1. Trang chủ
  2. Luận Văn - Báo Cáo

thiết kế quy trình công nghệ sản xuất axit terephthalic bằng phương pháp oxy hóa chọn lọc p-xylen bởi oxi không khí

36 1.8K 18
thiết kế quy trình công nghệ sản xuất axit terephthalic bằng phương pháp oxy hóa chọn lọc p-xylen bởi oxi không khí

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

Chất dẻo, hay còn gọi là nhựa hoặc polymer, xuất hiện từ lâu đời và được làm vật liệu sản xuất nhiều vật dụng góp phần quan trọng vào phục vụ đời sống con người cũng như phục vụ cho sự phát triển của nhiều ngành trong lĩnh vực kinh tế khác như: điện, điện tử, viễn thông, giao thông vận tải, thủy sản, nông nghiệp… Cùng với sự phát triển của khoa học công nghệ, chất dẻo còn được ứng dụng và trở thành vật liệu thay thế cho những vật liệu truyền thống tưởng chừng như không thể thay thế được là gỗ, kim loại, silicat… Do đó, ngành công nghiệp Nhựa ngày càng có vai trò quan trọng trong đời sống cũng như sản xuất của các quốc gia. Như ta biết, Axit Terephthalic là nguồn nguyên liệu rất quan trọng trong ngành công nghiệp sản xuất chất dẻo, nhựa, sợi tổng hợp cùng những polyester. Axit Terephtalic tái sinh cũng là nguyên liệu sản xuất Polyethylene Terephthalate, là một chất có trong quá trình sản xuất các chai nước giải khát có ga, hộp đựng thực phẩm, cung cấp cho nhựa độ ổn định cao, khả năng chịu nhiệt tốt và độ bền cho các ứng dụng kỹ thuật. Trong ngành công nghiệp dược phẩm, Axit Terephthalic còn sử dụng làm nguyên liệu cho một số loại thuốc như: thuốc giảm đau Oxycodone từ một muối terephtalic. Trong phòng thí nghiệm, Axit Terephthalic được sử dụng rộng rãi để tổng hợp khung kim loại hữu cơ. Trong đồ án này, chúng tôi đã thiết kế quy trình công nghệ sản xuất Axit Terephthalic bằng phương pháp oxy hóa chọn lọc p-xylen bởi Oxi không khí. Đồ án được trình bày theo 4 chương: Chương 1: Cơ sở lý thuyết Chương 2: Thiết kế dây chuyền sản xuất Chương 3: Tính toán

