Đề tài: Công nghệ sản xuất Axetylen Axit Axetic MỤC LỤC TRANG MỞ ĐẦU………………………………………………………………2 A.Tính Chất Nguyên Liệu………………………………………… I.Tính Chất Axetylen…………………………………………….3 I.1.Tính Chất Vật Lý………………………………………………3 I.2.Tính Chất Hóa Học…………………………………………….4 II.Tính Chất Của Axit Axetic…………………………………………7 II.1.Tính Chất Vật Lý…………………………………………… II.2.Tính Chất Hóa Học……………………………………………9 II.3.Ứng dụng…………………………………………………… 10 III.Tính Chất Của VA……………………………………………… 10 III.1.Tính Chất Vật Lý…………………………………………….10 III.2.Tính Chất Hóa Học………………………………………… 11 III.3 Tình hình sản xuất ứng dụng…………………………….12 B.Các Phương pháp sản xuất Axit Axetic……………………… 14 I.Sản xuất axit axetic hãng BASF……………………………….14 II.Sản xuất axit axetic hãng Mosanto……………………………16 C.Các Phương Pháp Sản Xuất VA……………………………… 19 I.Sản Xuất VA Từ Axetylen Và Axit Axetic…………………………20 II.Sản Xuất VA Từ Etylen Và Axit Axetic………………………… 26 III.Một Số Phương Pháp Khác……………………………………… 31 IV.So Sánh Các Công Nghệ………………………………………… 32 D Khả xây dựng nhà máy Việt Nam………………….36 KẾT LUẬN………………………………………………… 38 Mở đầu Ngày với phát triển mạnh mẽ khoa học kỹ sử dụng rộng rãi nhiều nghành công nghiệp khác Vinyl thuật, phát triển cao đời sống xã hội nhu cầu sử dụng loại vật liệu kỹ thuật ngày cao, đặc biệt nguồn nguyên liệu tự nhiên ngày cạn kiệt Các loại vật chất tổng hợp hữu có nhiều ưu điểm cơ,lý, hoá nên ngày Axetat monome quan trọng công nghiệp chất dẻo sợi tổng hợp Ngày nay, với nhu cầu ngày nhiều chất dẻo sợi tổng hợp, công nghiệp sản xuất Vinyl Axetat ngày phát triển mạnh năm gần xuất thêm nhiều công trình nghiên cứu tổng hợp VA nhằm làm cho trình sản xuất VA ngày hoàn thiện Trên giới, việc sản xuất sử dụng VA khác vùng Bắc Mỹ, VA sản xuất dùa vào trình axit axetic / etylen với công nghệ tầng cố định pha lượng VA tạo thành dùng chủ yếu để tạo polyvinyl axetat, Tây Âu Châu Á lại sử dụng trình axit axetic /axetylen lượng VA tạo thành dùng chủ yếu để tạo polyvinyl alcol Ngày nhu cầu sử dụng Viny Axetat ngành công nghiệp nước nói riêng, giới nói chung ngày tăng Đặc biệt đất nước ta công cuôc công nghiệp hoá, đại hoá có sẵn nguồn nguồn nguyên liệu cho trình tổng hợp Ngoài nguồn nguyên liệu truyền thống ngày ngành công nghiệp chế biến khí phát triển mạnh tạo nguồn nguyền nguyên liệu giá rẻ phong phú cho trình tổng hợp Do đó, Việt Nam việc thiết kế nhà máy sản xuất Vinyl Axetat vấn đề cần thiết có ý nghĩa quan trọng A.TÍNH CHẤT CỦA NGUYÊN LIỆU I.TÍNH CHẤT CỦA AXETYLEN I.1.Tính chất vật lý Ở điều kiện thường Axetylen chất khí không mầu , không độc , có mùi thơm dạng ete ( có tác dụng gây mê ) Một số tính chất vật lý chủ yếu Axetylen : Bảng I.1.Các tính chất vật lý Axetylen [I,V] Đại lượng Nhiệt độ ngưng tụ Nhiệt độ phân hủy tới hạn Nhiệt độ nóng chảy Nhiệt hóa Áp suất phân hủy tới hạn Trọng lượng phân tử Trọng lượng riêng Độ nhớt động học Độ dẫn nhiệt Tốc độ chuyền âm Hệ số nén entapy entropy Nhiệt dung riêng Giá trị -83,3 o c +35,5 o c 5,585 kj/mol 15,21kj/mol 6,04 Mpa 26,02 kg/kmoll 1,173kg/m3 9,43Pa.s 0,0187A/m 341m/s 0,9909 8,32kj/mol 197j/mol Cp=42,7j.mol −1 k −1 Axetylen có khả tạo hỗn hợp nổ với không khí giới hạn rộng : từ 20 % đến 80 % thể tích Giới hạn áp suất nguy hiểm 0,2 Mpa Axetylen có khả dễ dàng tạo hỗn hợp nổ với với Flo , Clo , … tác dụng ánh sáng Do để tránh cháy nổ người ta thường pha thêm khí trơ , Hyđrô , amoniac… vào thùng chứa axetylen vận chuyển Axetylen không bị phân hủy điều kiện nhiệt độ thường áp suất khí Khi cháy axetylen toả lượng nhiệt lớn ( m axetylen cháy toả lượng nhiệt 13,307 kcal ) , ứng dụng vào việc hàn cắt kim loại Ở nhiệt độ môi trường áp suất khí axtylen tinh khiết không bị phân huỷ.Khi áp suất vượt áp suất khí bắt đầu xảy phân huỷ,axetylen lỏng xảy phân huỷ nhiệt,do va chạm hay tác dụng xúc tác Vì axetylen khó hoá lỏng đẻ bảo quản vận chuyển được.Axetylen rắn it bị phân huỷ so với dạng lỏng ,tuy lại vật liệu không ổn định nguy hiểm Một tính chất quan trọng nửa cuả axetylen khả hoà tan lớn nhiều so với hyđrocacbon khác Nó hoà tan tốt dung môi có cực: 200C thể tích nước hoà tan thể tích axetylen, độ hoà tan giảm nhiệt độ tăng.Axetylen hoà tan tốt nhiều dung môi hữu dung môi vô khác,ở 200C thể tích axeton hoà tan 24 thể tích axetylen Tính chất hoà tan tốt axetylen trình điều chế tách khỏi hỗn hợp khí làm cách dễ dàng ứng dụng để vận chuyển, chứa đựng,bảo quản Axetylen làm giàu từ hỗn hợp hydrocacbon C chưng cất nhiệt độ thấp Để tránh phân huỷ nồng độ dòng không vượt 42%.Nếu có mặt axeton hyđrat có dạng : [C2H 2].