Công nghệ sản xuất DEHP

Chương 1: Tổng quan về 2ethylhexyl phthalate. Chương 2: Công nghệ tổng hợp 2ethylhexyl phthalate. Chương 3: Ứng dụng của DEHP Chương 4 : Kết luận. I.Cấu trúc hóa học 2ethylhexyl phthalate thường được viết tắt là DOP hay DEHP. Đây là hợp chất dieste của anhydrit phthalic với 2etylhexanol Công thức phân tử: C6H4(COOC8H17)2

Lời mở đầu Như biết, giới nh ựa m ặt hàng sản xuất từ chất dẻo ứng dụng sử dụng rộng rãi Sở dĩ chúng có tính ch ất nh dẻo dai nên r ất d ễ đ ể thức trình gia công chế tạo Để có tính ch ất nh người ta trộn vào sản phẩm chất phụ trợ ch ất hóa dẻo Trên giới có nhiều sản phẩm chất hóa dẻo sử dụng, nhiên hợp chất sử dụng nhiều công nghi ệp phải kể đến 2-ethylhexyl phthalate(DEHP) hay gọi Dioctyl phthalate(DOP) Do việc hiểu biết rõ “quá trình sản xuất 2-ethylhexyl phthalate” đóng vai trò quan trọng Được hướng dẫn cô PGS.TS.Nguyễn Hồng Liên nhóm chúng em thực đề tài tiểu luận “ Sản xuất -ethylhexyl phthalate” Nội dung tiểu luận bao gồm nội dung là: Chương 1: Tổng quan 2-ethylhexyl phthalate Chương 2: Công nghệ tổng hợp 2-ethylhexyl phthalate Chương 3: Ứng dụng DEHP Chương : Kết luận Mặc dù cố gắng tìm hiểu tra cứu trình độ h ạn chế thiếu kiến thức thực tế nên nhiều vấn đề thiếu sót.Chúng em mong nhận góp ý cô đ ể có th ể hoàn thi ện kiến thức Chúng em chân thành cảm ơn cô ! Chương1 : I Tổng quan DEHP Cấu trúc hóa học 2-ethylhexyl phthalate thường viết tắt DOP hay DEHP Đây hợp chất dieste anhydrit phthalic với 2-etyl-hexanol Công thức phân tử: C6H4(COOC8H17)2 Công thức cấu tạo: II Tính chất DEHP a Tính chất vật lý Phân tử lượng: 390,56 Nhiệt độ nóng chảy: -50°C đến –55°C Nhiệt độ sôi: 230°C mm Hg 385°C 1013 hPa Tỷ trọng (ở 20°C): 0,984 g/ml, lỏng Ở điều kiện thường DEHP chất lỏng khan, suốt, gần không màu, có mùi nhẹ khó nhận biết Hợp chất h ầu nh không tan nước lại tan loại dung môi hữu thông thường như: metanol, axetonitril, dung dịch dầu ăn, chất béo, , DEHP trộn lẫn tương hợp với chất hoá dẻo đơn phân tử thường dùng PVC có khả làm đứt gãy mạch Cacbon liên kết hợp chất cao phân tử nhiệt độ cao b Phản ứng tạo thành DEHP sản xuất este anhydrit phthalic với 2-etylhexanol Phản ứng tỏa nhiệt xảy bước: • Bước tạo monoeste, phản ứng xảy với tốc độ nhanh • Bước thứ chuyển đổi monoeste thành di-este Phản ứng thuận nghịch xảy chậm so với giai đoạn trước  Ở ancol sử dụng 2-etyl-hexanol Để dịch chuyển trạng thái cân phản ứng phía phản ứng thuận tạo di-este nước tạo tách liên tục cách chưng cất Nhiệt độ cao chất xúc tác đẩy nhanh tốc độ phản ứng Tùy thuộc vào chất xúc tác sử dụng, nhiệt độ bước th ứ hai thay đổi từ 140 ° C đến 165 ° C với xúc tác axit từ 200 ° C đến 250 ° C v ới ch ất xúc tác l ưỡng tính Độ tinh khiết sản phẩm phụ thuộc vào chất xúc tác loại ancol sử dụng DEHP