Đồ án công nghệ: Thiết kế quy trình sản xuất Axit Terephthalic   ! "#!$%&'!$()*+!(!(  %," -"(!(%./0' 1!232."45!677!$&0 %&789!:%./027 "#;(!<!$3=!$' ,"<"27/3"#>2?%8@ )7A)!+ %, -"%&0.+,B A"C3DEFG+   7    %&          %#  H  #  9  = %BDE.%-G%&I EJ)+.K%&.":&2. )JLJHM2&NM ,!JC'.;(2O$BE7"# LDE%5(GJ%,?, "4,&PJ,BEQ DE"#%5(JR/H#22? =SB EF.T7R323+K7%& DECU"S.)VC<P27 2QBWF."#KCX"S4 "SY4S%<Z3 "S[4E323'%& "S\4EQ. GVHD: ThS. Nguyễn Văn Toàn  Đồ án công nghệ: Thiết kế quy trình sản xuất Axit Terephthalic  1.1.  !"!#$%& ]*3.7%&%#H# 9=I%'*')7%& !3C3)B^J%,=*3)D EB 1.1.1. '&()%*+,$-& a. '&()%* D_YXV`aCVb)7; 54c]dPXB 7;?4 ef)9S7" <?/ CJ)/2Q;f!" 7BA=Q!$Z "#)fC&%4 `&YBY4^J%,Q!$Z0gYh W?"# ]U%, WS!M i,"#5 YddBY\ j Ek Yl[[ j \ AJN \mm,2Q_X[m  272Qb   W/Cf5 [dm   W/Cf. Xnd   AJ)&0!K))2&N? G23=[5J*=_V b)T,;G?":/)T SB D2o":!"#J": mBmmYpjYmm":_<[lbB]"#.7=S B i&N0J%,7<. J"#/C&%4 GVHD: ThS. Nguyễn Văn Toàn . Đồ án công nghệ: Thiết kế quy trình sản xuất Axit Terephthalic `&YB[4i&N0DEYmm7g[h @7 [l Y[m Ydm [mm [Xm ^ mBY [Bn Yl A": mBmmY p mBmc mB\c YBp nBm DD mBm\l mB\ mBpl YBc XBl Dq mBl D%q [ @r dBp @%q [m b. '&(,$-& DJ;Q3_%!:.!7S ?"] [ sP X ]]AP \ b")Q?S.#= S);)tP] V '$  e  J    3  )  u  %,      i  v  XBc[B  EQ    0   3Sq_);G#L 5b"?)Q?S._; #L5));&;T5b D)/HuM.(!:2? ;":R?J).(!:C%8 D.(!:C%_AP]b?, EQ/+%] w  ":" Q":GFJ0)x!K!$2)/ "#QB V /01!2!,$ GVHD: ThS. Nguyễn Văn Toàn 3 Đồ án công nghệ: Thiết kế quy trình sản xuất Axit Terephthalic W&;+/?.+.KH #BC&;?BI&; 0!:/?%6!:%)0 ] [ sP X 2Q]2B I&;?4*G] w  7! )C6+.K)?Bs )07!2y%)!. ": V 425#0167& A=&;G-)/&;2. "4 I&;!:A] \ .2./?:BA)t P]0%zCM3C<)A] [ tA]{ tA{B E&;)[?C*%z? %),"#)%z?."S;B I&;?.BWC #+/H#D_%#Mb g\h B E"#'3CU.. (!:_sP [ b_I \ bBE7"  sP [ "#%5('.%&L(.2Q/.2x  1.1.2. 89: GVHD: ThS. Nguyễn Văn Toàn ; Đồ án công nghệ: Thiết kế quy trình sản xuất Axit Terephthalic DE"#%5(03%&%#%         ?  .  f  !   2O$< s5(.%&LG94s&L,90%# %    .  %#  &      !  %#  7  BI ?.f"#%5(03L!J F,B)/%&.%|?" &  !  S  %<  CN    !      !  C 2O$"#%5(03(977B 1.1.3. =7">#7"? }~  N  Yndm  D  :    "S  .  %5  (  D !RM.3"#%&L:U(Q 3@!UTL./%& %B3==NYncmfCf"#7J%, %&:R,7DBD %&*9!:.,"#"#C&+'^% ^%C%!••-.%&"S?*BD 9!:,.7^%7"#C& +'0/27&"<!?J2B E?^O!%)<€DR.%&3 0D!:J.M",MU.;uG #$2Q":N"<M" "0%;?!:. %&2.BEGDu7!TL% ./M" 277!CGM" Bi 7%&I%<•N"<)K,T R&!3(D'CJ.%&& K23G7>#%&B ~==NYncm2C&+'0D3?••! ^%!.72.Cf*C&+'B)? 737!K.%&%$K " )#$!,&C&F!$7* GVHD: ThS. Nguyễn Văn Toàn @ Đồ án công nghệ: Thiết kế quy trình sản xuất Axit Terephthalic !B~,=NYncm%3(D*R? %H7!%&0.