Bảng 1.5. Các quy trình sản xuất EDC bằng phương pháp oxyclo hóa
Quy trình Oxy Vinyls Inovyl Mitsui Vinnolit
Đặc trưng q trình Tầng sơi Tầng sơi Tầng sơi Tầng sơi
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.
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 cơng 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 khơng kéo theo xúc tác.
điểm
khan ở bộ phận tinh chế.
– Cấu tạo thiết bị phức tạp do đó u cầu kỹ thuật cao.
– Chi phí đầu tư và vận hành lớn. – 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.
xúc tác.
– Dễ xảy ra hiện tượng quá nhiệt cục bộ.
– Điều kiện phản ứng cao hơn.
Bảng: So sánh 2 cơng 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 khơng 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.