[(CH3)2CO][H2O]17 Axetylen bị hấp thụ than hoạt tính, silic oxit zeolit.Các chất hấp phụ sử dụng để tách axetylen từ hỗn hợp khí Axetylen bị hấp phụ bề mặt kim loại thuỷ tinh, dung dịch keo paladi hấp phụ tới 460 mg C2H2 /1 gPd I.2.Tính chất hóa học Axetylen hydrocacbon không no có công thức phân tử C 2H2, công thức cấu tạo CH ≡ CH , liên kết ba xen phủ hai liên kết có khả hoạt động lớn ( thể rõ tính không no ) sp σ Độ dài liên kết C- C 1,20 Ao , C-H 1,06 A Với cấu tạo C 2H2 có phản ứng đăc trưng cộng hợp : cộng hợp với H2 , halogen H2O … I.2.1.phản ứng cộng • với H2: = 250 − 300 CH ≡ CH + H2 T  → H CH2 = CH +H  → CH -CH Xúc tác dùng Pt Pd: CH ≡ CH 2+ +2H Ni → H C-CH • Với halogen:Cl ,Br CH ≡ CH+Br → BrHC=CHBr Khi cộng với Cl pha khí,phản ứng xảy mãnh liệt dễ gây nổ,do phải tiến hành pha lỏng với xúc tác SbCl (antimontriclorua) SbCl +Cl → SbCl CH ≡ CH +2 SbCl → CHCl2 = CHCl2 + SbCl3 • Với axit vô axit hữu tạo thành nhiều vinyl có giá trị CH ≡ CH + HCl → CH2 = CHCl Phản ứng xảy pha t o =150 c-180 c với xúc tác HgCl /than hoạt tính • Cộng với H SO tạo thành vinylsunfo: CH ≡ CH + H SO → CH =CH-OSO H • Cộng với HCN tạo thành acrylonitril(xúc tác, t=80 c) CH ≡ CH +HCN → CH =CH-CN Xúc tác CuCl • cộng với axit axetic tạo thành vinylaxetat: xúctác,to  → CH =CH-OCOCH CH ≡ CH +CH COOH  +)Xúc tác nhiệt độ tùy thuộc vào phản ứng tiến hành pha lỏng pha hơi.Phản ứng nói kỹ phần sau • với H O: CH ≡ CH + H O xúctác 0=75−1000 c t  → CH -CHO Xúc tác Hg 2+ H SO Khi có oxit kẽm oxit sắt nhiệt độ 360-450 c axetylen tác dụng với nước tạo thành axeton CH ≡ CH+3 H O → CH -CO- CH +CO +2H I.2.2.phản ứng trùng hợp • phản ứng dime hóa môi trường HCl tạo thành vinylaxetylen CH ≡ CH → CH =CH-C- C ≡ CH Xúc tác CuCl dung môi NH Cl • phản ứng trime hóa: c, CH ≡ CH 600  →C6H6 I.2.3.Tính axit Do liên kết C-H,độ âm điện Cacbon lớn Hydro nên điện tử bị hút phía Cacbon,do nguyên tử Hydro dễ dàng tách làm cho axetylen có tính axit • tác dụng với kim loại Natri: CH ≡ CH+2Na → NaC≡ CNa+H • tạo muối axetylenit vơi kim loại: CH ≡ CH+2Me → MeC≡ CMe+H I.3.Điều chế axetylen Điều chế từ cacbua canxi Cacbua canxi cốc lò hồ quang điện,phản ứng xảy mãnh liệt đòi hỏi nguồn lượng điện dự trữ lớn.Đây yếu tố định giá thành axetylen sản xuất được.Khi thủy phân cacbua canxi nước ta thu axetylen(phản ứng tỏa nhiều nhiệt)  n → CaC +CO CaO+3C hoquangdie CaC +2H O → C H +Ca(OH) , ∆H = -127,1Kj/mol Từ kg cacbua canxi kỹ thuật có chứa tạp chất cốc,oxit canxi chất khác thu 230-280 lít khí axetylen.theo lý thuyết từ 1kg cacbua canxi thu 380 lít khí C H Chế biến axetylen từ hydrocacbon: Ta thu axetylen từ Metan parafin khác cách nhiệt phân nhiệt độ cao theo phản ứng thuận nghịch sau: 2CH ←→ C H +3H C H ←→ C H , ∆H = 311Kj/mol Đây phản ứng thu nhiệt,cân chúng dịch chuyển bên phải nhiệt độ khoảng:1000-1300 c thực tế để tăng vận tốc phản ứng cần nhiệt độ lớn 1500 c CH 1200 c hydrocacbon lỏng Trong sản phẩm khí thu axetylen lẫn parafin,olefin thấp phân tử,benzen,metyl axetylen vinyl axetylen,diaxxetylen II.TÍNH CHẤT CỦA AXIT AXETIC II.1.Tính chất vật lý Axit axetic chất lỏng không màu,có mùi chua giấm,có vị chua,có tác dụng phá hủy da gây bỏng.Axit axetic dễ hòa tan nước,rượu,axeton dung môi khác theo tỷ lệ nào.Axit axetic tan tốt xenluloza nitroxenluloza.Khi đun nóng,axit axetic hòa tan lượng nhỏ photpho lượng nhỏ lưu huỳnh.Axit axetic hòa tan nhiều chất hữu cơ,vô cơ.Hơi không bị phân hủy nhiệt độ 400 c,nhiệt độ đốt nóng 3490 kcal/mol Một số tính chất vật lý chủ yếu axit axetic: Bảng II 1.Các thông số vật lý đặc trưng axit axetic [I,V] Đại lượng Nhiệt dung riêng,C p (ở nhiệt độ 25 c) Nhiệt dung riêng,C P (dạng lỏng,ở 19,4 c) Giá trị 1,11 j.g −1 K −1 2,043 j.g −1 K −1 1,47 j.g −1 K −1 195,5 j/g 394,5 j/g 10,97m.Pa 6,170 1,3719 -484,5 Kj/mol -432,25 Kj/mol 43 c 4,0-16% thể tích 592,71K 5,786 MPa 465 c Nhiệt dung riêng,C P (dạng tinh thể,ở 1,5 c) Nhiệt kết tinh Nhiệt hóa (ở nhiệt độ sôi) Độ nhớt(ở 25 c) Hằng số điện môi (ở nhiệt độ 20 c) Chỉ số khúc xạ n 20D Entapy tạo thành ( ∆H 0298 lỏng) Entapy tạo thành ( ∆H 0298 hơi) Điểm chớp cháy cốc kín Giói hạn nổ không khí Nhiệt độ tới hạn,T C Áp suất tói hạn,P C Điểm tụ bốc cháy Axit axetic có nhiệt độ sôi cao rượu có khối lượng phân tử phân tử axit có liên kết hydro bền vững Axit axetic ứng dụng rộng rãi công nghiệp thực phẩm,dệt sản phẩm trung gian quan trọng tổng hợp hữu cơ.Axit axetic dùng để điều chế axeton,etyl axetat,i-amyl axetat,một số dược phẩm(như aspirin ),polime(vinylaxetat,xenlulozo axetat ),chất diệt cỏ…nhôm axetat crom axetat dùng làm chất cầm màu công nghiệp nhuộm.Dung dịch axit axetic 3-6% dùng làm dầu ăn(thu cho lên men giấm dung dịch đường,rượu etylic ) II.2.Tính chất hóa học Axit axetic có công thức phân tử CH3COOH Các tính chất hóa học định có mặt nhóm cacboxylCOOH phân tử • Trong nước,CH3COOH phân ly(điện ly) So với axit vô khác CH3COOH axit yếu,Ka nhỏ • Tác dụng với dung dịch kiềm CH3COOH+NaOH → CH3COONa+H20 Muối tạo thành bị phân hủy mạnh nước • Tác dụng với Pentaclorua Photpho(PCl5) tạ thành clorua axetic CH3COOH+PCl5 → CH3Cl-C=O+POCl3+HCL • Tác dụng với kim loại tạo muối axetat: 2CH3COOH+Mn → (CH3COO)2Mn+H2 Muối axit axetic có giá trị sử dụng lớn.Axetat kẽm,axetat đồng sử dụng để làm bột màu.Ngoài axetat sắt,axetat natri…được dùng để làm xúc tác cho trình tổng hợp hữu • Phản ứng tổng hợp axeto-phenol:cho hỗn hợp axit axetic axit benzoic qua xúc tác (THO2,MnO2) 400-500oc CH3COOH+C6H5COOH → C6H5COOCH3+CO2+H2O Axeton-phenol có mùi dễ chịu sử dụng công nghiệp hương liệu để sản xuất xà phòng thơm • Phản ứng với axetylen với xúc tác thủy ngân nhiệt độ 70-80 oc tạo thành etyl điaxxetat: 2CH3COOH+C2H2 → CH3-CH-(OCOCH3)2 Dưới tác dụng nhiệt độ xúc tác etyl ddiaxxetat bị phân hủy tạo thành axetaldehyt anhydrit axetic CH3CH(OCOCH3)2 → CH3CHO+(CH3CO)2 • Phản ứng halogen vào gốc hydrocacbon C CH3COOH+Cl2 90−100  → ClCH2COOH+HCl • Tác dụng với rượu tạo thành este( phản ứng este hóa) CH3COOH+ROH → CH3COOR+H2O • Tác dụng với NH3 tạo thành Amid CH3COOH+NH3 → NH3CH3COONH4 • Phản ứng decacboxyl hóa tạo thành axeton( xúc tác MnO,t) CH3COOH+CH≡ CH → CH2=CH-OCOCH3 O II.3.Ứng dụng Axit axetic có ứng dụng rộng rãi thực tế.Nay từ xa xưa người bieets sử dụng axit axetic cho nghành công nghiệp thực phẩm giấm,sản xuất bánh kẹo phục vục cho tiêu dùng.Trên 60% lượng axit axetic sản xuất sử dụng polyme tổng hợp từ vinyl axetat ( vinyl este) ( xenlulo este).Hầu hết poly (vinyl axetat) sử dụng công nghiệp sơm giấy bọc nhựa plastic.Xelulo axetat dùng làm nguyên liệu cho sản xuất tơ sợi axetat.Axit axetic axetat este sử dụng dung môi phổ biến Sau số thông tin ứng dụng dẫn xuất axit axetic:  Muối:     • Aluminum axetat: có hai dạng muối bazơ muối trung hòa Al(OH)2CO2CH3, Al(OH)2 (CO2CH3)2 Al(CO2CH3)3 màu trắng tan nước phân hủy thành anhydrit axetic muối bazơ.Các muối sử dụng làm thuốc nhuộm vải • Muối amoni axetat: CH3CO2NH4 chất không màu,hút ẩm tan tới 148g 100g nước.Sử dụng để sản xuất axetamid – chất dung môi hoàn hảo làm chất lợi tiểu làm toát mồ hôi y học • Muối kim loại kiềm: gồm muối kim loại Li,K,Na,Rb,Cs.Độ tan muối nước tăng lên với tăng khối lượng phân tử kim loại này.Sử dụng muối kali công nghiệp sơn Este: • Metyl axetat: chất không màu có mùi thơm sử dụng làm dung môi cho xenluloza nitrat,este hợp chất khác • Etyl axetat: sử dụng làm dung môi cho xenluloza, mực polyme sử dụng dung môi chiết • N-butyl axetat: chất không màu có mùi thơm,sử dụng làm dung môi công nghiệp sơn gốm sứ Axetyl clorua: chất không màu,một chất kích thích mạnh,rất hoạt động bị thủy phân có không khí.Được sử dụng công nghiệp thuốc nhuộm dược phẩm Amit: • Axetamit CH3CONH2 : có dạng tinh thể sáu cạnh,không mùi thơm,tan nhiều dung môi nước rượu có khối lượng phân tử thấp.Được sử dụng làm dung môi để sản xuất metylamin chất làm mềm • N-metylaxetamit: có công thức CH3CON(CH3)2 chất không màu, dung môi có nhiệt độ sôi cao có khả hòa tan diện rộng dung môi mạnh.Trong nhiều trường hợp dung môi xúc tác cho nhiều phản ứng (halogel hóa,alkyl hóa,đóng vòng).Được dùng làm dung môi hòa tan tốt polyme polyacrylat polyeste Axit phenylaxetic: C6H5CH2CO2H dễ tan nước nóng khó tan nước lạnh.Được sử dụng công nghiệp nước hoa tổng hợp penicil III.TÍNH CHẤT CỦA VINYL AXETAT (VA) III.1.Tính chất vật lý Vinylaxetat có công thức hóa học CH2=CH-OCOCH3,gọi tắt là VA.VA chất lỏng không màu,rất linh động,có mùi ete chất lỏng cháy được.Hơi VA gây tổn thương đến mắt thủy phân tạo thành axit axetic axetaldehyt Bảng III.1.tính chất vật lý VA [I,V] 10 Nếu lượng xúc tác it 10g lít C 2H2/1 gam không đủ để bao phủ bề mặt xúc tác độ hoạt tính • Các nguyên nhân làm giảm hoạt tính xúc tác Axetylen bị trùng hợp,VA trùng hợp tạo nên polime bao phủ bề mặt xúc tác.Axetat kẽm bị bay trình phản ứng Axetylen bị trùng hợp,phản ứng tỏa nhiều nhiệt gây đun nóng cục làm xúc tác bị phân hủy Axetylen không có chứa chất độc với xúc tác Vấn đề hoàn thiện xúc tác,chọn xúc tác có hoạt tính cao,chọn chất mang có độ phân tách lớn thích hợp vấn đề nhiều nhà sản xuất nghiên cứu • Nhiệt độ Nhiệt độ thích hợp với loại xúc tác 180-220 oC.