Bảng 1.5. Các quy trình sản xuất EDC bằng phương pháp oxyclo hóa
Quy trình Oxy Vinyls Inovyl Mitsui Vinnolit
Đặc trưng quá trình Tầng sôi Tầng sôi Tầng sôi Tầng sôi
Nhiệt độ phản ứng, oC 225 220 – 237 230 225
Áp suất, kg/cm2 3,5 5,0 – 6,4 3,0 3,5
Hiệu suất chuyển hóa C2H4 97,8% 95,5% 97,5% 97,8%
Xúc tác CuCl2 CuCl2 CuCl2 CuCl2
2.3. So sánh và lựa chọn phương pháp sản xuất.
Ngày nay, công nghệ sản xuất dicloetan có nhiều phương pháp khác nhau. Mỗi phương pháp đều có ưu, nhược điểm nhất định, nên việc lựa chọn công nghệ này hay công nghệ khác tùy thuộc vào vốn đầu tư, nguồn nguyên liệu, khả năng công nghệ và mức độ phối hợp của dây chuyền sản xuất, nguyên liệu và xúc tác, yêu cầu độ tinh khiết của sản phẩm và chỉ tiêu kinh tế, kỹ thuật của quá trình, từ đó mới quyết định việc lựa chọn công nghệ.
Bảng: So sánh 2 phương pháp sản xuất EDC.
Phương pháp Clo hóa trực tiếp etylen Oxyclo hóa etylen
Ưu điểm
– Nhiệt độ phản ứng tương đối thấp từ 20 – 90oC.
– Cấu tạo thiết bị đơn giản. – Chi phí đầu tư thấp.
Đối với những nước có giá thành HCl rẻ thì hiệu quả hơn phương pháp clo hóa trực tiếp
Nhược điểm
– Nguyên liệu cần độ tinh khiết cao. – Chất tham gia phản ứng và sản
phẩm tạo thành có độ độc hại lớn. – Dễ cháy nổ trong quá trình sản
xuất
– Độ chuyển hóa thấp. – Độ chọn lọc thấp. – Sản phẩm phụ nhiều. – Tăng tốc độ tuần hoàn và
làm tăng chi phí sản xuất
Bảng: So sánh 2 công nghệ oxyclo hóa
Với thiết bị xúc tác tầng sôi Với thiết bị lớp xúc tác cố định
Ưu điểm
– Điều kiện phản ứng ít nghiêm ngặt hơn.
– Hiệu suất thu hồi EDC cao hơn. – Dễ thu hồi và điều khiển nhiệt
phản ứng.
– Bề mặt truyền nhiệt lớn, tăng trao đổi nhiệt với thành thiết bị.
– Xúc tác làm việc liên tục không phải ngừng để tái sinh.
– Không bị quá nhiệt cục bộ.
– Cấu tạo thiết bị đơn giản dẫn đến chi phí đầu tư và vận hành thấp. – Không cần thiết bị tách xúc tác. – Yêu cầu xúc tác không quá cao. – Tiêu tốn ít năng lượng hơn.
– Sản phẩm thu được ở pha khí, vì vậy không kéo theo xúc tác.
Nhược điểm
– Cần thiết bị tách xúc tác và làm khan ở bộ phận tinh chế.
– Cấu tạo thiết bị phức tạp do đó yêu cầu kỹ thuật cao.
– Chi phí đầu tư và vận hành lớn.
– Phải ngừng hoạt động khi tái sinh xúc tác.
– Dễ xảy ra hiện tượng quá nhiệt cục bộ.
– Lượng xúc tác làm việc bị hao hụt nhiều do xúc tác là dạng bột nhỏ dễ bay theo sản phẩm khí.
– Xúc tác yêu cầu có tỷ trọng và kích thước đồng đều.
Bảng: So sánh 2 công nghệ clo hóa trực tiếp etylen
Clo hóa ở nhiệt độ cao Clo hóa ở nhiệt độ thấp
Ưu điểm
– Sử dụng sản phẩm phụ ít. – Sản phẩm dạng khí.
– Xúc tác không đi theo sản phẩm.
– Sản phẩm thu được ở dạng lỏng. – Quá trình được tiến hành ở dạng
lỏng nên rất an toàn.
– Hệ thống thiết bị đơn giản hơn. – Để tạo thành sản phẩm phụ ta có
thể khống chế được nhiệt độ. – Điều chỉnh được dòng vào của
nguyên liệu clo và etylen, tỷ số clo/etylen càng lớn sản phẩm phụ tạo ra càng nhiều nên quá trình này thường dùng thiếu clo để điều chỉnh lượng sản phẩm phụ tạo ra ít
Nhược điểm
– Yêu cầu thiết bị phức tạp do một phần của sản phẩm ở thiết bị phản ứng chính (khoảng 5%) được đưa vào làm sạch vậy nên thiết bị phản ứng phải có cột hồi lưu để tránh sự mất mát.
– Hiệu suất phản ứng không cao. – Vì vậy phương pháp này ít được
sử dụng
– Tốn năng lượng thu hồi EDC.