tinh chế cách chưng cất chân không dùng than hoạt tính Quá trình khép kín liên tục Chương 2: Công nghệ sản xuất DEHP I Nguyên tắc trình DEHP sản xuất este anhydrit phthalic với 2-etylhexanol Quá trình dựa hai phản ứng: +) Phản ứng tạo monoeste, phản ứng xảy v ới tốc độ nhanh +) Phản ứng thứ hai chuyển đổi monoeste thành di-este Phản ứng thuận nghịch xảy chậm so với giai đoạn trước : Ở bước phản ứng thuận nghịch xảy chậm để tăng tốc độ phản ứng thực tế người ta sử dụng axit H 2SO4 làm chất xúc tác đồng thời tách nước khỏi hỗn hợp sau phản ứng để tăng tốc đ ộ tạo thành phản ứng thuận Khi sử dụng axit H2SO4 làm chất xúc tác nhiệt độ làm việc khoảng 150 – 1700C Khi sử dụng xúc tác đồng thể H2SO4 có nhược điểm không tái sinh xúc tác gây ăn mòn thiết bị v ậy có hướng nghiên cứu sử dụng xúc tác ch ất lỏng ion, v ới xúc tác có ưu điểm dễ dàng tách kh ỏi sản ph ẩm có th ể tuần hoàn sử dụng nhiều lần Sơ đồ khối trình tổng hợp DEHP từ nguồn nguyên liệu đầu thể hình 2.1 Hình 2.1 S đ kh ối trình t h ợp DEHP  Sơ đồ công nghệ sản xuất 2-ethylhexanol Hydroformyl hóa propylene: 2H3C-CH=CH2+CO+H2 H3C-CH2-CH2-CHO + H3C-CH-CHO CH ΔH0298 = -135,5 kJ/mol Điều kiện:  T=110-180 oC, P=20-35 MPa  Tỷ lệ mol CO/H2 từ 1/1-1/1,2  Thời gian lưu 1-5 phút  Xúc tác 0,2-1% khối lượng so với propylene 2.Sơ đồ công nghệ sản xuất phtalic anhydride II Sơ đồ công nghệ sản xuất thực tế Trên giới có nhiều hãng sản xuất DEHP với nh ững công nghệ khác nhau, điển hình công nghê technobell Hình 2.2 Công nghệ technobell tổng hợp DEHP Thuyết minh công nghệ Nguyên liệu gồm : 2-ethyl hexanol , anhydrite phthalit nóng chảy đưa vào thiết bị phản ứng Ngoài bổ sung thêm MOP ( mono octyl phathalat ) vào để tang độ chuyển hóa phản ứng Xúc tác : H2SO4 Nguyên liệu xúc tác đưa vào thiết bị phản ứng phản ứng nhiệt bang dầu nóng đến nhiệt độ phản ứng (150oC- 170oC) Trong thiết bị phản ứng xảy phản ứng este hóa tạo 2- octyl phthalate (DOP) Sản phẩm đỉnh thiết bị phản ứng ( H2O, 2-ethyl hexanol bị lôi theo ) làm lạnh đưa qua tháp tách Nước tách đáy tháp , 2-ethyl hexanol hồi lưu quay lại thiết bị phản ứng Sản phẩm đáy thiết bị phản ứng ( DOP , 2-ethyl hexanol, xúc tác H2SO4 ) đưa qua thiết bị trung hòa xúc tác tách 2-ethyl hexanol Ở ta thêm lương Na2CO3 để trung hòa xúc tác Sản phẩm đỉnh thu gồm : 2-ethyl hexanol, H2O, CO2 làm lạnh đưa vào tháp tách Phần khí đưa qua thiết bị chân không , nước tách đáy tháp , 2-ethyl hexanol tách cạnh sườn ( chứa nước ) Nếu nước không lớn hồi lưu lại thiết bị phản ứng , nước nhiều tiếp tục đưa qua tháp chưng hồi lưu Sản phẩm đáy tháp trung hòa xúc tác tách 2-ethyl hexanol gồm :DOP , muối sáu trung hòa làm lạnh đưa vào bể chứa este thô Tại có bổ sung thêm chất trợ lọc, sản phẩm đưa qua thiết bị lọc , DOP tách hoàn toàn Chương 3: Ứng dụng