%&I%•B‚g\h 2. 2A%*BC&D$E7">20 ( !"!#$%& 2.1. 7&##7#20 ( W/%&" " %5(GV BA"V)."S,G" )/%& CUB^J%,"S."4 a. 0 (FGH%$%9! E"S." V!)) BI"SK&;&"%4 b. 0 (FI5&D$ I E"S." &;/27 ,,0S<XmmVXlm  !:T.C,= S4 ."S.G;2Q+/R.MU.+. K&S3.P [ !C)233 S 2&N;&;0C ~K!$+.K%z3$#S":.%m\tY^IB `U"S.+Ca!,0)) /'3BEG<"S.*"S. 27"#%5(["#/4>#U<?.fG 27$#!!$/-"7!2.!*9 J"#2':_/?,b!%q_/. bBE *R).7!'.2f(. "#/4+.K":?'9_,"#' GVHD: ThS. Nguyễn Văn Toàn J Đồ án công nghệ: Thiết kế quy trình sản xuất Axit Terephthalic 9)b"!$/!$/B/'3 Ca2!.%z%5(&;H ,B c. K) L @.23/0"S.)'?G* 3G;"S.J?Bi3+&RKJ! "S.H#!/%5(7B E)*0"S." %5(.2QQ +.K)_b! C  /    T  .B  .    2Q  Q  %z  "#    )  9  !: CS?B~0T./?3 =C<)M••• !%) [w C<. ?B."S.2.0+.KJ?!:T. t^!"#2QQCU(.`C A`-"#%5(JRB ƒ.KG;)2)%0T. `2?RU+.K)/&[? 2.BeT*u)"#)!u%2%5(3 K:Cf*/)C)?[ $S?YB@)+.K"#6S3%4 E'!'Z232.'FZUT .u/;N<?,/!M)<)M•••T) `%zQ0,C%z&; !%/!M0+CB ~K!$&"<?Q0.)C27 &<;J?",!:T." 27)2Q QCB GVHD: ThS. Nguyễn Văn Toàn M Đồ án công nghệ: Thiết kế quy trình sản xuất Axit Terephthalic E!%%.."S.)T7R"S. J?)Q%&+.K)V "S.%5(7!T. 2?_" CbBƒ.K)V„6 xB 2.2. =7">20 ( !"!#$%&!H&NH B,$#G B%! 2.2.1. KOBP%#G B%!&D$E7"> a. '&(&D$BP% IVJCSFJ!Ca) 3!G5C<!MMY!X!S_K bBIV"#%5(03/%&B 7;?4 `&YB\4.7%,0VgXh Ek! mcpj \ x WJ": i7 AJ)& Y[VY\   AJ%7 Y\c   AJ:? \X\   WJ: m\XI<\m   ^"… mmp@ b. Q0HE0+)&B? GVHD: ThS. Nguyễn Văn Toàn R Đồ án công nghệ: Thiết kế quy trình sản xuất Axit Terephthalic *C&+&92Q?S27...GC! 7),.S)/.BE.JL!.!$ "S2fB`&+&.%"?!'SZBi7L5%5( 9;!K(Q2.2<9;2?27"#9 .3CM.5B i!$/*.T!:F2Q)5!5 B@K3J7SQ#!." #o2QBi%5 (.3T3!:f!+*.*9.FC&J JQ#B 2.2.2. 2A,$-&&D$E7">20 ( !"!#$%&!H&N H B,$#G B%! 2.2.2.1. 2A,$-&&D$E7">H B,$#G B%! a. S7I#01H ,$ I&;))Z1:7H#=SB ƒ.K )?.%&L 7 !J%,#SC&2.Bi.!:+.K) )!7S+.K))=S272y%H) M0.G,Bs0527&/ 0&;)'-"#/<.&; 2.27G+3%)BA"!$+.K)"# +.K/).":.(0.)B b. =7">H ,$#GTB%!+$ !"!#$%& ƒ.K)V„" "#<YnmV[ml  YlV\m CB„T.%5(>#_••bj` V _` V )/9A` Cb7>#T.&  &;BD"#%5("7" 0&;BI&; )V„x"#:"#x Y\mm2†jBI&;S3,;?!"# +'?B GVHD: ThS. Nguyễn Văn Toàn U Đồ án công nghệ: Thiết kế quy trình sản xuất Axit Terephthalic S3&;)V„DE6X ?4P)V„VVCM) VVCM)XVCCa!,9 B V E?V4 w‡?Cf*4_•••bCM25_••b!:%)0 ` V B@_•••b2?27&J)0?/Cf* >&;!K3)Cf*CU.K., `MB.,` V %z0.CB w‡?./4 GVHD: ThS. Nguyễn Văn Toàn V [...]