Bài giảng chế biến khí : QUÁ TRÌNH ALKYL HÓA part 3

Hình 2: Quá trình alkyl hóa sản xuất Etylbenzen với pha lỏng đồng thể a. tháp khử nước - b. Thiết bị phản ứng alkyl hóa - c. Thùng chuẩn bị xúc tác d. Thiết bị chuyển vị alkyl - e. Thiết bị bay hơi - f. Thiết bị rửa khí thải g. Thiết bị tách lắng - h. Hệ thống trung hòa - i.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng chế biến khí : QUÁ TRÌNH ALKYL HÓA part 3 VVH ≈ 2 • • Thu hồi nhiệt tỏa ra để sản xuất hơi nước áp suất thấp nhằm giảm nhiệt độ phản ứng, giúp cân bằng dịch chuyển theo chiều thuận * Sơ đồ công nghệ: Hình 2 AlCl3 EB hồi lưu Khí thải N2 NH3 c h C6H6 h H2O h f g C6H6 hồi lưu muối thải d a e EB thô đi làm tinh b i C2H4 Poly etylbenzen hồi lưuC2H5Cl trong C6H6 Hình 2: Quá trình alkyl hóa sản xuất Etylbenzen với pha lỏng đồng thể a. tháp khử nước - b. Thiết bị phản ứng alkyl hóa - c. Thùng chuẩn bị xúc tác d. Thiết bị chuyển vị alkyl - e. Thiết bị bay hơi - f. Thiết bị rửa khí thải - g. Thiết bị tách lắng - h. Hệ thống trung hòa - i. Thiết bị tạo hơi áp suất thấp * Thuyết minh: Benzen được làm khô ở tháp tách nước (a) rồi đưa qua hệ thống làm sạch khí thải (f), sau đó trộn với dòng xúc tác và etylbenzen hồi lưu đến từ thùng chứa xúc tác (c) cùng vào thiết bị phản ứng alkyl hóa (b). Etylen và chất kích động được đưa vào thiết bị phản ứng từ dưới lên qua bộ phận phân phối. Dòng lỏng đi ra khỏi thiết bị phản ứng được trộn với dòng poly alkylbenzen hồi lưu đi vào thiết bị chuyển vị alkyl (d). So với công nghệ trước đây, ở công nghệ này polyalkylbenzen không được hồi lưu trực tiếp về thiết bị phản ứng do sự hồi lưu với mộtlượng lớn với nồng độ xúc tác thấp sẽ làm ngừng phản ứng alkyl hóa. Người ta sửdụng một thiết bị chuyển vị alkyl riêng (d), trong thiết bị này nhiệt độ cũng thấphơn nhiều so với thiết bị alkyl hóa (b) để quá trình thu etylbenzen đạt năng suất caohơn. Sau khi ra khỏi thiết bị chuyển vị alkyl (d), dòng được đưa đến một tháp tách,tại đây khí đi ra ở đỉnh còn dòng lỏng được làm lạnh và đưa vào thùng lắng (g). Tại(g) pha nặng lắng ra khỏi pha lỏng được tách ra một phần hồi lưu lại quá trình , cònphần lỏng nhẹ được đưa qua hệ thống các cột phân tách làm sạch (h). Đối với quátrình đồng thể, tất cả xúc tác đều vẫn còn trong dung dịch, sản phẩm được rửa bằngnước và amoniac. Dòng alkylat thô tiếp tục đưa qua bộ phận tinh chế để thuetylbenzen tinh khiết. Quá trình tinh chế thu etylbenzen tinh khiết được thực hiện trong 3 cột chưngtách: • Benzen không phản ứng được thu hồi ở đỉnh cột chưng cất đầu tiên, dòng đáy cột 1 được đưa qua cột chưng cất 2. • Ơ cột 2, etylbenzen được chưng tách ra khỏi phần poly alkylbenzen nặng hơn, đáy cột 2 được đưa qua cột cuối cùng. Ơ đỉnh cột 2 thu được etylbenzen với độ tinh khiết lớn hơn 99% (có thể đạt 99,8%) • Tại cột 3, chưng cất poly alkyl bằng stripping và cho hồi lưu về đầu quá trình, những hợp chất cặn hay dầu chứa chủ yếu là các hợp chất thơm đa vòng được sử dụng làm nhiên liệu. b. Quá trình pha hơi Công nghệ alkyl hóa trong pha khí được thực hiện từ đầu những năm 1930nhưng vào thời gian này công nghệ alkyl hóa trong pha khí không thể cạnh tranhnổi với công nghệ alkyl hóa trên xúc tác AlCl3 trong pha lỏng.* Năm 1960 có qui trình Alkar được phát triển bởi UOP dựa trên xúc tác BF3: Ưu điểm: + sử dụng nguyên liệu có ít etylen (8÷10 %mol), có thể sử dụng dòng khí từ lò cốc và các sản phẩm đa dạng khác của nhà máy lọc dầu. + sản phẩm có độ tinh khiết cao Nhược điểm: một lượng rất nhỏ nước (>1 mg/kg) sẽ làm thuỷ phân xúc tácBF3 gây ăn mòn thiết bị, do đó cần loại bỏ nước cũng như các hợp chất chứa S, Otrong nguyên liệu trước khi đưa vào qui trình. Điều kiện vận hành: + nguyên liệu: benzen khô, etylen và BF3 + áp suất cao: 2 ...