Ở nhiệt độ thấp hiệu suất nhiệt độ cao dễ bị làm hoạt tính xúc tác • Vận tốc thể tích Vận tốc thể tích nhanh (nghĩa thời gian tiếp xúc hỗn hợp khí xúc tác lớn) mức độ chuyển hóa tăng.Nhưng vận tốc thể tích nhỏ hiệu suất VA lại giảm khí sản phẩm có nhiều sản phẩm phụ Với vận tốc thể tích thông thường mức độ chuyển hóa đạt 60-70% • Tỉ lệ số mol C2H2 / CH3COOH Tỉ lệ số mol C2H2 / CH3COOH tốt cho chuyển hóa cao 810:1.Nhưng thực tế sản xuất người ta cho dư C 2H2 từ 4-5 lần,tức tỉ lệ số mol C2H2 / CH3COOH 4:1,5:1,vì tăng lượng C2H2 dư nhiều hiệu suất chuyển hoá tăng mà lại phải tuần hoàn lượng C2H2 lớn Axetylen axit axetic phải khô để tránh phản ứng hydrat hoá Đồng thời cần phải làm C2H2 hết chất gây ngộ độc xúc tác , C 2H2 sản xuất từ cacbua canxi thường chứa nhiều H2S H3P 23 Sản xuất VA theo phương pháp pha khống chế điều kiện kỹ thuật nghiêm ngặt ta đạt hiệu suất cao ( 97-98% so với lượng axit axetic hao tèn ) • Sơ đồ công nghệ sản xuất VA pha khí Hình I.2.Sơ đồ công nghệ hãng Wacker (pha khí)[VI] • Nguyên lý hoạt động Lượng axetylen tinh khiết axetylen tuần hoàn trộn lẫn với nhau,cộng với axit axetic tinh khiết axit axetic tuần hoàn trộn lẫn với đưa vào thiết bị bốc (1).Thiết bị bốc khống chế nhiệt độ 70-80 oc,áp suất 0,3.106 Pa.Ra khỏi thiết bị đáy tháp phần đun nóng đưa trở lại đáy tháp thiết bị đun nóng (5),một phần sản phẩm đưa nhờ bơm (13).Hỗn hợp khí khỏi đỉnh tháp (1) gia nhiệt thiết bị trao đổi nhiệt ngược chiều 24 (3),sau đun nóng thiết bị (5),hỗn hợp khí khỏi (5) có nhiệt độ 170190oc đưa vào thiết bị phản ứng (2).Qúa trình diễn với lớp xúc tác rắn lỏng,xúc tác gồm than hoạt tính tẩm 20-30% axetat kiềm.Thiết bị phản ứng có dạng ngăn,chiều cao ngăn 3,5-4m.Do phản ứng tao VA phản ứng tỏa nhiều nhiệt nên làm cho nhiệt độ thiết bị tăng lên.Do người ta lấy nhiệt cách bố trí thiết bị làm lạnh hồi lưu thiết bị phản ứng để giữ nhiệt độ khoảng 200oc Quá trình xảy liên tục thiết bị để tái sinh xúc tác.Hỗn hợp sản phẩm sau khỏi thiết bị phản ứng gồm có VA,DVA,C2H2 dư,CH3COOH dư,nước…có nhiệt độ khoảng 200oc đưa tới thiết bị làm lạnh (4) để làm lạnh sản phẩm nhiệt độ nguyên liệu vào tháp phản ứng.Sau hỗn hợp qua thiết bị cất phần nhẹ (7).Ở thiết bị(7) đỉnh tháp chủ yếu phần nhẹ axetylen chưa phản ứng số sản phẩm khác đưa sang thiết bị (8) để tinh chế trở lại cộng với axetylen ban đầu vào thiết bị phản ứng (1).Không khí làm để ngăn tạo nguyên tố trơ trình tổng hợp,phần nặng đáy gồm VA sản phẩm khác trộn vơi sản phẩm lấy đáy thiết bị (7) qua bơm (13) vào thiết bị tách sản phẩm nhẹ (9).Tháp (8) gồm 35 đĩa có khí axetylen,axetaldehyt,axeton tháp (9) gồm 50-60 đĩa Để tránh tượng tạo polime hóa vinyl axetat trình chưng cất phải thêm chất ức chế.Tạo thiết bị tách phần nhẹ (9),sản phẩm đỉnh phần nhẹ tách ra,sản phẩm đáy phần qua thiết bị đun nóng (5) đưa trở lại (9),một phần qua bơm (13) vào thiết bị tách VA (10).Đỉnh tháp (10) thu VA thương phẩm,còn có sản phẩm nặng khác đưa vào thiết bị tách axit axetic (12) II QUÁ TRÌNH TỔNG HỢP (VA) TỪ C 2H4 VÀ CH3COOH (phương pháp axetoxy hóa) II.1.Khái niệm chung 25 Ngày nay,do giá thành C2H2 đắt so với C2H4 nên thê giới có xu hướng tìm phương pháp sản xuất VA cho hiệu suất cao tương đương với phương pháp sản xuất VA từ C2H2 CH3COOH lại sử dụng nguyên liệu đầu có giá thành rẻ hơn.Và phương pháp sử dụng gần phương pháp tổng hợp VA từ C 2H4 CH3COOH.Theo tính toán nhà sản xuất việc thay C2H2 C2H4 công nghệ tổng hợp VA tiết kiệm 20% giá thành sản xuất.Phương pháp dựa vào phản ứng oxy hoá kết hợp Etylen (C2H4) với axit axetic (CH3COOH),sử dụng xúc tác muối Paladi(Pd2+) CH3COOH+ CH =CH2+1/2 O2 → CH3COOCH=CH2+H2O Phản ứng tiến hành pha lỏng pha khí.Dù tiến hành pha phải cho thêm lượng muối đồng (đóng vai trò chất mang) vào xúc tác để thúc đẩy oxy hóa PdO tạo thành Pd 2+.Khi thêm muối đồng II vào oxi hóa Pd trở Cu 2+.Cu+ dễ bị oxi hóa O2 thành Cu2+.Nói cách khác muối đồng đóng vai trò chất mang oxi hóa cho Pd Pd+ Cu2+ → Pd2++Cu+ Cu++1/2O2+2H+ → Cu2++H2O Cả phản ứng xảy tương đối mãnh liệt môi trường axit,trong PdCl2 nằm dạng H2PdCl2 II.1.1.Qúa trình tiến hành pha lỏng Quá trình tổng hợp VA từ Etylen pha lỏng phát triển Hãng Hoechst (Đức),ICI(Anh) ICI sử dụng vào sản xuất thương mại với quy mô lớn Anh Mỹ vài năm gần vơi sản lượng 100 triệu pound/năm • Các phản ứng xảy trình CH2=CH2+CH3COOH+PdCl2 → CH2=CH-OCOCH3+Pd+2HCl CH2=CH2+H2O+PdCl2 → CH3CHO+Pd+2HCl Pd+CuCl2 → PdCl2+2CuCl 26 2CuCl+2 HCl+1/2 O2 → 2CuCl2+H2O • Các thông số kỹ thuật trình Quá trình tiến hành t=100-300oc Quá trình tiến hành áp suất 30 atm Xúc tác cho trình:Dung dịch xúc tác gồm muối Paladi hòa tan với nồng độ 3050 mg Pd2+ Tỉ lệ C2H4/O2=94,5/5,5.Tỉ lệ nằm giới hạn nổ Ngoài sản phẩm VA trình sản xuất có sản phẩm phụ như:etylyden axetat,n-buten (do me hóa etylen) axetandehyt,CO2.Nếu giữ tỷ lệ cố dịnh axit axetic nước (tạo trình phản ứng) kết hợp tổng hợp vinyl axetat axetaldehyt Do trình tiến hành pha lỏng nên thiết bị phản ứng dạng tháp sục khí phải chế tạo titan vật liệu chống ăn mòn chịu axit khác.Thiết bị phản ứng phận trao đổi nhiệt ,nhiệt sinh phản ứng sử dụng đẻ đun nóng hỗn hợp làm bốc hỗn hợp thiết bị phản ứng 27 Hình II.1.Sơ đồ công nghệ sản xuất VA từ etylen pha lỏng [VII] Nguyên lý hoạt động Hỗn hợp khí gồm 50% thể tích khí etylen 70% thê tích oxy cộng với axit axetic (lượng trộn vơi lượng hồi lưu) đưa vào thiết bị phản ứng (1),thiết bị phản ứng làm việc nhiệt độ 100-130 oc,áp suất 30 atm.Sản phẩm tạo thành gồm có VA,CH3CHO,H2O,CH3COOH hỗn hợp oxy-etylen chưa phản ứng hết đưa khỏi thiết bị phản ứng (1) vào thiết bị ngưng tụ (2),sau đưa vào thiết bị phân ly (3).Phần hỗn hợp khí hồi lưu dẫn qua tháp hấp thụ (4) tháp nhả hấp thụ (5) để loại bỏ khí CO2.Còn phần hỗn hợp lỏng đưa vào tháp (7) để tách CH3COOH lượng CH3COOH hồi lưu trở lại thiết bị phản ứng 28 (1).Hỗn hợp lỏng sau khỏi thiết bị (7) đươc đưa sang tháp tách axetaldehyt (8) để tách CH3CHO.Hỗn hợp sau khỏi tháp (8) gồm phần Phần hỗn hợp từ đỉnh tháp (8) đưa sang tháp hấp thụ CH 3CHO (11),tại chất nhẹ tách đỉnh tháp hỗn hợp đáy tháp đưa sang tháp chưng phân đoạn CH3CHO (12) để thu hồi CH 3CHO đỉnh tháp,còn H2O đáy tháp phần qua bơm (6) bơm ngoài,một phần hồi lưu đáy tháp.Phần hỗn hợp đáy tháp (8) phần hồi lưu đáy tháp,một phần qua bơm (6) đưa vào thiết bị phân ly (3) để loại phần H 2O.Sau hỗn hợp tiếp tục đưa vào tháp tách H 2O (9) tháp chưng cất phân đoạn VA (10) đỉnh tháp (10) thu VA,còn đáy tháp chất nặng qua bơm (6) bơm ngoài,một phần hồi lưu đáy tháp qua thiết bị đun nóng đáy tháp Cần điều chỉnh lượng nước dung dịch xúc tác hạn chế lượng axetaldehyt sinh ra,tức điều chỉnh tỉ lệ axetaldehyt VA sản phẩm tạo thành II.1.2.Công nghệ tổng hợp VA từ C2H4 CH3COOH pha khí Quá trình tổng hợp VA từ etylen axit axetic pha khí phát triển hãng USI Chemicals Mỹ hãng Bayer Đức.Hiện nay.quy trình hãng Celanese Mỹ sử dụng sản xuất VA với công suất 200 triệu pound/năm • Các thông số kỹ thuật trình Công nghệ tổng hợp VA pha khí thực với xúc tác dị thể Pd/SiO với phụ gia axetat Natri có chứa lượng muối đồng nhằm thực chức chất mang thúc đẩy oxy hóa Pd thành Pd2+ Pd+1/2O2+2CH3COOH → Pd2++H2O+2CH3COOPd2++CH2=CH2+CH3COOH → Pd+CH2=CHOCOCH3+2H+ Qúa trình tiến hành 175-200 oc,áp suất 70-140 psi.Hỗn hợp ban đầu đưa vào thiết bị phản ứng gồm etylen,hơi axit axetic,oxy với tỷ lệ thể tích 8:4:1 chuyển hóa chúng sau qua thiết bị phản ứng etylen 10% ,axit 29 axetic 20%,oxy 60-70%,hiệu suất VA từ 91-95%.Các khí phản ứng xúc tác Pd từ 0,1-2%.Sản phẩm chủ yếu CO 2,do khoảng 10% tylen tham gia phản ứng chuyển hóa thành CO2 hợp chất lại CH3CHO,,,chiếm khoảng 1% Hình II.2.Sơ đồ công nghệ sản xuất VA từ etylen pha khí [VII] Nguyên tắc hoạt động Hỗn hợp gồm etylen etylen hồi lưu với axit axetic,oxy đun nóng trước cho vào thiết bị đun nóng ống chùm (1) lên 120 oc,duy trì nhiệt độ thiết bị (1) 175-200oc,áp suất 70-140 psi với lớp xúc tác đặt chặt ống.Hỗn hợp sản phẩm sau làm lạnh (2) vào thiết bị phân ly (3) nhằm tách riêng pha lỏng,khí.Tiếp theo pha khí đưa qua máy tăng (4) vào tháp (5) để rửa glycon,hỗn hợp từ đáy tháp (5) đưa tới tháp giải hấp thụ (6) nhằm tách VA ra,còn hỗn hợp từ đỉnh tháp (5) đưa đến thiết bị rửa cacbonat nóng (7).Khí thoát đỉnh tháp (7) etylen tuần hoàn trở lại 30 thiết bị phản ưng (1),còn hỗn hợp đáy tháp (7) đưa tới tháp giải hấp thụ (6) nhằm tách loại bỏ CO2.Với pha lỏng sau khỏi thiết bị (6) làm lạnh,cùng với hỗn hợp lỏng từ thiết bị (3) đưa vào tháp chưng cất đẳng phí (8).Hỗn hợp từ đỉnh tháp (8) đưa qua tháp chưng phân đoạn VA (9) III MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP KHÁC • Phương pháp tổng hợp VA từ CH2=CH-Cl CH3COONa CH2=CH-Cl+ CH3COONa → CH2=CH-OCOCH3+NaCl • Phương pháp tổng hợp VA từ ClCH2-CH2Cl CH3COOH ClCH2-CH2Cl+ CH3COOH → CH2=CH-OCOCH3+2HCl T CH3COOCH2-CH2-OCOCH3 → CH2=CH-OCOCH3+CH3COOH • Phương pháp tổng hợp VA từ metylaxetat,CO H2 2CH3COOCH3+2CO+H2 → (CH3COO)2CHCH3+CH3COOH Phản ứng xảy pha lỏng t=150oc,áp suất p=7Mpa,sử dụng xúc tác muối Rodi với Metylliotua amin Sau (CH3COO)2CHCH3 phân hủy thành VA (CH3COO)2CHCH3 → CH2=CHOCOCH3+CH3COOH CH3COOH tạo cho tham gia vào trình tái sinh hóa este thành CH3COOCH3 sử dụng CH3OH CH3COOH+CH3OH → CH3COOCH3+H2O Do thực chất trình sử dụng CH 3OH khí tổng hợp (CO,H2) để tổng hợp VA Các sản phẩm phụ hình thành tất giai đoạn phản ứng,nên việc tách chúng khỏi sản phẩm tinh khiết tốn kém.Do việc sử dụng phương pháp vào sản xuất VA phụ thuộc lớn vào giá trị nguyên liệu ban đầu 31 IV.SO SÁNH VÀ LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ Nhận xét:qua phương pháp tổng hợp VA trình bày ta thấy công nghệ tổng hợp VA ngày phát triển hoàn thiện hơn,đi từ nhiều nguồn nguyên liệu hơn.Ngày với phát triển mạnh mẽ ngành công nghiệp hóa dầu nên thay phương pháp sản xuấ VA từ etylen nguồn nguyên liệu rẻ tiền.Sử dụng phân đoạn cracking dầu mỏ(cracking etan propan),có nhiều khí tự nhiên.Ngành khai thác chế biến khí phát triển nguồn cung cấp nguyên liệu cho trình hóa học phát triển Nga,Mỹ,Đức áp dụng phương pháp tổng hợp VA từ etylen pha khí vào sản xuất rộng rãi Bên cạnh phương pháp tổng hợp VA từ axetylen pha khí đạt độ chuyển hóa cao tính kinh tế nguồn nguyên liệu axetylen đắt nên phương pháp nước phát triển it sử dụng Hiện trình tổng hợp VA từ etylen pha khí áp dụng vào sản xuất tập đoàn công nghiệp lớn :Hoechst-Bayer,hiệu suất thu 88-90% etylen,98% axit axetic Kết luận:Qua phương pháp trình bày ta thấy công nghệ tổng hợp VA ngày phát triển hoàn thiên hơn.Trong phương pháp sản xuất VA từ etylen kinh tế nguyên liệu etylen tương đối rẻ tiền.Hiện sản lượng vinyl axetat chủ yếu từ phương pháp Mặt khác trình sản xuất vinyl axetat từ etylen lại đơn giản,do hạn chế vốn đầu tư,Ngày người ta thực trình pha khí nhằm chống lại ăn mòn thiết bị Bên cạnh đó,vinyl axetat sản xuất từ axetylen axit axetic pha khí.Phương pháp có nhiều ưu điểm so với phương pháp khác,hiệu suất sản phẩm đạt 95-99% theo axit axetic 92-95% theo axetylen.Do giảm lượng tiêu tốn nguyên liệu tránh thất thoát nhiệt Việc sử dụng etylen có ưu điểm giá thành rẻ.Nhưng hỗn hợp phản ứng lại có mặt oxy nên dễ tạo hỗn hợp cháy nổ với etylen.Chế độ làm việc áp suất 30 atm 32 nhiệt độ không cao 100-150oc trình thu sản phẩm lại có lượng axetaldehyt.Xúc tác trình dung dịch muối Pd2+,Cu2+ (Cl-) có Cl- mà gây ăn kim loại,mặt khác có góp mặt oxy Cu 2+ bị kết tủa thiết bị,hiệu suất chuyển hóa etylen 90%.Gía thành đòi hỏi cao trình từ axetylen 50% nên tốn nhiều nguyên liệu Với axetylen thiết bị làm việc áp suất khí nhiệt độ 200-230 oc xúc tác axetat kẽm chất mang than hoạt tính.Hiệu suất chuyển hóa axetylen 92-98% thời gian làm việc xúc tác tương đối dài( vài tháng) it ăn mòn thiết bị Trong thực tế sản xuất,việc lựa chọn phương pháp sản xuất tùy thuộc vào điều kiện nước,từng vùng nguyên liệu,nguồn lượng,vốn đầu tư Vơi nguồn nguyên liệu dồi từ than đá,khí tự nhiên ta sản xuất VA từ axetylen thuận lợi Sau thời gian nghiên cứu đọc tài liệu em chon sơ đồ công nghệ sản xuất vinylaxetat từ axetylen axit axetic pha khí 33 • Sơ đồ công nghệ thiết kế sau: Hình C.1.Sơ đồ thiết kế dây chuyền sản xuất VA • Nguyên lý Axetylen trộn với axetylen tuần hoàn từ khí thổi cộng với CH 3COOH mới,CH3COOH tuần hoàn đưa vào tháp bốc (2) với tỷ lệ theo yêu cầu.Tại hỗn hợp CH3COOH C2H2 đun bốc trộn lẫn vào nhau.Nhiệt độ tháp bốc (2) trì từ 60-80 oc với áp suất 4-5 psi khống chế nghiêm ngặt để có tỉ lệ hỗn hợp theo yêu cầu.Nếu khống chế nhiệt độ 60 oc nhận 34 hỗn hợp khí có 23% trọng lượng axit axetic.Để điều chỉnh nhiệt độ cách dễ dàng người ta đun nóng nước Hỗn hợp khí đưa sang thiết bị trao đổi nhiệt (3),tại hỗn hợp khí đun nóng phản ứng,rồi tiếp tục đưa sang thiết bị trao đổi nhiệt (4) để hỗn hợp đạt nhiệt độ 180-210oc trước vào làm việc thiết bị phản ứng.Trong thiết bị trao đổi nhiệt dùng áp suất cao dầu để đun nóng.Hỗn hợp khí sau đun nóng tới nhiệt độ yêu cầu đưa vào thiết bị phản ứng (5).Thiết bị dạng ống chùm,trong ống chứa đầy xúc tác,bên đun nóng dầu nước( vận hành để tránh nhiệt cục người ta cho hỗn hợp khí từ lên trên,sau cho ngược lại từ xuống).Sau phản ứng tạo sản phẩm,khí phản ứng làm nguội thiết bị trao đổi nhiệt (4) làm ngưng tụ (16).toàn sản phẩm đưa vào thùng chứa VA thô (8).Tại thùng chứa (8) VA axit axetic ngưng tụ.khí không ngưng đưa vào thiết bi làm lạnh CH 3COOH để thu hồi phần khí dư,ở khí C2H2 tuần hoàn trở lại tháp trộn phần Hỗn hợp