DEHP Bi ểu đ khu v ực tiêu th ụ DEHP th ế gi ới Trên thị trường giới hợp chất DEHP s dụng nhiều khu vực châu Á-thái bình dương, khu vực chi ếm tới 75% lượng tiêu thụ toàn giới Kế tiếp khu vực Trung đông Châu Phi chiếm 10%, khu vực Châu Âu chiếm 8%, Cuối khu v ực Bắc Mỹ Mỹ Latin Tóm lại nói DEHP hợp chất ứng dụng sử dụng rộng rãi toàn giới I Ứng dụng công nghiệp nhựa polymer Do có tính chất phù hợp chi phí th ấp nên DEHP đ ược s d ụng r ộng rãi loạt sản phẩm PVC, nh ựa có th ể ch ứa t 1% đến 40% DEHP Do có tính chất phù hợp chi phí thấp nên DEHP s dụng rộng rãi loạt sản phẩm PVC, nh ựa có th ể chứa từ 1% đến 40% DEHP.It is also used as a Nó sử dụng chất lỏng thủy lực chất điện môi chất lỏng tụ điện.DEHP also finds use as a in DEHP sử dụng dung môi glowsticks DEHP phthalate sử dụng rộng rãi nh ất toàn giới Tại Mỹ, khoảng 97% DEHP sử dụng chất dẻo PVC (ATSDR, 2002) Trong Liên minh châu Âu (EU), DEHP sử dụng khoảng 50% dẻo (ECB, 2006) Các sản phẩm nhựa PVC có chứa DEHP người tiêu dùng sử d ụng rộng rãi sản phẩm đồ chơi, vật liệu xây dựng (ván sàn, thảm trải nhà, lợp, bề mặt cáp điện), linh kiện ô tô, giày dép áo mưa DEHP sử dụng chất dẻo thiết bị y tế nh túi máu, thiết bị lọc máu,… Ở Úc, DEHP sử dụng sàn vật liệu chống th ấm, cáp vỏ bọc / vật liệu cách nhiệt, nhãn PVC, sửa chữa bề mặt khuôn mẫu nhựa, epoxy polyurethane, cao su phanh ô tô chất kết dính nóng chảy cho lắp ráp sửa chữa ô tô II Sử dụng ngành công nghiệp khác DEHP sử dụng sở hương thơm cho n ước hoa sản phẩm mỹ phẩm Tuy nhiên số doanh nghiệp loại bỏ dần hóa chất sau lệnh cấm mỹ phẩm sử dụng DEHP EU Năm 1997, 476,000 DEHP sử dụng EU DEHP chất phụ gia tạo đục công nghiệp DEHP không tan nước, tan dầu nên tạo đục sản phẩm ch ứa nước, lý DEHP sử dụng làm chất tạo đục số lo ại th ực phẩm, đặc biệt loại nước giải khát loại rau câu DEHP dùng thực phẩm thay dầu cọ hóa chất công nghiệp r ẻ ti ền Tuy nhiên hàm lượng DEHP thực phẩm lớn m ức cho phép gây ảnh hưởng đến sức khỏe người sử dụng DEHP nước giải khát III Ảnh hưởng DEHP Ảnh hưởng đến môi trường DEHP chất gây ô nhiễm phổ biến môi trường, mức độ thường thấp Một số báo cáo cho thấy mức độ ô nhiễm thấp thiết bị vật tư phòng thí nghiệm Trong không khí DEHP có biến động tương đối thấp nhiệt độ môi trường xung quanh Mức độ vùng biển trung bình ng/m3, không khí đô thị khu công nghiệp cao tới 29 ng/m3 S ự bay h t đất nước bị ô nhiễm DEHP không coi nguồn quan tr ọng không khí Thôi nhiễm vật liệu từ nhựa có chứa DEHP vào không khí tương đối nhỏ, quan trọng trường hợp đặc biệt, chẳng hạn ô nhiễm không khí nhà Ví dụ: WAMS (1987) báo cáo nồng độ không khí nhà từ 0,2 đến 0,3 mg/m3 trải sàn Trong đất, ô nhiễm DEHP lan truy ền ch ậm kh ả hòa tan thấp nước Vì vậy, rò rỉ từ nhựa phân hủy đất đá th ường chậm Cơ quan quản lý môi trường Hoa Kỳ EPA giới hạn nồng độ DEHP nước uống ppb Ảnh hưởng đến người DEHP chủ yếu vào thể người thông qua đường ăn, uống.