Sơ đồ công nghệ của hãng Monsanto (hình 2.2)

Một phần của tài liệu cacbonyl hóa methanol sản xuất axit axetic (Trang 31 - 33)

Theo lý thuyết thì công nghệ Monsato cũng gần với công nghệ của hãng BASF sự khác nhau cơ bản là ở áp suất tuyệt đối chỉ khoảng 3,5.106 Pa với nhiệt độ khoảng 2000C. Hệ thống bao gồm các phần sau:

Hình 2.2

• Khu vực chuẩn bị xúc tác: Tại khu vực này, hệ xúc tác được chuẩn bị từ rodiiodua mới và xúc tác tuần hoàn được thu hồi lại nhờ các giai đoạn xử lý sau phản ứng. Dung dịch thu hồi này trước hết được loại bỏ các ion kim loại có lẫn do quá trình xử lý bằng nhựa trao đổi ion. Sau đó , nó được phân hủy một phần nhờ đun nóng, rồi làm lạnh, kết tủa để thu hồi các cấu tử chứa rodi. Các hợp chất này sẽ được bổ sung iot mới, rồi hòa tan trong axit axetic nóng dưới áp suất CO.

• Khu vực cacbonyl hóa: Methanol được cacbonyl hóa trong pha lỏng, trong một thiết bị phản ứng có khuấy. Nhiệt độ của môi trường phản ứng được giữ không đổi nhờ bay hơi một phần các tác nhân phản ứng và sản phẩm, do đó tách được nhiệt phản ứng sinh ra. Pha khí này chứa chủ yếu CO, nito, CO2, methanol và metyl iodua, được làm lạnh và rửa bằng methanol để thu hồi phần lớn các nguyên liệu bị tách theo. Dòng sản phẩm lỏng ra khỏi thiết bị phản ứng được xả áp nhanh. Các khí có chứa axit axetic, ẩm, metyl iodua, axit formic... được đưa đến khu vực tinh chế. Phần lỏng, chủ yếu là phức xúc tác, metyl axetat và axit axetic đươc làm lạnh và đưa trở về vùng phản ứng.

• Khu vực phân tách và tinh chế: Tháp chưng đầu tiên được thiết kế để tạo ra phân đoạn giàu axit axetic nhờ tách bỏ các cấu tử nhẹ và các cấu tử nặng ( metyliodua, metyl axetat...). Phân đoạn này sau đó được dehydrat hóa nhờ chưng đẳng phí. Pha nước được thu hồi ở đỉnh tháp được tiếp tục chuyển sang chưng phân đoạn để loại bỏ nước dư. Dòng sản phẩm nặng được xử lý trong tháp tinh chế tạo ra axit axetic băng, còn axit axetic cặn ra ở đáy tháp cũng được thu hồi trong tháp chưng phân đoạn bổ sung tách các cấu tử sản phẩm nặng như axit propionic. Các tháp này đều làm bằng thép hợp kim cao và có chứa từ 35 đến 45 đĩa.

Cacbon monoxit và metanol phản ứng với nhau trong thiết bị phản ứng tạo axit axetic. Khí trong các ống phản ứng và làm sạch được tập hợp lại và rửa ở tháp rửa để thu hồi phần nhẹ gồm Iodua hữu cơ, sau đó tuần hoàn lại thiết bị phản ứng. Axit axetic thô được đưa tới tháp chưng phần nhẹ. Sản phẩm nhẹ ở đỉnh được đưa về hệ thống lọc khí,sản phẩm nặng cho quay trở lại hệ thống phản ứng đầu. Axit axetic được lấy ra ở dòng bên và đưa đến tháp làm khô. Tại đây nước được tách ra bằng phương pháp chưng cất đơn giản. Sản phẩm đỉnh của tháp làm khô là hỗn hợp của axit axetic và nước được đưa về thiết bị phản ứng. Axit axetic khô từ tháp làm khô cho qua tháp tách, ở đó axit propionic được tách ra dưới dạng sản phẩm đáy. Sản phẩm đỉnh là axit axetic được đưa tới tháp làm sạch lần cuối. Axit axetic có độ tinh khiết cao được lấy ra dưới dạng hơi giữa tháp, sản phẩm đỉnh và đáy được tuần hoàn lại thiết bị phản ứng

Một phần của tài liệu cacbonyl hóa methanol sản xuất axit axetic (Trang 31 - 33)