... xuất Axit Terephthalic Quá trình sản xuất axit terephthalic trải qua 3 giai đoạn: phản ứng, tách, tái sinh dung môi Sơ đồ khối quá trình sản xuất axit terephtalic được thể hiện ở dưới KHO CHỨA Dung môi, một phần p-xylene hồi lưu GVHD: ThS Nguyễn Văn Toàn 13 Đồ án công nghệ: Thiết kế quy trình sản xuất Axit Terephthalic Sơ đồ quy trình sản xuất Axit terephthalic bằng phương pháp oxy hóa p-xylen Giai... oxy hóa p-xylen Thành phần p-xylen GVHD: ThS Nguyễn Văn Toàn Lượng vào thiết bị (kg/h) Lượng ra thiết bị (kg/h) 4549,52 19 Đồ án công nghệ: Thiết kế quy trình sản xuất Axit Terephthalic Oxy 3896,64 - P-xylen dư - 90,99 Axit Terephthalic - 6633,36 p-tolualdehyde - 31,92 p-toluic acid - 57,12 4-carboxybenzenaldehyde - 220,5 Nước - 1412,30 Oxy chưa chuyển hóa hết Tổng 3.1.2 35,97 8446,16 8447,13 Các thiết. ..Đồ án công nghệ: Thiết kế quy trình sản xuất Axit Terephthalic - Khi các p-tolualdehit được tạo thành chúng sẽ bị oxi hóa tiếp để tạo thành axit p- toluic,4-cacboxylbenzenaldehit và kết thúc là sự tạo thành axit terephtalic 2.2.2.2 Xúc tác cho quá trình oxi hóa p-Xylen thành axit terephtalic Xúc tác sử dụng là Co(II) xúc tác có tính chọn lọc tạo ra axit terephtalic cao, xúc tác... Nguyễn Văn Toàn 12 Đồ án công nghệ: Thiết kế quy trình sản xuất Axit Terephthalic không khí ở tháp đầu là để phản ứng tiếp một phần p-Xylen dư, và thực hiện trao đổi nhiệt làm bay hơi dung dịch Sản phẩm tiếp tục đi vào thiết bị Buffer tank tháp này là dạng tháp chứa nó giúp ổn định dòng sản phẩm đi vào thiết bị tách chân không Hỗn hợp sản phẩm vào thiết bị tách chân không, ở đây axit terephtalic là dạng... Axit Terephthalic thu được của phản ứng này với hiệu xuất 80%: Từ phản ứng ta có: nC6H4(COOH)2 = nC6H4(CH3)2 = = 42,92 (kmol/h) Vậy lượng p-xylen cần dùng là: 3.1.1 Tháp oxi hóa p-xylen GVHD: ThS Nguyễn Văn Toàn 18 Đồ án công nghệ: Thiết kế quy trình sản xuất Axit Terephthalic Với độ chuyển hóa 98% nên còn 2% lượng p-xylen chưa tham gia phản ứng là: mp-xylen = Các phản ứng xảy ra với độ chọn lọc khác... khí và oxi không khí dễ dàng khuếch tán vào trong pha lỏng và thực hiện quá trình oxi hóa 2.2.2.4 Sơ đồ sản xuất axit terephtalic theo công ty Amoco Hình 1.1 Sơ đồ sản xuất axit terephtalic bằng phương pháp oxi hóa p-Xylen Thuyết minh sơ đồ: Nguyên liệu p-Xylen, axit axetic, xúc tác và dung dịch hồi lưu đưa vào máy trộn để hòa trộn lại trước khi đưa vào tháp phản ứng Sau đó hỗn hợp được đưa vào thiết. .. công nghệ: Thiết kế quy trình sản xuất Axit Terephthalic 3.4.5 Chọn bích cho đáy và nắp thiết bị Bích là bộ phận quan trọng dùng để nối các phần của thiết bị cũng như nối các bộ phận khác của thiết bị Công nghệ chế tạo mặt bích phụ thuộc vào vật liệu cấu tạo mặt bích, phương pháp nối và áp suất của môi trường Có nhiều