Đ ầu tiên, DEHP bị phân huỷ enzyme lipase tạo thành MEHP 2-ethyl hexanol (2-EH) MEHP chất độc cho hệ sinh dục, nguy hiểm h ơn đường tĩnh mạch DEHP IARC phân loại vào nhóm chất có th ể gây ung th cho người Chương :Kết luận I Khả phát triển DEHP Việt Nam Ngành công nghiệp polymer phát triển, nhiên tất nguyên liệu đầu vào phải nhập khả cạnh tranh sản phẩm nhựa Việt Nam yếu, giai đoạn toàn cầu hóa Ngành Dầu khí Hóa chất lập chiến lược phát triển lâu dài cho bước chế biến Thủ tướng Chính phủ phê duyệt định 343/2005/QĐ-TTg ngày 26/12/2005 386/2006/QĐ-TTg ngày 09/3/2006 Các định việc cụ thể hóa đường lối phát tri ển ngành hóa dầu Việt Nam Do ngành sản xuất chất phụ trợ điển hình nh DEHP có c hội phát triển lớn II Các dự án nhà máy lọc hóa dầu Việt Nam Dự án Tổ hợp lọc hóa dầu Nghi Sơn dự án liên doanh đ ầu t gi ữa Tập đoàn Dầu khí quốc gia Việt Nam với Công ty Dầu khí qu ốc t ế Cô-oét, Công ty Idemitsu Kosan Nhật Bản Công ty Hóa chất Mitsui Nhật Bản Nhà máy lọc dầu Dung Quất, thuộc Khu kinh tế Dung Quất, tỉnh Quảng Ngãi Dự án xây dựng tổ hợp hóa dầu Long Sơn, tỉnh Bà R ịa-Vũng Tàu Ngoài nhiều dự án lớn nhỏ khác Với việc nhiều dự án tổ hợp lọc hóa dầu triển khai th ực ta thấy tiềm phát triển ngành công nghiệp sản xuất polymer nói riêng lĩnh vực hóa dầu nói chung Do kéo theo phát triển công nghiệp sản xuất sản phẩm phụ trợ mà điển hình 2-ethylhexyl phthalate (DEHP) TÀI LIỆU THAM KHẢO Joseph Brown, John Budroe, Marlissa Campbell, John Faust, Andrew Salmon; Public Health Goal for Di(2-Ethylhexyl)Phthalate (DEHP) in Drinking Water; 1997 Pentanlides, T.Ishikawa, Y.Natori, L.Liberis, Modelling and optimisation of an in dustrial batch process for the production of dioctyl phthalate, 1997 European Union Risk Assessment Report BIS(2-ETHYLHEXYL) PHTHALATE (DEHP) POLYMER SCIENCE AND TECHNOLOGY Robert O Ebewele Department of Chemical Engineering University of Benin Benin City, Nigeria http://www.dehp-facts.com/DEHP http://www.nicnas.gov.au/industry/existing_chemicals/phthalate_ hazard_assessments/dehp MỤC LỤC ... 2.Sơ đồ công nghệ sản xuất phtalic anhydride II Sơ đồ công nghệ sản xuất thực tế Trên giới có nhiều hãng sản xuất DEHP với nh ững công nghệ khác nhau, điển hình công nghê technobell Hình 2.2 Công. .. xúc tác loại ancol sử dụng DEHP tinh chế cách chưng cất chân không dùng than hoạt tính Quá trình khép kín liên tục Chương 2: Công nghệ sản xuất DEHP I Nguyên tắc trình DEHP sản xuất este anhydrit... I Tổng quan DEHP Cấu trúc hóa học 2-ethylhexyl phthalate thường viết tắt DOP hay DEHP Đây hợp chất dieste anhydrit phthalic với 2-etyl-hexanol Công thức phân tử: C6H4(COOC8H17)2 Công thức cấu