Tìm hiểu công nghệ sản xuất đimetyl tetraphtalat và tính toán cân bằng cho thiết bị phản ứng với dây chuyền công suất 200 000 tấnnăm

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT Bộ môn: Lọc Hóa - Dầu ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: Tìm hiểu cơng nghệ sản xuất đimetyl tetraphtalat tính toán cân cho thiết bị phản ứng với dây chuyền công suất 200.000 tấn/năm Cán hướng dẫn: Sinh viên thực hiện: TS Nguyễn Thị Linh Cù Thị Thanh Hoa Lớp: Lọc Hóa Dầu A K54 Hà Nội - 2013 Nguyễn Việt Tiến Page Chương 1: Tổng quan sản phẩm Đimetyl tetraphtalat Sản phẩm Đimetyl tetraphtalat a Tính chất vật lý Cấu tạo Nó chất rắn màu trắng, , sôi nhiệt độ 284 0C, nóng chảy 141 0C, với tiêu hóa lý sau: Bảng Thơng số đặc trưng vật lý Đimetyl tetraphtalat Các tiêu Thông số Nhiệt độ nóng chảy 1410C Khối lượng phân tử 194018 g/mol Khối lượng riêng 1.2 g/cm3 pKa -7.21 pKb -6.6 d 254 1.28 Nhiệt độ tự bốc cháy 518 0C Giới hạn cháy nổ khơng khí 0.8-11.8 Nhiệt độ sôi 2840C Nguyễn Việt Tiến Page Đimetyl tetraphtalat dạng hạt mịn phân tán tạo thành hỗn hợp nổ khơng khí Ngồi ảnh hưởng tới sức khỏe người cá sinh vật nước tiếp xuc với đimetyl tetraphtalat điều dễ nhận biết làm mắt bị đỏ lên b Tính chất Hóa Học: Đimetyl tetraphtalat este đa chức có số tính chất chung este Thủy phân môi trường axit (phản ứng thuận nghịch): C6H4( COOCH3)2 + 2H2O (H+) ↔ C6H4( COOH)2+ 2CH3OH 2.Thuỷ phân mơi trường kiềm hay gọi phản ứng xà phòng hóa C6H4( COOCH3)2 + NaOH → C6H4 (COONa)2 +2 CH3OH c Ứng dụng đimetyl tetraphtalat Đimetyl tetraphtalat có ứng dụng quan trọng cơng nghiệp đời sống Đimetyl tetraphtalat nguồn nguyên liệu sản xuất Nó sản phẩm trung gian để tổng hợp polyeste, bao gồm polyetylen tetraphtalat (PET) polytrimethylene tetraphtalat Mà sản phẩm chai PET có vai trò cần thiết cho nhu cầu chứa đựng nước uống đảm bảo vệ sinh thân thiện với môi trường Các sản phẩm hóa chất sản xuất từ DMT sau: Tên 2-Nitro dimethyl 2-amin dimethyl terephthalate terephthalate (NDMT) (ADMT) CAS 39020-35-4 5372-81-6 Công thức cấu tạo Ví dụ sử dụng Sơn nhựa Nguyễn Việt Tiến Sơn nhựa Page Tên Terephthalic dihydrazide 136-64-1 1,4-Bisbenzyl Ví dụ sử dụng Cách nhiệt sơn Vật liệu điện tử Tên Terephthaldehyde 4-Amino axit benzoic methylester CAS 623-27-8 619-45-4 Ví dụ sử dụng Phim cách nhiệt bán dẫn xen, đại lý làm trắng huỳnh quang Nguyên liệu hóa học khác Tên Benzocain - (dimetylamino) benzoic axit octyl CAS 94-09-7 58817-05-3 Đại lý gây tê cục Tia cực tím hấp thụ đại lý CAS 3363-97-1 Cơng thức cấu tạo Công thức cấu tạo Công thức cấu tạo Ví dụ sử dụng Các phương pháp tổng hợp đimetyl tetraphtalat Các phương pháp tổng hợp đimetyl tetraphtalat thường từ p-xilen lấy từ phân đoạn chưng cất dầu thơ , nhiệt phân xăng,… Có phương pháp tổng hợp sau: • Cơng nghệ BASF, Dupont and Montecatini oxihoa pxilen pha lỏng sau ester hóa với methanol q trình Nguyễn Việt Tiến Page • Oxi hóa p-xilen axit nitric tạo axit tetraphatic sau este hóa với methanol tạo đimetyl tetraphtalat + HNO + H2O + NO + CH3OH + H2 O Tuy nhiên q trình oxi hóa nhóm metyl hóa p-xylen tạo nên axit p-xilen q trình oxi hóa nhóm metyl lại khó khăn nhiều, cơng nghiệp q trình diễn theo giai đoạn oxy hóa este hóa ln phiên • Cơng nghệ Witten Dynamit Nobel Hercules thiết kế, mặt lí thuyết , q trình diễn theo giai đoạn oxi hóa este hóa luân phiên Nguyễn Việt Tiến Page Điều kiện phản ứng Cả q trình oxi hóa nhóm metyl diễn pha lỏng 140- 170 oC , 4-8 bar có mặ muối hữu Co/Mn axits hóa Với phẩn ứng este hóa với metanol, khơng có xúc tác phản ứng diễn 250-280oC, 100 bar 140-240oCvà 40 bar có mặt p-toluensulfonic axit Cơ chế phản ứng: Đimetyl tetraphtalat hình thành phản ứng tỏa nhiệt sau: C6H4 – (CH3)2 + O2 +2 CH3OH → H3C– OOC–C6H4–COO–CH3 + H2O Phản ứng tổng xảy qua giai đoạn hình thành hợp chất trung theo sơ đồ: Nguyễn Việt Tiến Page Tình hình sản xuất đimetyl tetraphtalat Nguyễn Việt Tiến Page Nguyễn Việt Tiến Page ... hóa Với phẩn ứng este hóa với metanol, khơng có xúc tác phản ứng diễn 250-280oC, 100 bar 140-240oCvà 40 bar có mặt p-toluensulfonic axit Cơ chế phản ứng: Đimetyl tetraphtalat hình thành phản ứng. .. hay gọi phản ứng xà phòng hóa C6H4( COOCH3)2 + NaOH → C6H4 (COONa)2 +2 CH3OH c Ứng dụng đimetyl tetraphtalat Đimetyl tetraphtalat có ứng dụng quan trọng công nghiệp đời sống Đimetyl tetraphtalat. .. nguồn nguyên liệu sản xuất Nó sản phẩm trung gian để tổng hợp polyeste, bao gồm polyetylen tetraphtalat (PET) polytrimethylene tetraphtalat Mà sản phẩm chai PET có vai trò cần thiết cho nhu cầu chứa