Đồ án tốt nghiệp: Quy trình sản xuất Formandehyde

Việc nghiên cứu thiết kế phân xưởng sản xuất formalin là rất cần thiết nhằm đáp ứng nhu cầu sử dụng trong nước và giảm thiểu chi phí nhập khẩu từ nước ngoài. Xuất phát từ thực tế đó mà "Đồ án tốt nghiệp: Quy trình sản xuất Formandehyde" đã được thực hiện.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Đồ án tốt nghiệp: Quy trình sản xuất Formandehyde PHẦN : MỞ ĐẦU Formandehyde co mặt trong tự nhiên va hình thành từ các hợp chất hữu cơ bằng quá trình quang hoá trong khí quyển kêt hợp vói sự sống trên trái đất . Nó hình thành ở độ cô đặc thấp và có thể đo đƣợc . Nó có mùi rất khó chịu măc dù nồng độ thấp 0.5-1%. Formandehyde cũng đƣợc tạo thành từ các hợp chất hƣu cơ trong quá trình cháy không hoàn toàn , vì thếmà formandehyde đựoc tìm thấy trong khí cháy động cơ xe , nhiệt nhà máy, khí đốt và ngay cả trong khói thuốc lá . Formandehyde là một hóa chất hóa học công nghiệp quan trọng và đƣợc dùng trong quá trình sản xuất của rất nhiều ngành công nghiệp. Hiện nay có trên 50 ngành công nghiệp sử dụng formandehyde. Formandehyde cũng là một trong những hợp chất hữu cơ quan trọng để cung cấp cho các ngành sản xuất công nghiệp và tiêu dùng, nó ở dạng thƣơng phẩm formandehyde hòa tan trong nƣớc ở dạng dung dịch 37  45% đƣợc gọi là formalin. Đây là một trong những bán thành phẩm quan trọng cho ngành tổng hợp hữu cơ và nhiều ngành khác nhƣ : ngành y tế dùng để ƣớp xác, tẩy mùi, ngành thực phẩm dùng để tránh ôI thiu , trong công nghệ thuộc da giày... Phần lớn , Formalin : Hơn 42% tổng sản lƣợng đƣợc sử dụng nhƣ hợp chất trung gian đểtổng hợp những hợp chất hóa học khác nhƣ : 1,4_Butadiel , neopentyiglycon . Gần 40% formalin đƣợc sử dụng cho quá trình sản xuất keo dán và nhựa , cung cấp cho sản xuất gỗ dán tấm lợp , đồ gỗ dân dụng… Hiện nay , hàng năm ở Việt Nam phải nhập khẩu formalin để sản xuất các vật liệu polime, vật liệu cách điện, cách nhiệt chất mạ kim loại, chất phụ trợ cho công nghiệp dệt, chất sát trùng cho chăn nuôi ... Các nhu cầu này ngày càng tăng và mở rộng . Trong khi đó việc nhập khẩu formalin từ nƣớc ngoàI vào lại không kinh tế ( vì phải chuyên chở hơn 60% là nƣớc , chỉ chứa 37% formandehyde ). Do đó việc nghiên cứu thiết kế phân xƣởng sản xuất formalin là rất cần thiết nhằm đáp ứng nhu cầu sử dụng trong nƣớc và giảm thiểu chi phí nhập khẩu từ nƣớc ngoài . SVTH : Nguyễn Thanh Quang Trang 1 PHẦN I : TỔNG QUAN LÝ THUYẾT CHƢƠNG I : GIỚI THIỆU CHUNG VỀ NGUYÊN LIỆU CỦA QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT FORMALIN . I/ GIỚI THIỆU CHUNG : Metanol còn gọi là methyl acohol hoặc rƣợu gỗ, có công thức hóa học là CH3OH, khối