Quá trình chuẩn bị xúc tác
Mục đích: nhằm chuẩn bị xúc tác cho quá trình và hoạt hóa xúc tác. Đồng thời nó còn chuẩn bị các chất phụ trợ thêm vào xúc tác.
Hình 2.11. Quy trình quá trình chuẩn bị xúc tác
1-bồn chứa TEAL; 2-thùng chứa DONOR; 3- thiết bị định lượng; 4- thiết bị chuẩn bị dầu mỡ; 5- phân tán xúc tác; 6- hoạt hóa xúc tác;
7- bơm piptong
Ở quá trình này, TEAl sẽ được tự động đổ đầy và được tích áp đưới áp suất ni tơ được bơm định lượng đưa đến thiết bị hoạt hóa xúc tác. Còn DONOR sẽ được phối trộn với dầu để tạo thành hỗn hợp theo tiêu chuẩn chứa 10% dầu. Sau đó được định lượng và đưa đến
tác, nó được trộn với hỗn hợp dầu mỡ( khoảng 67% dầu và 33% mỡ). Sau đó, nó được bơm piptong đưa đến thiết bị hoạt hóa xúc tác. Ở thiết bị hoạt hóa xúc tác, tâm hoạt động được kích hoạt để kết nối với các monomer. Ở bước này, dầu được loại bỏ khỏi bề mặt xúc tác và các phản ứng phức hóa xúc tác xuất hiện. Thiết bị này liên tục khuấy trộn và được làm mát bằng nước lưu thông ngoài ỏ áo để chống quá trình gel hóa và ngăn chặn xúc tác lắng.
Quá trình chuẩn bị nguyên liệu
Propylene hồi lưu được làm khô qua thiết bị rây phân tử để tách bỏ H2O và xử lý xúc tác để loại vết COS. Công đoạn này cần phải có bởi vì tất cả các xúc tác của quá trình polymer hoá rất nhạy với các tạp chất sẵn có trong nguyên liệu.
Hình 2.12: Quy trình chuẩn bị nguyên liệu
1-thiết bị tách sơ bộ; 2,3-tháp hấp phụ; 5-thiết bị làm mát bằng không khí; 6-thiết bị ngưng tụ; 7-thiết bị nung.
Propylene được làm khô qua thiết bị rây phân tử để tách bỏ H2O và xử lý xúc tác để loại vết COS. Công đoạn này cần phải có bởi vì tất cả các xúc tác của quá trình polymer hoá rất nhạy với các tạp chất sẵn có trong nguyên liệu.
o Bồn chứa nguyên liệu.
Nguyên liệu được sản xuất ở dạng lỏng được tồn chứa vào 2 thiết bị hình cầu,hai bồn này tồn chứa Propylene để bơm vào lò phản ứng.
Trong quá trình tồn chứa chỉ chứa trong khoảng 80 - 85 % dung tích bồn chứa để phần không gian trên cho quá trình giãn nở khi nhiệt độ tăng, mục đích để tránh trường hợp nhiệt độ môi trường cao dẫn tới áp suất trong thiết bị tăng cao gây nguy hiểm. Do chứa nguyên liệu ở áp suất cao nên lựa chọn bồn hình cầu. Propylene tan rất ít trong nước, dễ hoà tan trong các dung môi hữu cơ.
Hai bồn chứa này có thể chịu được áp suất 10bar, 100°C. Tuy nhiên bồn chỉ hoạt động ở 5bar, 45°C.
o Thiết bị lọc:
Thiết bị này sẽ được bố trí để lọc Propylene trước khi đưa vào lò phản ứng. Thiết bị có kích thước lỗ 25 μm, nhiệm vụ để lọc các cặn bẩn do trong quá trình phản ứng tạo ra các tạp chất và cặn kim loại. Do kích thước lỗ nhỏ nên lỗ nhanh bị bít kín, do đó có 2 thiết bị luân phiên làm việc.
Cấu tạo thiết bị gồm: vỏ ngoài, phần đệm (lưới lọ). Đáy hình nón ngược có chức năng đưa chất rắn ra ngoài.
o Tháp hấp phụ:
Dòng nguyên liệu sau khi được tách sơ bộ được đưa vào 2 tháp hấp phụ có cấu tạo
hoàn toàn giống nhau, hoạt động ở nhiệt độ khoảng 30-40 0C và áp suất khoảng 2-4MPa. Một tháp hấp phụ còn tháp kia giải hấp phụ ( làm sạch chất hấp phụ ), đáp ứng nhu cầu sấy khí liên tục. Vì xúc tác sử dụng rất nhạy với tạp chất nên quá trình loại tạp chất đòi hỏi hiệu suất cao nên ta sử dụng thiết bị hấp phụ với chất hấp phụ là zeolit.
Dòng nguyên liệu lỏng đưa vào phía trên tháp, được chia thành các dòng nhỏ hơn ở bộ phận phối lỏng (để dòng vào phân bố đều khắp thể tích tháp , quá trình hấp thụ đạt hiệu
suất cao hơn). Chất lỏng đi từ trên xuống nhờ vào trọng lực và lực hút của hệ thống máy bơm.
Các tạp chất như CO và nước được hấp phụ lại trên các lớp đệm zeolit. Việc hấp phụ diễn ra nhờ vào cấu trúc xốp với các lỗ mao quản có kích thước lỗ mao quản phù hợp với chất cần hấp phụ. Trong thực tế người ta sử dụng từ 2 tháp trở lên.
Hình 2.13 Tháp hấp phụ rây phân tử zeolit dạng tầng.
o Bơm Propylene:
Sử dụng bơm định lượng để bơm Propylene vào các thiết bị phản ứng.
Khi vận hành cần chú ý:
+ Cho chạy tuần hoàn trước khi nạp.
+ Cài đặt nhiệt độ, cho bơm ngừng nếu phát hiện nhiệt độ cao.
+ Dùng seal (đệm kín) để giảm tối thiểu sự thoát ra của Propylen.