Bài giảng chế biến khí : QUÁ TRÌNH OXY HÓA part 5

Hỗn hợp các acid sẽ được xử lý bằng dung dịch xôđa ở thiết bị xà phòng hóa (7) để chuyển acid thành muối và bằng dung dịch kiềm trong thiết bị xà phòng hóa (8): 2 RCOOH + Na2CO3 RCOOR’ + NaOH → → 2 RCOONa + CO2 + H2O RCOONa + R’OH
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng chế biến khí : QUÁ TRÌNH OXY HÓA part 5 Hỗn hợp các acid sẽ được xử lý bằng dung dịch xôđa ở thiết bị xà phòng hóa(7) để chuyển acid thành muối và bằng dung dịch kiềm trong thiết bị xà phòng hóa (8): → 2 RCOOH + Na2CO3 2 RCOONa + CO2 + H2O → RCOOR’ + NaOH RCOONa + R’OH Sự xà phòng hóa các chất khó thuỷ phân thực hiện dưới áp suất 2MPa trong bộphận trao đổi nhiệt (9) và nồi hấp (10) ở 180oC. Trong nồi hấp sẽ tách được dung dịchmuối ra khỏi phần chưa xà phòng hóa I, phần này được trở về chuẩn bị hỗn hợp banđầu. Sản phẩm đáy của nồi hấp (10) vẫn còn chứa 1 ít chất chưa xà phòng hóa sẽ đượcchưng tách ở nhiệt độ cao. Để thực hiện quá trình này cần nung nóng trong lò nungống xoắn (11) lên tới 320 ÷ 340oC và tiết lưu hỗn hợp để tách các chất dễ bay hơitrong bộ phận tách (12). Sau đó hơi sẽ được ngưng tụ trong thiết bị trao đổi nhiệt vàphân tách thành 2 pha trong thiết bị tách (13): pha nước và pha hữu cơ. Pha hữu cơ nàygọi là phần chưa xà phòng hóa II và có thể đưa trở lại oxy hóa hay đưa đi tách rượu. Xà phòng từ thiết bị tách (12) sẽ hoà tan vào trong nước ở thiết bị trộn (14) vàđược xử lý bằng H2SO4 trong thiết bị (15); sau đó đem tách dung dịch muối trong thiếtbị (16) ra khỏi acid tự do. Các acid tự do này sẽ được chưng trong các tháp chưng phânđoạn (trên sơ đồ không biểu diễn) ở 1,33Pa gồm nhiều phân đoạn acid C5 - C6; C7 - C9;C10 - C16; C17 - C20; phần còn lại chính là hỗn hợp acid >C20 và acid dicacboxylic.Nhược điểm: + làm việc gián đoạn + sản lượng ít + nhiều sản phẩm phụKhắc phục: + tiến hành liên tục + tạo khả năng sử dụng tối đa các phế phẩm (các acid cacboxylicthấp phân tử, acid dicacboxy lic ...)VI. Quá trình oxy hóa napten thành rượu và ceton:* Đặc điểm: + thực hiện ở pha lỏng + tác nhân oxy hóa là không khí 21 + Tỷ lệ thông thường Rượu : Ceton = 2 : 3 + Có xúc tác hoặc không có xúc tác + Sản phẩm phụ: Hydroperoxit, glycol, acid cacboxylic, este... * Cơ chế: sự oxy hóa napten có nhiều điều tương tự như oxy hóa parafin. Khi tiến hành ở pha khí sẽ xảy ra sự cắt liên kết vòng nhưng ở nhiệt độ bình thường, sự oxy hóa trong pha lỏng sẽ tạo ra các sản phẩm nối tiếp. (CH2)n (CH2)n (CH2)n H2C − CHOH + O2H2C − CH2 H2C − CHOOH (CH2)n H2C − CO HOOC−(CH2)n−COOH + O2 1. Quá trình oxy hóa napten có xúc tác: Hiệu qủa nhất trong loai phản ứng này là quá trình oxy hóa cyclohexan thu sản phẩm là cyclohexanol và cyclohexanon 1.1. Tính chất của cyclohexanol và cyclohexanon 1.1.1. Cyclohexanol OH - ở điều kiện thường: tồn tại ở trạng thái rắn tinh thể có t nc = 25.15oC; ts = 161.1oC; khối lượng riêng 0.962 g/cm3. - hòa tan ít trong nước: 4.2 g/ 100 g H2O ở 20oC và cũng ít hòa tan nước: 12.6 g H2O / 100 g cyclohexanol - tạo hỗn hợp đẳng phí với H2O ở 97.8oC với hàm lượng nước là 80%m - hòa tan được trong hầu hết các dung môi hữu cơ - có tính gây mê - Ứng dụng: làm dung môi cho quá trình tổng hợp nhựa, este; làm chất trung gian để tổng hợp các hợp chất khác là cyclohexanon, aicd adipic HOOC - (CH2)4- COOH... - Phương pháp sản xuất: trong công nghiệp cyclohexanol được sản xuất đông thời với cyclohexanon bằng cách oxy hóa cyclohexan 22 Cách khác: hydro hóa phenol ở t = 135 ÷ 150oC với xúc tác là Ni1.1.2. Cyclohexanon O- ở điều kiện thường: là một hydrocacbon có mùi, có tính gây mê nhẹ, có t nc = -47oC; ts= 156.7oC; khối lượng riêng 0.9487 g/cm3.- hòa tan ít trong nước: 10 g/ 100 g H2O ở 20oC và cũng ít hòa tan nước: 9.5 g H2O / 100 g cyclohexanon- tạo hỗn hợp đẳng phí với H2O ở 95oC với hàm lượng nước là 61.6%m- Ứng dụng: dùng làm dung môi hoặc để tổng hợp ra các hydrocacbon khác, chủ yếu làacid adipic- Phương pháp sản xuất: trong công nghiệp cyclohexanon được sản xuất đông thời vớicyclohexanol bằng cách oxy hóa cyclohexanCách khác: dehydro hóa cyclohexanol ở t = 400 ÷ 450oC trên hệ xúc tác là Zn - Fe1.2. Điều kiện công nghệ + xúc tác: muối Co 4 ÷ 5% + t = 120 ÷ 160oC + p = 1 ÷ 2MPa + Thiết bị phản ứng: cascad 3 ÷ 4 tháp Sơ đồ công nghệ: Thuyết minh: sự oxy hóa thực hiện trong cascad các tháp sục khí trong đó chấtlỏng đưa vào tháp đầu và ra khỏi ở tháp sau cùng, còn không khí sẽ cho vào từng tháp.Nhiệt phản ứng to ...