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

Áp suất của quá trình được duy trì sao cho hỗn hợp phản ứng ở trạng thái lỏng và làm giảm sự lôi cuốn các chất theo khí thoát ra. Chẳng hạn như:o Quá trình oxy hóa isopropylbenzen thành HP isopropylbenzen được tiến hành ở áp suất : 0,3 ÷ 0,5 MPa.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng chế biến khí : QUÁ TRÌNH OXY HÓA part 3 huỷ HP. Còn mức giảm mức độ chuyển hóa sẽ giúp hạn chế sự chuyển hóa tiếp tục của HP.• Áp suất của quá trình được duy trì sao cho hỗn hợp phản ứng ở trạng thái lỏng và làm giảm sự lôi cuốn các chất theo khí thoát ra. Chẳng hạn như: o Quá trình oxy hóa isopropylbenzen thành HP isopropylbenzen được tiến hành ở áp suất : 0,3 ÷ 0,5 MPa. o Nhưng đối với quá trình oxy hóa isobutan thành HP isobutan được tiến hành ở áp suất : 5 ÷ 8 MPa.• TBPƯ: có thể sử dụng tháp mâm loại (d) hay Cascad các tháp loại (c)3. Công nghệ tổng hợp phenol và aceton bằng phương pháp Cumola) Tính chất của phenol C6H5OH• Ơ điều kiện thường tồn tại ở dạng tinh thể có tnc = 42oC; ts = 181,4oC.• Rất độc và có tác hại đến da• Ưng dụng: được dùng trong sản xuất thuốc nhuộm, chất nổ, dược liệu, sợi tổng hợp, vật liệu polyme...• Sản xuất: có nhiều phương pháp sản xuất Phenol như sản xuất từ than, từ Clobenzen, từ Benzen, từ Cyclohexan, từ Toluen ... nhưng phương pháp đi từ HP isopropylbenzen có hiệu quả kinh tế hơn cả.b) Tính chất của aceton CH3COCH3• Ơ điều kiện thường tồn tại ở trạng thái lỏng có ts = 56,1oC• Hòa tan hoàn toàn trong nước và nhiều dung môi hữu cơ• Dễ cháy và tạo với không khí hỗn hợp nổ nguy hiểm ở nồng độ giới hạn từ 2,2 ÷ 13% (phần thể tích)• Ưng dụng: được sử dụng rộng rãi làm dung môi và các sản phẩm trung gian để tổng hợp hữu cơ như nhựa epoxy, nhựa polyeste ... 11 • Sản xuất: có thể điều chế aceton bằng chưng cất gỗ hay hydrat hóa propylen nhưng phần lớn aceton được sử dụng trên thế giới là được điều chế từ phương pháp Cumol c) Cơ chế phản ứng Ngoài cơ chế gốc tự do đã nêu, sự phân huỷ HP alkylaren còn có khả năng xảy ra dưới ảnh hưởng của xúc tác acid hay kiềm. Khi có mặt một lượng nhỏ acid mạnh (ví dụ 0,1% H2SO4) các HP alkylaren sẽ bị phân huỷ thành phenol và hợp chất cacbonyl. Phản ứng diễn ra theo cơ chế phức tạp dạng ion với chất trung gian là các cation. OO+H2 O+ CH3 - C+- CH3 OOH CH3 - C - CH3 CH3 - C - CH3 CH3 - C - CH3 O có sự + H+ - H2O hoán vị O+-H2 OH CH3 – C - CH3 CH3 – C - CH3 O+- H OH O + H2O + -H + CH3 - CO - CH3 d) Sơ đồ công nghệ:Quá trình sản xuất phenol và aceton bằng phương pháp Cumol được chia thành các giai đoạn: o Điều chế iso propylbenzen (chương alkyl hóa) o Tổng hợp HP của iso propylbenzen o Phân huỷ HP iso propylbenzen bằng acid thành phenol và aceton o Chưng tách sản phẩm d1. Tổng hợp HP của iso propylbenzen: Sự oxy hóa tiến hành trong tháp phản ứng loại mâm (1) có chứa các bộ phậnlàm lạnh; nhờ vậy mà nhiệt độ chất lỏng từ 120 0C ở trên tháp giảm xuống 105oC ở đáy 12tháp. Không khí sau khi làm sạch sơ bộ để tách chất bẩn và sấy nóng sẽ được cho vàophía dưới tháp cỡ 0,4MPa. Isopropylbenzen (IPB) tinh khiết và lượng bổ sung HP IPBgiúp kích thích giai đoạn ban đầu của sự oxy hóa từ bồn chứa (5) sẽ cho qua thiết bịtrao đổi nhiệt (4) từ đây đưa vào mâm trên cùng của TBPƯ. Không khí chuyển độngngược chiều với chất lỏng đồng thời sục vào trong chất lỏng trên các mâm của tháp.Khi đó không khí sẽ lôi cuốn theo nó hơi IPB và các sản phẩm phụ dễ bay hơi (nhưacid formic, formaldehyt) và sẽ ngưng tụ trong thiết bị làm lạnh (2). Không khí còn dưsẽ được thải ra ngoài khí quyển còn phần ngưng tụ sẽ được tách acid formic bằng dungdịch nước kiềm tiến hành ở thiết bị tách rửa (3). Lớp hydrocacbon thì cho qua bồnchứa (5). Chất oxy hóa từ phía dưới tháp (1) chứa cỡ 30% HP IPB sẽ trao đổi nhiệt vớinguyên liệu vào (IPB) trong thiết bị TĐN (4) và tiết lưu đến áp suất dư cỡ 4 KP. Sauđó được đem chưng cất phân đoạn chân để làm đặc HP và tách IPB chưa phản ứngtrong tháp đệm chưng phân đoạn (6) có trang bị bộ phận ngưng tụ và phân tách. IPBsau khi ngưng tụ sẽ tách một phần qua tháp rửa (3) và tiếp tục đi đến TBPƯ; phần cònlại sẽ dùng làm lượng hồi lưu cho tháp (6). Sản phẩm đáy của (6) chứa 70 ÷ 75% HP và ngoài ra còn có sản phẩm oxy hóaphụ cũng như IPB dư. Bằng cách bổ sung quá trình chưng phân đoạn ...