lƣợng phân tử 32,042. Năm 1661 lần đầu tiên Robert Boyle đã thu đƣợc metanol sau khi tinh chế gỗ giấm bằng sữa vôi. Sau đó vào năm 1857 Berthelot cũng đã tổng hợp đƣợc metanol bằng cách xà phòng hóa methyl chloride. Trong khoảng từ 1830 - 1923 chỉ có nguồn quan trọng nhất để sản xuất metanol từ giấm gỗ thu đƣợc khi chƣng khô gỗ. Tới đầu những năm 1913, Metanol đã đƣợc sản xuất bằng phƣơng pháp tổng hợp từ CO và H2. Đến đầu những năm 1920, M.PIER và các đông nghiệp của hãng BASF dựa trên sự phát triển của hệ xúc tác ZnO - Cr2O3 đã tiến một bƣớc đáng kể trong việc sản xuất metanol với quy mô lớn trong công nghiệp. Vào cuối năm 1923 quá trình này đƣợc thực hiện ở áp suất cao (25 - 35 MPa, To = 320  450oC), chúng đƣợc sử dụng trong công nghiệp sản xuất metanol hơn 40 năm. Tuy nhiên vào những năm 1960 ICI đã phát triển một hƣớng tổng hợp metanol ở áp xuất thấp (5 - 10 Mpa, To = 200  300oC) trên xúc tác CuO với độ chọn lọc cao. Hiện nay, metanol đƣợc sản xuất nhiều hơn trên thế giới bằng phƣơng pháp tổng hợp áp xuất thấp còn phƣơng pháp chƣng từ giấm gỗ chỉ chiếm khoảng 0,003% tổng lƣợng metanol sản xuất đƣợc . II/ TÍNH CHẤT VẬT LÝ : Metanol là chất lỏng không màu, có tính phân cực, tan trong H2O, Benzen, Rƣợu, este và hầu hết các dung môi hữu cơ. Metanol có khả năng hòa tan nhiều loại nhựa nhƣng ít tan trong các loại chất béo, dầu . Metanol dễ tạo hỗn hợp cháy nổ với không khí (7 - 34%), rất độc cho sức khoẻ con ngƣời, với lƣợng 10ml trở lên có thể gây tử vong . SVTH : Nguyễn Thanh Quang Trang 2 Một số hằng số vật lý quan trọng của metanol : Tên Hằng số Nhiệt độ sôi (101,3 KPa) 64,7oC Nhiệt độ đóng rắn - 97,68oC Tỷ trọng chất lỏng (OoC, 101,3 KPa) 0,81000 g/cm2 Tỷ trọng chất lỏng (25oC, 101,3 KPa) 0,78664 g/cm2 Nhiệt độ bốc cháy 470oC Áp suÊt tíi h¹n 8,097 MPa Nhiệt độ tới hạn 239,49oC Tỷ trọng tới hạn 0,2715 g/cm3 Thể tích tới hạn 117,9 c3/mol Hệ số nén tới hạn 0,224 Nhiệt độ nóng chảy 100,3 KJ/kg Nhiệt hóa hơi 1128,8 KJ/kg Nhiệt dung riêng của khí (25oC, 101,3 KPa) 44,06 Jmol-1.K1 Nhiệt dung riêng của lỏng (25oC, 101,3 KPa) 84,08 Jmol-1 K-1 Độ nhớt của lỏng (25oC) . 0,5513 m Pas Độ nhớt của khí (25oC) 9,6.10-3 m Pas Hệ số dẫn điện (25oC) (2-7).10-9 -1.Cm-1 Sức căng bề mặt trong không khí (25oC) 22,10 m N/m Entanpi tiêu chuẩn (khí 25oC, 101,3 KPa) - 200, 94 KJ/mol Entanpi tiêu chuẩn (lỏng 25oC, 101,3 KPa) - 238,91 KJ/mol Entnopi tiêu chuẩn (khí 25oC, 101,3 KPa) 239,88 J mol-1 K-1 Entnopi tiêu chuẩn (lỏng 25oC, 101,3 KPa) 127,27 J mol-1 K-1 Hệ số dẫn nhiệt lỏng (25oC) 190,16 m Wm-1 K-1 Hệ số dẫn nhiệt hơi (25oC) 14,97 m Wm-1 K-1 SVTH : Nguyễn Thanh Quang Trang 3 Giới hạn nổ trong không khí ...