còn có thể đi từ nguồn ethylene loãng.
- Xúc tác có hoạt tính cao, ít nhạy với các chất như nước, hợp chất chứa S và các chất độc khác so với xúc tác acid Lewis. Độ ổn định của xúc tác cao
- Xúc tác dị thể không ăn mòn, không ô nhiễm dẫn tới giá thành vận hành thấp, loại bỏ được khâu xử lý nước thải và thu hồi xúc tác ( bỏ thiết bị rửa và trung hòa ).
- Do độ chọn lọc của xúc tác cao. Lượng sản phẩm phụ sinh ra ít, sản phẩm ethylbenzene thu được có độ tinh khiết cao 99.9%
- Năng suất cao, giảm giá thành sản xuất
- Vốn đầu tư và giá thành chế tạo thiết bị thấp do các thiết bị trong khối phản ứng làm từ vật liệu thép Cacbon, không cần dùng hợp kim đặc biệt và phủ trên bề mặt
Phần 3. Thiết kế dây chuyền sản xuấtSơ đồ Sơ đồ
Phần 4. Tính toán công nghệ
* Số liệu ban đầu :
- Năng suất : 35000 tấn/năm - Hiệu suất các quá trình : + Alkyl hóa : 90% + Chuyển mạch Alkyl : 92% + Chưng Benzene : 95% + Thiết bị ngưng tách khí : 98% + Chưng Ethylbenzene : 90% + Tách polyethylbenzene : 93% + Hiệu suất chung : 64.5%
- Độ tinh khiết sản phẩm : 98.5%
I. Tính cân bằng vật chất
Dây chuyền hoạt động liên tục 24/24. Trong một năm tổng thời gian làm việc là 350 ngày, còn lại là thời gian sửa chữa và bảo dưỡng thiết bị. Năng suất tính cho một giờ là : 35000*103 / (350*24) = 4166.67 ( kg/h ) Độ tinh khiết sản phẩm : 98.5%
Lượng Ethylbenzene thu được trong thực tế là : 4166.67*0.985 = 4104.17 ( kg/h ).
Hiệu suất chung của quá trình : 64.5% C6H6 + C2H4 → C6H5 - C2H5
(1)
Khi hiệu suất = 100%, lượng ethylbenzene thu được là : 4104.17 / 0.645 = 6363.05 ( kg/h )
Theo PT (1) : n C2H4 = n C6H5 - C2H5 = 6363.05 / 106 = 60 ( kmol/h ) Vậy lượng C2H4 cần dùng cho phản ứng là : 60*28 = 1680 ( kg/h ) Ethylene nguyên liệu chứa : 93% C2H4, 7% C2H6
Vậy tổng lượng nguyên liệu Ethylene nguyên liệu cần dùng là : 1680 /0.93 = 1806.5 ( kg/h ). Trong đó lượng C2H6 là : 1806.5*0.07 = 126.5 ( kg/h )
1. Tháp Alkyl hóa và chuyển mạch Alkyl
Trong tháp Alkyl hóa xảy ra hai phản ứng sau :
C6H6 + C2H4 → C6H5 - C2H5 (1)
x(kmol) ← x(kmol) ← x (kmol) C6H5 - C2H5 + C2H4 → C6H4 - ( C2H5 )2
(2)
y (kmol) ← y (kmol) ← y (kmol)
Do hiệu suất của tháp alkyl hóa là 90% : n C6H5 - C2H5 = 0.9 n C2H4
Ta có hệ : x + y = 60
x – y = 0.9 ( x + y )
Giải hệ có : x = 57; y = 3 ( kmol )
Lượng ethylbenzene ra khỏi tháp a là : 0.9*60 = 54 ( kmol/h )
= 54*106 = 5724 ( kg/h ) Lượng diethylbenzene ra khỏi tháp a là : 3*134 = 402 ( kg/h ) (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Hiệu suất của tháp tách polyethylbenzene là 93%.
Lượng diethylbenzene tuần hoàn lại tháp b là : 402*0.93 = 373.86 ( kg/h ) = 373.86 / 134 = 2.79 (kmol/h ) Trong tháp b chuyển mạch alkyl xảy ra pư :