2.1. Nguyên liệu. Benzene:
Công thức phân tử C6H6
Phân tử gam 78,1121 g/mol
Trạng thái Chất lỏng không màu
Tỷ trọng 0,8786 g/cm³, chất lỏng
Điểm nóng chảy 5,5 °C (278,6 K)
Điểm sôi 80,1 °C (353,2 K)
Độ hòa tan trongnước 1,79 g/L (25 °C)
Độ nhớt 0,652 cP ở 20 °C
Ứng dụng của benzen Người ta thu được benzen khi cốc hoá than đá, cũng như từ các hidrocacbon béo và hidrocacbon vòng no của dầu mỏ. Hiện nay, quá trình tổng hợp hoá học benzen từ hidrocacbon no và từ parafin vòng – quá trình refominh đã được đưa vào công nghiệp.
*Sản xuất benzene
− Chưng cất dầu mỏ, chưng cất chân không sản phẩm dầu
− Kết tinh
− Chưng cất chiết xuất, chiết xuất dung môi(nhựa than)
Benzene thu được trong các quá trình có nồng độ cao như chiết xuất dung môi nồng độ 97-99,5%, chiết xuất dung môi 99,5-99,8%...
Dung môi Nước vào Sản phẩm Phân tách Rửa sản phẩm Phản ứng Nguyên liệu & xúc tác Dung môi hoàn nguyên Nước ra rarararara
Trong quá trình chúng ta đòi hỏi benzene có nồng độ cao từ 99+ để đáp ứng hiệu suất của mỗi lần chuyển đổi và cả quá trình là khoảng 97%, hạ thấp mức hao hụt cho quá trình 3%...
Dầu thô Việt Nam thuộc họ paraffinic thì trong đó khoảng 15-20% là aromatic. Với hàm lượng như thế chúng ta có thể thu được benzene tương đối và sử dụng cho quá trình tổng hợp maleic anhydride, phenol,xylen….thay vì đó n- butane,n-butene sẽ dùng cho việc sản xuất nguyên liệu, nhiên liệu lỏng,polime, phụ gia. Khi Việt Nam đang trên con đường phát triển thì nhu cầu sử dụng năng lượng rất lớn như vậy việc sử dụng benzene ít gây áp lực cho nhu cầu năng lượng.
Oxi:
Quá trình tổng hợp này chúng ta có thể sử dụng oxi ở 2 dạng là oxi tinh khiết & oxi không khí. Oxi tinh khiết thu được khi tiến hành quá trình chưng cất không khí quá trình này thực hiện đòi hỏi ở nhiệt độ rất thấp ở -1670C thu nitơ, -1820C thu oxi, quá trình này rất tốn kém năng lượng và chi phí sản xuất vì vậy oxi tinh khiết thì không phù hợp cho sản xuất maleic anhydride. Thay vào đó chúng ta sẽ sử dụng oxi trong không khí qua lọc, rửa bụi lúc này không khí sạch được dung cho quá trình này. Không khí 79% N2, 21% O2 được sử dụng gấp 2 lần để đảm bảo hiệu suất quá trình và giảm chi phí so với sử dụng oxi tinh khiết.
2.1. Phản ứng.
Phản ứng xảy ra bởi xúc tác vanium oxide, ở khoảng nhiệt độ 330-400 độ, áp suất khí quyển.trong phản ứng xảy ra toa3nhiet65 rất mạnh cần tiến lấy nhiệt ra tăng chiều thuận cho phản ứng. Sản phẩm tạo thành ơ dạng hơi ra khỏi tháp cần làm lạnh để đưa vào tháp rửa
2.3. Rửa sản phẩm
Sản phẩm được rửa bằng dung môi diphthalate tách lượng không khí và benzene chưa phản ứng ra ngoài xử lí tránh ảnh hưởng đến môi trường. Phần sản phẩm chính và phụ hòa tan trong dung môi và được tách ra trong tháp phân tách
2.4. Phân tách
Quá trình phân tách sản phẩm dựa vào nhiệt độ sôi của từng chất sẽ thu được sản phẩm. nhiệt độ sôi của Maleic 202oC, diphthalate 280oC. Sản phẩm chính thu ở đỉnh tháp, đáy tháp là dung môi hoàn nguyên tiếp tục bổ sung cho quá trình rửa
2.5. Quy trình công nghệ
Nguyên liệu benzene ở thùng chứa (1) được bơm (3) vận chuyển vào thiết bị hóa hơi (4) ở đây benzene được hóa hơi tăng khả năng tiếp xúc với oxi. Oxi
được máy nén (2) kết hợp với hơi benzene đi vào lò nung (5) năng nhiệt độ lên đến 330-400oC.
Tại lò phản ứng (8) các phản ứng bắt đầu xảy ra tạo sản phản, phản ứng tỏa nhiệt mạnh nên được lấy nhiệt ra bằng dung dịch muối. Sản phản dưới đáy tháp được làm nguội để đưa vào tháp rủa sản phẩm.
Dòng sản phẩm ra khỏi tháp rủa vẫn còn ở thể hơi đi vào tháp rửa (11) được rửa bằng dung môi dibutyl phthalate phun từ đỉnh tháp xuống.trên đỉnh tháp CO,CO2,H2O,C6H6 không hòa tan ra khỏi tháp được làm lạnh ngưng tụ(12,13) tách dung dung môi và sản phẩm chính bị lôi cuốn. Khí thải được đem ra xử lí, đốt tránh gây ô nhiễm.ở đáy tháp là hỗn hợp maleic anhydride, quinine,lượng nhỏ nước và dung môi được đưa qua tháp tách (16).
Ở tháp tách (16) tách hỗn hợp sản phẩm maleic anhydride, acid maleic, quinone rồi tiếp tục xử lí sản phẩm, một phần được hồi lưu trên đỉnh tháp. Quá trình xử lí thu được dung dịch anhydride có nồng độ 99,9%. Dibutyl phthalate thu được ở đáy tháp được tuần hoàn trở lại làm dung môi cho tháp rửa (11)