Bài giảng chế biến khí : QUÁ TRÌNH OXY HÓA part 4

- Ứng dụng: + trong công nghiệp: * làm nguyên liệu để tổng hợp Vinylacetat → tổng hợp PVA: bán sản phẩm để sản xuất sợi nylon. * phản ứng với rượu tạo este: dùng làm dung môi cho sản xuất sơn. * làm nguyên liệu để sản xuất aceton, thuốc diệt cỏ... + trong đời sống + trong y học: dùng để sản xuất dược phẩm như thuốc aspirin. Đặc biệt trong y học cổ truyền, acid acetic dùng kết hợp với các vị khác để chữa bệnh đau cột sống, lang ben. ...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng chế biến khí : QUÁ TRÌNH OXY HÓA part 4- độc, dễ làm hỏng niêm mạc mắt, ở nồng độ đặc dễ làm bỏng da.- Ứng dụng: + trong công nghiệp: * làm nguyên liệu để tổng hợp Vinylacetat → tổng hợp PVA: bán sản phẩm để sản xuất sợi nylon. * phản ứng với rượu tạo este: dùng làm dung môi cho sản xuất sơn. * làm nguyên liệu để sản xuất aceton, thuốc diệt cỏ... + trong đời sống + trong y học: dùng để sản xuất dược phẩm như thuốc aspirin. Đặc biệt trong y học cổ truyền, acid acetic dùng kết hợp với các vị khác để chữa bệnh đau cột sống, lang ben.- Sản xuất: có nhiều phương pháp sản xuất acid acetic + oxy hóa acetaldehyt + tổng hợp từ aceton qua Keten + tổng hợp từ C2H2, C2H4. + tổng hợp từ phân đoạn xăng nhẹ hay n-butan + tổng hợp từ CO và rượu metylic CH3OH: là phương pháp hiệu quả nhất1.2. Công nghệ quá trình Khi oxy hóa n-butan sẽ tạo ra các sản phẩm sau: 2CH3COOH : sản phẩm chính O2CH3CH2CH2CH3 CH3COC2H5 : metyletylceton Sản phẩm phụ %mol 1 CH3OCOC2H5 : etylacetat 30 2 20 3 10 16 0 25 50 75 100 Độ chuyển hóa Hình3: Sự phụ thuộc giữa nồng độ các sản phẩm oxy hóa n- butan pha lỏng vào mức độ chuyển hóa 1. CH3COOH2. CH3COC2H5 3. CH3COOC2H5Điều kiện công nghệ: quá trình oxy hóa n-butan bằng không khí tạo thành dung dịchacid acetic được thục hiện ở: t = 160 ÷ 190oC P = 6 MPa Có xúc tác (muối Co hay Mn) hoặc không có xúc tácNhược điểm: việc phân tách hỗn hợp đa cấu tử của các sản phẩm tạo thành rất phứctạp. Vì vậy phương pháp này không phổ biến. Hiện nay phương pháp này chỉ duy nhấtcòn được áp dụng ở Mỹ.@Công nghệ mới: Đây là phương pháp được sử dụng rộng rãi hiện nay Phương pháp này sử dụng nguyên liệu là phân đoạn xăng nhẹ C5 - C8 Ưu điểm: nguyên liệu rẻ tiềnSản phẩm phức tạp do có chứa hỗn hợp i và n parafin nên làm cho tiến trình phản ứngcũng rất phức tạp, tuy nhiên có thể chia chúng thành 2 nhóm: + các acid : formic, acetic, propyonic, sucxinic với hiệu suất tính trên 100 kg 20 : (70÷ 75) : (10 ÷ 15) : (5 ÷ 10)nguyên liệu là (kg) + các chất trung gian: rượu, ceton... t = 170 ÷ 200oCĐiều kiện công nghệ: P = 5 MPa Có xúc tác (muối Co hay Mn) hoặc không có xúc tác 17 Hình 4 : Sơ đồ oxy hóa phân đoạn xăng nhẹ sản xuất axit cacboxylic 1- Tháp phản ứng; 2- Tháp chưng phân đoạn 3- Thiết bị tái sinh hơi 4- Trao đổi nhiệt; 5- Làm nguội; 6- Máy giảm á p; 7-Bơm; 8- Ngưng tụ; 9- Nồi đun2. Oxy hóa parafin rắn thành acid béo tổng hợp: Khi oxy hóa parafin với số nguyên tử C trung bình khoảng 30 thì hiệu suất acidcacboxylic đạt 80%, trong đó: → là những acid thấp phân tử, hòa tan trong nước C1 - C4: 5 - 10% C5 - C6: 3 - 5% → là những acid không tan trong nước, được sử dụng để C7 - C9: 8 - 10%điều chế các rượu tương ứng, hoặc để sản xuất các chất hóa dẻo, dầu mỡ bôi trơn. C10 - C16: 25 - 28% → sản xuất xà phòng bột C17 - C20: 15 - 20% → sản xuất xà phòng cục → sản xuất xà phòng cục >C20 : 20 - 25% Phần còn lại: có chứa các acid dicacboxylic* Các yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ oxy hóa parafin pha lỏng: 18- Xúc tác và nồng độ chất xúc tác: Xúc tác : dung dịch H2O - KMnO4 hoặc MnO2 hoặc muối Mn2+ Nồng độ: KMnO4 0.2 ÷ 0.3%m Chất kích động: NaOH hay KOH Tỷ lệ tối ưu của chất kích động so với xúc tác: Mn2+ : K+ = 1 : 1- Nhiệt độ: Khi nhiệt độ tăng thì tốc độ phản ứng tăng Chẳng hạn để đạt được %C từ 30 ÷ 35% ở t = 80oC sau τ = 110h ở t = 100oC sau τ = 38h ở t = 110oC sau τ = 24h- Ap suất: sự oxy hóa thực hiện ở áp suất khí quyển khi không khí được sục vào thápphản ứng qua cơ cấu phân tán chứa một số lượng vừa đủ các lỗ có φ = 1 ÷ 2mm.-Thời gian phản ứng: Trong tất cả các điều kiện này và với số lượng xúc tác đã chonhư trên thì quá trình oxy hóa sẽ xảy ra trong thời gian τ = 15 ÷ 20h.* Sơ đồ công nghệ: ...