng lng, hoỏ cht cụng lao ng cao Lờ Hong Giang Hoỏ du K 48 77