ngưng tụ thùng chứa VA thô (8) chứa chất như:VA,axetaldehyt,etyliden diaxetat,axeton khí axetylen hòa tan đưa vào tháp tách khí sản phẩm nhẹ (10).Trước đưa vào tháp chưng (10) ta bổ sung thêm lượng nhiệt cho nguyên liệu.Tại đỉnh tháp (10) thu khí sản phẩm nhẹ Sản phẩm đáy tháp (10) đưa vào tháp tách VA (11).Sản phẩm đỉnh tháp (11) sau làm lạnh ta thu VA.Còn đáy tháp (11) sản phẩm nặng.CH 3COOH thô đưa tới tháp (12) để tách phần nặng CH 3COOH.Tại đỉnh tháp (12) ta thu axit axetic 35 D.KHẢ NĂNG XÂY DỰNG NHÀ MÁY Ở VIỆT NAM I.YÊU CẦU Để xây dựng nhà máy Việt Nam cần có yêu cầu sau đây: Phải phù hợp với dây chuyền công nghệ sản xuất, phù hợp với quy hoạch nhà máy, đảm bảo khả phát triển nhà máy tạo điều kiện cho sản xuất phân xưởng khác tương lai Bố trí giao thông nhà máy cho thuận tiện Đảm bảo an toàn vệ sinh công nghiệp thuận lợi xây dựng II.CƠ SỞ ĐỂ XÁC ĐỊNH ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG - Xác định địa điểm xây dựng cách hợp lý tạo điều kiện tốt cho giai đoạn chuẩn bị đầu tư sở phát triển sản xuất kinh doanh nhà máy giai đoạn trước mắt định hướng lâu dài - Địa điểm xây dựng lựa chọn phải phù hợp với quy hoạch lãnh thổ, quy hoạch vùng, quy hoạch cụm kinh tế công nghiệp Tạo điều kiện tối đa công suất nhà máy khả liên kết sản xuất nhà máy với nhà máy lân cận - Phải gần với nguồn cung cấp nguyên liệu cho sản xuất gần nơi tiệu thụ nhà máy Gần nguồn cung cấp lượng như: điện, nước, khí nén, …Như hạn chế tối đa chi phí vận chuyển, góp phần hạ giá thành sản phẩm thúc đẩy phát triển nhà máy - Đảm bảo khả cung ứng công nhân trong trình xây dựng nhà máy trình hoạt động sau - Phù hợp tận dụng tối đa hệ thống giao thông bao gồm đường bộ, đường sắt, đường sông, đường biển kể đường không - Việc thoát nước dễ dàng, không ảnh hưởng đến nguồn nước khu dân cư xung quanh - Khu đất phải có kích thước hình dạng thích hợp cho việc xây dựng trước mắt tương lai Do khu đất phải đáp ứng yêu cầu sau: + Khu đất phải cao ráo, tránh ngập lụt mùa mưa bão, có mực nước ngầm thấp tạo điều kiện tốt cho việc thoát nước thải nước mặt dễ dàng + Khu đất phải tương đối phẳng có độ dốc tự nhiên tốt vào khoảng 0,5-1 % để hạn chế tối đa kinh phí cho việc san lấp mặt chi phí lớn toàn chi phí xây dựng + Khu đất chọn lựa không nằm vùng có mỏ khoáng sản hay vùng địa chất không ổn định tượng động đất, sói mòn hay cát chảy… cường độ chịu lực 1,5-2,5 kg/cm2.Nên xây dựng đất sét, đất đá mỏng hay đất đồi để giảm tối đa chi phí cho việc gia cố móng hạng mục 36 công trình hạng mục công trình có tải trọng tĩnh tải trọng động lớn - Khi chọn lựa khu đất phải xem xét mối quan hệ mật thiết khu dân cư đô thị khu công nghiệp để hạn chế tối đa ảnh hưởng xấu môi trường công nghiệp đến khu dân cư, khu di tích lịch sử hay danh lam thắng cảnh nhà máy phải đáp ứng yêu cầu sau: + Phân xưởng bố trí cách khu dân cư xung quanh tối thiểu 300 m Phân xưởng xây dưng ngoại vi thành phố khu công nghiệp liên hợp + Địa điểm xây dựng phải cuối hướng gió chủ đạo so với khu dân cư phải có vùng xanh bảo vệ hướng gió chủ yếu để hạn chế tối đa ảnh hưởng xấu + Khu đất phải vùng hạ lưu sông (nếu có) cách bến dùng nước khu dân cư 500 m Nước thải phải xử lý trước thải sông Tóm lại vào yêu cầu ta định chọn địa điểm xây dựng cho phân xưởng VA nhà máy có yêu cầu sử dụng sản phẩm III.ĐỊA ĐIỂM XÂY DỰNG Từ sở ta chọn địa điểm xây dựng nhà máy sản xuất VA khu kinh tế mở Dung Quất – Quảng Ngãi Nơi có nhà máy lọc dầu vào hoạt động từ năm 2009 Địa điềm có nhiều yếu tố thuận lợi cho việc xây dựng nhà máy phát triển nhà máy sau như: - Mạng lưới giao thông: Hướng đông cách biển km với độ sâu rộng thuận tiện tàu trọng tải lớn cập cảng có nhiều tàu cập cảng để ăn hàng lần Hướng nam mạng lưới giao thông quốc gia đường đường sắt Hướng bắc giáp khu kinh tế mở Chu Lai- Quảng Nam Vì vây mặt giao thông thuận lợi cho việc vận chuyển nguyên vật liệu nhà máy việc vận chuyển sản phẩm nhà máy tiêu thụ - Hơn nhà máy lọc dầu vào hoạt động cung cấp nguyên liệu cho nhà máy hoạt động giảm chi phí vận chuyển nguyên vật liệu cho nhà máy - Khu công nghiệp khu đất cao ráo, không bị ngập lụt, độ dốc tự nhiên khu đất không lớn, khoảng 1% với đất sét kết hợp với đất đá ong nên đảm bảo độ chịu tải trọng cao KẾT LUẬN 37 [...]... III.3.TÌNH SẢN XUẤT VÀ ỨNG DỤNG III.3.1.Tình hình sản xuất VA VA được phát hiện vào năm 1912 bởi nhà bác học Klatte (Đức),với việc tổng hợp được VA từ axetylen và axit axetic trong pha lỏng.