kiểu bích khác nhau, ta chọn kiểu bích liền bằng thép để nối đáy, nắp với thân thiết. .. bị phụ Mục đích của yêu cầu công nghệ là quá trình sản xuất Axit Terephthalic Do đó, sản phẩm cần thu hồi là Axit Terephthalic Vì trong thành phần sản phẩm thô đi ra khỏi thiết bị phản ứng còn chứa nhiều cấu tử khác như p-xylen dư, p-toluic acid, p-tolualdehyde, 4-carboxybenzenaldehyde, nước Các sản phẩm và nguyên liệu ở dạng lỏng và rắn, khi qua thiết bị kết tinh Axit Terephthalic và qua máy ly tâm... ống dẫn khí Lưu lượng thể tích được tính theo công thức sau đây: (m3/h) Trong đó: G: lượng khí đi qua thiết bị phản ứng trong một giờ, kg/h GVHD: ThS Nguyễn Văn Toàn 33 Đồ án công nghệ: Thiết kế quy trình sản xuất Axit Terephthalic : khối lượng riêng của khí ở áp suất P và nhiệt độ T (K),được tính theo công thức sau: (kg/m3) Trong đó: M: khối lượng phân tử hỗn hợp khí ,kg/kmol P: áp suất của khí khi... án công nghệ: Thiết kế quy trình sản xuất Axit Terephthalic Chương 3: TÍNH TOÁN 3.1 Tính cân bằng vật chất Dây chuyền hoạt động 24/24 giờ, trong một năm làm việc 7500 giờ, còn lại là thời gian bảo dưỡng và sửa chữa thiết bị Năng suất cho 1 giờ là: Độ tinh khiết của sản phẩm là 95% Vậy lượng Axit Terephthalic thu được trong thực tế là: Hiệu suất chung của quá trình là 80% Ta có phản ứng: Lượng Axit . Toàn . p-Xylene dung môi, xt Không khí Dung môi, một phần p-xylene hi lưu PHN NG T"CH V% L%M KHÔ KHO CHA T"I SINH DUNG MÔI Đồ án công nghệ: Thiết kế quy trình sản xuất Axit Terephthalic 272Q<.*/&;3J*V„"! HCSMBs&L3(!3CM`qq 2.?.;)THM%&L!3CM .27B]>#%&L!3CM.27< ?f7T.!.%&L2.<? xG"#.6Bs2+..27K R?2xM"!ˆL!$%z"%27B ~"#27B7%z"!'F"B .ZS[]K^KT_ 2.1 E?V4 w‡?Cf*4_•••bCM25_••b!:%)0 ` V B@_•••b2?27&J)0?/Cf* >&;!K3)Cf*CU.K., `MB.,` V %z0.CB w‡?./4 GVHD: ThS. Nguyễn Văn Toàn V Axit Terephthalic Đồ án công nghệ: Thiết kế quy trình sản xuất Axit Terephthalic V i.V"#?T%zCM)3/? VXVCCa!23T%?B 2.2.2.2 Xnd   AJ)&0!K))2&N? G23=[5J*=_V b)T,;G?":/)T SB D2o":!"#J": mBmmYpjYmm":_<[lbB]"#.7=S B i&N0J%,7<. J"#/C&%4 GVHD: ThS. Nguyễn Văn Toàn . Đồ án công nghệ: Thiết kế quy trình sản xuất Axit Terephthalic `&YB[4i&N0DEYmm7g[h @7

Ngày đăng: 20/12/2014, 10:07

Xem thêm: thiết kế quy trình công nghệ sản xuất axit terephthalic bằng phương pháp oxy hóa chọn lọc p-xylen bởi oxi không khí, thiết kế quy trình công nghệ sản xuất axit terephthalic bằng phương pháp oxy hóa chọn lọc p-xylen bởi oxi không khí

Từ khóa liên quan

Tài liệu cùng người dùng

Tài liệu liên quan