CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT ETYLEN OXIT

Giới thiệu chung về Etylen Oxit: Cấu tạo Tính chất vật lý Tính chất hóa học An toàn môi trường Ứng dụng và tình hình sản xuất Các phương pháp sản xuất Etylen Oxit Lựa chọn công nghệ Tài liệu tham khảo

CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT ETYLEN

NỘI DUNG

• Giới thiệu chung về Etylen Oxit

• Các phương pháp sản xuất Etylen Oxit

• Lựa chọn công nghệ

• Tài liệu tham khảo

GIỚI THIỆU CHUNG VỀ EO

Cấu tạo

• ETYLEN OXT (EO)

• Tên gọi khác: oxiran

• Công thức phân tử C2H4O

• Công thức cấu tạo

• Cấu trúc mạch vòng

Tính chất vật lý

• Chất khí ở 25°C,không màu,có mùi

• Các thông số vật lý:

Tính chất hóa học

• Dễ dàng thục hiển phản ứng mở vòng

• Phản ứng điển hình là với các hợp chất có tính axit và bazơ thông qua cơ chế phản ứng SN2b) Phản ứng với hợp chất chứa Hydro linh động (RCOOH,H2O, ROH, NH3 )

Tính chất hóa học

c) Phản ứng với nước

Xúc tác H+ tạo Etylen Glycol (EG) phụ thuộc tỷ lệ EO/H2O

(CH2CH2)O + H2O → HO–CH2CH2–OH

2 (CH2CH2)O + H2O → HO–CH2CH2–O–CH2CH2–OH 3 (CH2CH2)O + H2O → HO–CH2CH2–O–CH2CH2–O–CH2CH2–OH

n (CH2CH2)O + H2O → HO–(CH2CH2–O–)nH

An toàn môi trường

Ứng dụng và tình hình sản xuất

a) Ứng dụng

Được sản xuất công nghiệp từ năm 1914

Chủ yếu để sản xuất EG ( chiếm 65% tổng sản lượng )

Ứng dụng và tình hình sản xuất

• Sản xuất Monoethylene Glycol: sử dụng làm chất chống đông,sản xuất nhựa PET…

Ứng dụng và tình hình sản xuất

• Poly Ethylene Glycol:

Sử dụng làm thuốc mỡ, dầu bôi trơn, dung môi (trong sơn, thuốc…), sử dụng trong mỹ phẩm…

• Ethylene Glycol Ether:

Sản xuất chất hoạt động bề mặt, thuốc tẩy, dung môi, dầu phanh, dung môi để loại SO2, H2S, CO2

Ứng dụng và tình hình sản xuất

• Ethanolamine:

Sử dụng trong công nghiệp dệt, mỹ phẩm, xà phòng, thuốc tẩy…

• Sản phẩm quá trình Ethoxyl hóa:

Sản phẩm phản ứng của EO với rượu béo, amin béo, alkyl phenol… sử dụng làm chất hoạt động bề mặt, chất phân tán, chất tẩy rửa thân thiện môi trường…

Ứng dụng và tình hình sản xuất

• Thế giới sản xuất ethylene oxide là 20 triệu tấn trong năm

2009,  19 triệu tấn trong năm 2008 và 18 triệu tấn vào năm 2007

• Các nhà sản xuất lớn nhất thế giới của ethylene oxide là 

Công ty Hóa chất Dow (3-3,5 triệu tấn vào năm 2006 ), 

Saudi Basic Industries (2000-2500 tấn vào năm 2006  ), 

Royal Dutch Shell (1.328.000 tấn trong năm 2008-2009 ), BASF

 (1.175.000 tấn trong năm 2008-2009 ), 

Tổng công ty Hóa dầu Trung Quốc (~ 1 triệu tấn vào năm

2006  ), Formosa Plastics (~ 1 triệu tấn vào năm 2006 ) và Ineos

 (0,92 triệu tấn trong năm 2008-2009

• Tình hình sản xuất EO trên thế giới năm 2004

Các phương pháp sản xuất EO

• Xúc tác:

• Xúc tác được sử dụng là Ag (7-20%) trên chất mang

• Chất mang: đường kính mao quản lớn, bề mặt riêng nhỏ, người ta dùng

α-• Al2O3, SiO2 – Al2O3…

• Ngoài ra còn có các chất phụ trợ: hợp chất kim loại kiềm, kiềm thổ (100500 mg/kg )

• Các hợp chất của Cl (EDC, VC…) giảm các phản ứng cháy

• Độ chọn lọc của quá trình lên đến 90%

Các phương pháp sản xuất EO

• Nguyên liệu

• Có 2 nguyên liệu chính là Etylen và khí oxi với các điều kiện:

• Trong etylen : Hàm lượng C2H2, S, CO < 2 ppm Để có thể thỏa mãn điều kiện trên người ta lựa chọn Etylen từ quá trình steam cracking

• Đối với oxi thì đơn giản hơn khi có thể dùng Oxy tinh khiết hoặc không khí

• Điều kiện phản ứng

• Nhiệt độ: 260-290oC

• Áp suất: 1-3 Mpa

• Thời gian phản ứng: 1-4s

• Tỉ lệ phản ứng: phụ thuộc dùng oxy hay không khí

• Phải duy trì nồng độ etylen < 3% thể tích dưới giới hạn nổ nên dùng khí trơ: N2, CH4.

Lựa chọn công nghệ

• Công nghệ chung:

Sơ đồ công nghệ

Thu hồi 99.7% EO,1 lượng nhỏ tạo cặn Glycol,tiết kiệm nguên liệu

Thu được EO tinh khiết hoặc EG với hiệ suất cao

Thiết bị phức tạp,đầu tư ban đầu lớn

Tài liệu tham khảo

1. Công nghệ tổng hợp hữu cơ hóa dầu – Phạm Thanh Huyền,Nguyễn Hồng Liên – NXB Khoa học và kỹ thuật

2. Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry

3. http://www.freepatentsonline.com

4. https://vi.scribd.com

5. http://tailieu.vn

CẢM ƠN CÔ VÀ CÁC BẠN ĐÃ CHÚ Ý THEO DÕI