Đến năm 1925 quá trình sản xuất VA và PVA được phát triển mạnh mẽ ,sản lượng VA trên thế giới tăng nhanh vào năm 1965 trên thế giới có 10 6 tấn/năm VA được sản xuất ra,còn vào năm 1984 đạt 2,7.10 6 tấn/năm.Vào năm 1990... tấn VA được sản xuất ở Mỹ,ở Nhật là 550000 tấn và ở Tây Âu là 660000 tấn.Phương pháp sản xuất VA từ axetylen dần được thay thế vì axetylen rất đắt tiền.Ngày nay trong công nghiệp axetylen được thay thế bằng etylen.Khoảng 80% VA trên thế giới được sản xuất từ etylen,còn lại 20% VA được sản xuất từ axetylen trong pha khí Bảng III.1 .sản lượng VA được sản xuất năm 1986 ở một số nước[VII] Nước Sản lượng tấn/năm... oxit cacbon và metalnol 13 Ngoài ra axit còn thu được khi oxi hóa cacbua hydro trong đó axit axetic là sản phẩm phụ.Trong các phương pháp trên thì phương pháp quan trong và có giá trị thực tế nhất là phương pháp cacbonyl hóa methalnol thánh axit axetic I.SẢN XUẤT AXIT AXETIC CỦA HÃNG BASF Từ năm 1913,hãng BASF đã mô tả quá trình sản xuất axit axetic từ methanol và monoxitcacbon ở nhiệt độ cao và áp suất... đồ công nghệ sản xuất vinylaxetat từ axetylen và axit axetic trong pha khí 33 • Sơ đồ công nghệ thiết kế như sau: Hình C.1.Sơ đồ thiết kế dây chuyền sản xuất VA • Nguyên lý Axetylen mới được trộn với axetylen tuần hoàn từ khí thổi và cộng với CH 3COOH mới,CH3COOH tuần hoàn được đưa vào tháp bốc hơi (2) với tỷ lệ theo yêu cầu.Tại đó hỗn hợp CH3COOH và C2H2 được đun bốc hơi và được trộn lẫn vào nhau.Nhiệt... PHÁP SẢN XUẤT VA TỪ AXETYLEN VÀ AXIT AXETIC I.1.khái niệm chung Quá trình tổng hợp VA từ C2H2 và CH3COOH dựa vào phản ứng: CH≡ CH+ CH3COOH → CH3COOCH=CH2 Phản ứng này có thể được tiến hành trong pha lỏng hoặc pha khí Vào những năm 70 VA chủ yếu được sản xuất ra dựa trên phản ứng này.Theo thống kê năm 1968 từ 6 công ty tại Mỹ thì Mỹ đã sản xuất vói sản lượng là 710 triệu pound/năm dựa trên công nghệ. .. làm khô là hỗn hợp của axit axetic và nước được đưa về thiết bị phản ứng .Axit axetic khô từ tháp làm khô cho qua tháp tách,ở đó axit propionic được tách ra dưới dạng sản phẩm đáy .Sản phẩm đỉnh là axit axetic được đưa tới tháp làm sạch lần cuối .Axit axetic được lấy ra dưới dạng hơi giữa tháp ,sản phẩm đỉnh và đáy được tuần hoàn lại thiết bị phản ứng 17 18 C.CÁC PHƯƠNG PHÁP SẢN XUẤT VINYLAXETAT • Ta có... nước dư.Dòng sản phẩm nặng được xử lý trong tháp tinh chế tạp ra axit axetic băng, còn axit axetic cặn ra ở đáy tháp cũng được thu hồi trong tháp chưng phân đoạn bổ sung tách các cấu tử sản phẩm nặng như axit propionic.Các tháp này đều làm bằng thép hợp kim cao và có chưa từ 35 đến 45 đĩa 16 Sơ đồ công nghệ: Cacbon monoxit và metanol phản ứng với nhau trong thiết bị phản ứng tạo axit axetic. Khí trong... axetaldehyt và VA trong sản phẩm tạo thành II.1.2 .Công nghệ tổng hợp VA từ C2H4 và CH3COOH trong pha khí Quá trình tổng hợp VA từ etylen và axit axetic trong pha khí đã được phát triển bởi các hãng USI Chemicals tại Mỹ và hãng Bayer tại Đức.Hiện nay.quy trình này đang được hãng Celanese tại Mỹ sử dụng sản xuất VA với công suất 200 triệu pound/năm • Các thông số kỹ thuật của quá trình Công nghệ tổng hợp... Etylen ,axit axetic và oxy được sử dụng rộng rãi ở vùng Bắc Mỹ còn ở Tây Âu và đặc biệt là ở Châu Á thì phương pháp sản xuất VA đi từ axetylen và axit axetic lại được sử dụng nhiều hơn Ngày nay các phương pháp sản xuất VA trong pha lỏng ít được sử dụng và dần được thay thế bằng phương pháp sản xuất trong pha khí,bởi vì các phương pháp sản xuất tiến hành trong pha lỏng thường có năng suất thấp,gây hao mòn xúc... suất cao ( 97-98% so với lượng axit axetic hao tèn ) • Sơ đồ công nghệ sản xuất VA trong pha khí Hình I.2.Sơ đồ công nghệ của hãng Wacker (pha khí)[VI] • Nguyên lý hoạt động Lượng axetylen tinh khiết và axetylen tuần hoàn được trộn lẫn với nhau,cộng với axit axetic tinh khiết và axit axetic tuần hoàn trộn lẫn với nhau được đưa vào thiết bị bốc hơi (1).Thiết bị bốc hơi được khống chế ở nhiệt độ 70-80 ... đá,khí tự nhiên ta sản xuất VA từ axetylen thuận lợi Sau thời gian nghiên cứu đọc tài liệu em chon sơ đồ công nghệ sản xuất vinylaxetat từ axetylen axit axetic pha khí 33 • Sơ đồ công nghệ thiết kế... pháp sản xuất VA từ axetylen dần thay axetylen đắt tiền.Ngày công nghiệp axetylen thay etylen.Khoảng 80% VA giới sản xuất từ etylen,còn lại 20% VA sản xuất từ axetylen pha khí Bảng III.1 .sản lượng... hợp VA nhằm làm cho trình sản xuất VA ngày hoàn thiện Trên giới, việc sản xuất sử dụng VA khác vùng Bắc Mỹ, VA sản xuất dùa vào trình axit axetic / etylen với công nghệ tầng cố định pha lượng