Bài giảng chế biến khí : QUÁ TRÌNH HALOGEN HÓA part 6

Hình 5: Sơ đồ công nghệ clo hóa Etylen sản xuất VCM Một vài thông số: + Thiết bị phản ứng: t = 40 ÷ 50oC, p = 5 bars, xúc tác là FeCl3 + Độ tinh khiết của 1,2-DCE sau thiết bị phản ứng là 99% và đạt đến 99,97% sau khi tinh chế + Hiệu suất quá trình rất cao: 98% so với C2H4 cũng như Cl2. Công nghệ mới: (sơ đồ HTC) công nghệ phổ biến nhất hiện nay là công nghệ clo hóa nhiệt độ cao (HTC). Thiết bị phản ứng làm việc ở nhiệt độ...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng chế biến khí : QUÁ TRÌNH HALOGEN HÓA part 6 Hình 5: Sơ đồ công nghệ clo hóa Etylen sản xuất VCMMột vài thông số: + Thiết bị phản ứng: t = 40 ÷ 50oC, p = 5 bars, xúc tác là FeCl3 + Độ tinh khiết của 1,2-DCE sau thiết bị phản ứng là 99% và đạt đến 99,97%sau khi tinh chế + Hiệu suất quá trình rất cao: 98% so với C2H4 cũng như Cl2. Công nghệ mới: (sơ đồ HTC) công nghệ phổ biến nhất hiện nay là côngnghệ clo hóa nhiệt độ cao (HTC). Thiết bị phản ứng làm việc ở nhiệt độ 100 oC vàkhông có sự giải nhiệt mà kết hợp nhiệt phản ứng dùng để bốc hơi DCE và chưngtách hỗn hợp phản ứng. Tháp phản ứng được gọi là tháp CD (distillation andcatalisation).+ Phản ứng (2): có thể tiến hành bằng 2 phương pháp- dùng xúc tác: Al2O3 có bổ sung NH4Cl trên than hoạt tính ở nhiệt độ 200 ÷ 300oC- không dùng xúc tác: phản ứng xảy ra ở nhiệt độ 400 ÷ 500oC → phổ biến hơn TBPƯ nhiệt là loại lò ống; p = 2 ÷ 3MPa; τlưu = 10 ÷ 20 giây; %C = 50 ÷60%; ηVCM = 95 ÷ 99% Dây chuyền này có giai đoạn tái sinh Cl2 từ HCl theo phản ứng Deacon: 26 2 HCl + 0,5 O2 → Cl2 + H2O ∆H298= - 13,7 kcal/mol - xúc tác : CuCl2 có bổ sung các clorua kim loại đất hiếm - nhiệt độ : 350 ÷ 400oC - áp suất : 1 ÷ 2 bars - %C khoảng 75% - TBPƯ loại tầng sôi khí thải Sơ đồ Công nghệ Clo hóa hiện đại HTC 2 4 5 3 VCDCE chưa chuyển hóa DCE DCEtừ quá trình sản xuất 1 1. tháp phản ứng CD (xúc tác và chưng cất) Cl2 2. thiết bị ngưng tụ 3. thiết bị phân ly 6 4. thiết bị làm lạnh sâu C2H4 5 tháp chưng tách VC 6. tháp tách phần nặng thu hồi DCE phần nặng Hình6: Sơ đồ công nghệ Clo hóa Etylen HTC2.3.3. Quá trình kết hợp hydroclo hóa và clo hóa Để tránh sản phẩm phụ là HCl từ quá trình clo hóa C2H4, một phương phápcải tiến kết hợp giữa C2H4 và C2H2 theo một tỷ lệ hợp lý. Các phản ứng của quá trình bao gồm: CH2 = CH2 + Cl2 → CH2Cl - CH2Cl ∆H298=-52 kcal/mol- clo hóa etylen: CH2Cl - CH2Cl → CH2 = CHCl + HCl ∆H298=16 kcal/mol- crackinh DCE: CH ≡ CH + HCl → CH2 = CHCl ∆H298=-24,6 kcal/mol- hydroclo hóa acetylen: 27 Công nghệ mới cho phương pháp này dùng trực tiếp một phân đoạn dầu nhẹđể sản xuất hỗn hợp C2H4 và C2H2 có thành phần thích hợp để thực hiện các phảnứng trên mà không qua giai đoạn tách và tinh chế C 2H4 và C2H2 mà thay thế bằngcác giai đoạn dễ dàng hơn là tách và tinh chế VC và DCE. Quá trình Kureha sử dụng nguyên liệu là phân đoạn Naphta có sơ đồ nhưtrên hình vẽ sau: Hình 7 : Quá trình Kureha sản xuất VCM từ etylen và acetylen Quá trình này sử dụng nguyên liệu là phân đoạn Naphta, gồm các giai đoạn:1/ Nhiệt phân bằng O2 trong lò đốt: Lò đốt gồm 2 phòng đặt chồng lên nhau (kiểu Wulf). Hiệu suất nhận hỗn hợp (C2H4 + C2H2) từ 50 ÷ 53% mol Hàm lượng của hỗn hợp (C2H4 + C2H2) trong khí sản phẩm khoảng 20%V Thành phần của khí nhiệt phân tiêu biểu như sau: % mol % mol 28 N2 2,7 CO2 21,2 O2 1,0 C2H2 9,1 H2 28,8 C2H4 10,8 C2+ CO 13,3 1,0 CH4 11,0 Aromatic 1,12/ Nén và tinh chế (không có trong sơ đồ)3/ Thực hiện phản ứng hydroclo hóa C2H2 Tại đầu vào của thiết bị phản ứng hydroclo hóa acetylen có lắp đặt hệ thốngđo lưu lượng C2H2 để điều chỉnh tỷ lệ HCl thích hợp. Điều kiện vận hành giống phương pháp đầ ...