Bài giảng chế biến khí : Quá trình hydro hóa - đề hydro hóa part 3

§4. HÓA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ CỦA QUÁ TRÌNH DEHYDRO HÓATrong các quá trình dehydro hóa, chỉ khảo sát 3 nhóm có giá trị thực tế cao: 1. Quá trình dehydro oxy hóa rượu: Ví dụ: quá trình sản xuất formaldehyt từ rượu metanol2 CH3OH + ½ O2 → 2 HCHO + H2 + H2O2. Quá trình dehydro hóa hợp chất alkyl thơm: Ví dụ: quá trình tổng hợp styren từ etylbenzenC2H5 CH = CH2 + H2 3. Quá trình dehydro hóa parafin và olefin:Ví dụ: quá trình tổng hợp Butadien - 1,3 và isopren CH3CH2CH2CH3 CH3CH−CH2CH3 CH3 I.- H2...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng chế biến khí : Quá trình hydro hóa - đề hydro hóa part 3§4. HÓA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ CỦA QUÁ TRÌNH DEHYDRO HÓA Trong các quá trình dehydro hóa, chỉ khảo sát 3 nhóm có giá trị thực tế cao: 1. Quá trình dehydro oxy hóa rượu: Ví dụ: quá trình sản xuất formaldehyt từ rượu metanol → 2 CH3OH + ½ O2 2 HCHO + H2 + H2O 2. Quá trình dehydro hóa hợp chất alkyl thơm: Ví dụ: quá trình tổng hợp styren từ etylbenzen C2H5 CH = CH2 + H2 3. Quá trình dehydro hóa parafin và olefin: Ví dụ: quá trình tổng hợp Butadien - 1,3 và isopren - H2 - H2 CH2 = CH − CH2 − CH3 CH2 = CH − CH = CH2 CH3CH2CH2CH3 - H2 - H2 CH3CH−CH2CH3 CH2 = CH − CH2 − CH3 CH2 = CH − CH = CH2 CH3 CH3 CH3 I. Quá trình tổng hợp formaldehyt từ rượu metanol 1. Tính chất của Formaldehyt • Ở điều kiện thường, formaldehyt là chất khí có mùi hắc, là loại khí độc có thể làm hỏng niêm mạc mắt, có tngưng tụ = 19oC. • Dễ tan trong H2O hoặc Metanol • Dung dịch chứa 37 ÷ 40% khối lượng HCHO trong nước gọi là Formalin. Khi bảo quản HCHO dễ bị polyme hóa. Để kìm chế quá trình polyme hóa sâu và kết tủa formalin, thường bổ sung thêm 7÷12% (m) Metanol làm chất ổn định. 11 • Khí HCHO dễ cháy, có thể tạo thành hỗn hợp cháy nổ với O2 không khí ở áp suất thường trong giới hạn từ 7 ÷ 72% V và hỗn hợp HCHO trong không khí từ 65 ÷ 70% là dễ bốc lửa nhất • Ưng dung:là một chất hữu cơ có giá trị lớn, dùng trong sản xuất polyme (chủ yếu là chất dẻo); dùng làm chất trung gian để tổng hợp các chất có giá trị khác; dùng làm chất sát trùng, diệt khuẩn; dùng làm chất ướp thơm, chất bảo quản xác thực động vật • Sản xuất: Có nhiều phương pháp sản xuất HCHO, nhưng phần lớn được sản xuất từ Metanol bằng 2 phương pháp : dehydro hóa đồng thời với một phần oxy hóa và phương pháp oxy hóa với lượng dư không khí. 2. Công nghệ sản xuất 2.1. Phương pháp dehydro hóa và oxy hóa đồng thời Metanol → -∆Ho = -85,3 kJ/molPhản ứng chính: CH3OH HCHO + H2 CH3OH + 1/2 O2 → HCHO + H2O -∆Ho = 156,3 kJ/mol CH3OH + 1/2 O2 → HCOOH (+ 1/2 O2) → CO2 + H2OPhản ứng phụ: CH3OH + H2 → CH4 + H2O → CO2 + H2 CO + H2O Trong 2 phản ứng chính, có thể lựa chọn tỷ lệ của các phản ứng sao cho phảnứng tổng cộng là toả nhiệt và lúc đó để tránh thất thoát nhiệt, người ta dùng lượngnhiệt này để nung nóng hỗn hợp phản ứng đến nhiệt độ phản ứng. Trong phương pháp này có 2 công nghệ chính: • Dehydro oxy hóa bằng không khí với sự có mặt của tinh thể Ag, hơi nước và lượng dư CH3OH ở nhiệt độ 680 ÷ 720oC. Độ chuyển hóa của CH3OH là 97 ÷ 98%. Quá trình này gọi là quá trình BASF • Dehydro oxy hóa bằng không khí với sự có mặt của tinh thể Ag, hơi nước và lượng dư CH3OH ở nhiệt độ 600 ÷ 650oC. Độ chuyển hóa của CH3OH là 77 ÷ 87% và thu hồi CH3OH bằng chưng cất. 12 a. Quá trình BASF: khí thải hơi nước g b nước c hơi nước i d nước h h hơi nước i b k.khí a f Metanol, nước e ...