Đồ án tốt nghiệp: Tìm hiểu về các tính chất của cumen và các công nghệ sản xuất nên chúng cũng như thiết kế dây chuyền sản xuất cumen và mô phỏng bằng phần mềm Hysys

Sự phát triển của ngành công nghệ Hóa học trong những năm qua đã chứng tỏ dầu mỏ và khí là những nguồn nguyên liệu lý tưởng cho công nghệ tổng hợp hữu cơ hóa dầu. Để nắm rõ hơn về chuyên đề này mời các bạn hãy tham khảo đồ án tốt nghiệp sau.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Đồ án tốt nghiệp: Tìm hiểu về các tính chất của cumen và các công nghệ sản xuất nên chúng cũng như thiết kế dây chuyền sản xuất cumen và mô phỏng bằng phần mềm Hysys Đồ án Tốt Nghiệp MỞ ĐẦU Sự phát triển của ngành công nghệ Hóa học trong những năm qua đã chứng tỏ dầu mỏ và khí là những nguồn nguyên liệu lý tưởng cho công nghệ tổng hợp hữu cơ hóa dầu. Từ dầu mỏ và khí qua các quá trình tổng hợp hữu cơ hóa dầu rất nhiều các hợp chất hữu cơ, các hợp chất trung gian quan trọng cho công nghiệp và đời sống đã được tổng hợp nên. Ở mỗi quốc gia, việc lựa chọn công nghệ thích hợp để tổng hợp từng hợp chất dựa trên nguồn nguyên liệu đầu sẵn có ở nước đó. Ví dụ trong những nam 1960 – 1970, ở Mỹ, các công nghệ tổng hợp hữu cơ – hóa dầu thường dựa trên nguồn nguyên liệu phổ biến là khí thiên nhiên; trong khí đó ở Nhật và châu Âu cũng dần chuyển sang nguyên liệu đầu là propan/butan hoặc etan. Với những thành tựu đạt được trong lĩnh vực công nghệ hóa học, đặc biệt trong lĩnh vực xúc tác và thiết bị phản ứng, mặc dù gặp những biến động về giá thành nguyên liệu đầu vào, các công nghệ trong ngành Công nghệ tổng hợp hữu cơ - hóa dầu vẫn liên tục thay đổi và phát triển. Cải tiến về công nghệ đã dẫn đến việc giảm tiêu thụ năng lượng, giảm tiêu hao nguyên liệu đầu và giảm vốn đầu tư. Ở Việt Nam ngành hóa dầu còn khá non trẻ chỉ có một số ít các nhà máy như nhà máy nhự và hóa chất Phú Mỹ(PMPC), Nhà máy điện đạm Phú Mỹ,… với nguồn nguyên liệu và công nghệ chủ yếu nhập từ nước ngoài. Tuy nhiên kể từ khi nhà máy lọc dầu Dung Quốc đi vào hoạt động thì nguồn nguyên liệu cho ngành công nghiệp này một phần được cung ứng, giảm một phần phụ thuộc vào nước ngoài. Một trong những sản phẩm cũng như nguyên liệu của ngành hóa dầu đó là cumen. Nó vừa là sản phẩm của quá trình lọc dầu và cũng vừa là nguyên liệu để tổng hợp nên các hợp chất hữu cơ qua trọng khác như phenol,xylen,… Với mục đích của đồ án này là tìm hiểu về các tính chất của cumen và các công nghệ sản xuất nên chúng cũng như thiết kế dây chuyền sản xuất cumen và mô phỏng bằng phần mềm Hysys. Đó là nhiệm vụ chính của đồ án này. PHẦN TỔNG QUAN Sinh Viên : Trương Văn Nam Lớp HDK52QN Trang 1 Đồ án Tốt Nghiệp I. KHÁI QUÁT VỀ CUMEN Công thức phân tử : C9H12 Cumen còn gọi là (1-metylety)benzen hoặc isopropyl benzen hay 2-phelnylpropan, là một hydrocacbon thơm và là dẫn xuất của benzen. Do đó nó cũng có những tính chất hóa lý đặc trưng. I.1. TÍNH CHẤT VẬT LÝ Sinh Viên : Trương Văn Nam Lớp HDK52QN Trang 2 Đồ án Tốt Nghiệp Cumen ở nhiệt độ thường là một chất lỏng không màu, dễ bắt lửa, có mùi gần giống xăng và không hòa tan vào nước nhưng dễ tan trong các dung môi hữu cơ như hexan, dietyl ete, tetraclorua cacbon. Các giá trị về tính chất vật lý của cumen được thể hiện qua bảng sau Bảng I.1. Một số đặc trưng kỹ thuật của cumen so với các chất khác[17] Etyl Đơn benze Tolue o- m- p- Cume Thông số Benze vị n n xylene xylen xylen n n Khối 106,1 106,1 106,1 lượng đvC 78,11 92,13 106,17 120,19 6 6 6 phân tử Tỷ trọng ở 0,879 0,867 0,876 0,86 0,857 0,867 0,86 200C Nhiệt nóng 0 C 5,53 -94,99 -25,2 -48 -13,3 -94,9 -96 chảy Nhiệt độ 0 C 80,1 110,6 144,4 139 138,4 136,2 152,6 sôi Giới hạn nổ % 1,4 1,3 1,1 1,1 1,1 0,99 1,1 thể Dưới 7,1 6,8 6,4 6,4 6,6 6,7 8,0 tích Trên Nhiệt dộ 40,6 0 chớp cháy C -11,1 4,4 17,2 25 25 15 (Cốc cốc kín hở) Giới hạn tiếp xúc 5; 8 50; 8 100; 8 100; 8 100;8 100; 8 25; 8 (ppm; giờ) Từ bảng số liệu trên ta dễ nhận thấy cumen tuy khó cháy hơn các chất khác song giới hạn cháy lại rất cao nên khi bảo quản sẻ khó khăn phức tạp hơn. Ngoài ra so với các chất khác thì cumen tương đối độc (chỉ kém benzen) do đó phải chú ý bảo đảm an toàn trong quá trình sản xuất và sử dụng. I.2 . TÍNH CHẤT HÓA HỌC Sinh Viên : Trương Văn Nam Lớp HDK52QN Trang 3 Đồ án Tốt Nghiệp Vì trong công thức cấu tạo của cumen có nhân benzen và gốc ankyl nên cumen có đầy đủ tính chất của cả vòng benzen và gốc ankyl. I.2.1. Phản ứng thế Cunen có thể xảy ra phản ứng thế với các halogen ở các vị trí khác nhau trong phân tử tùy thuộc vào xúc tác và điều kiện phản ứng. Tùy thuộc vào điều kiện phản ứng mà phản ứng thế có thể xảy ra ở các vị trí khác nhau trong phân tử, không những thế vào vòng benzen mà còn có thể thế vào gốc ankyl. Phản ứng với axit Nitric O N+ H 2SO 4 dac O- + HNO3 - H 2O cumene Nitrocumene I.2.2 Phản ứng cộng Sinh Viên : Trương Văn Nam Lớp HDK52QN Trang 4 Đồ án Tốt Nghiệp Cumen có chứa vòng benzen nen cũng có thể tham gia phản ứng cộng với Hydro tạo thành isopropylxyclohexan, hoặc cũng xó thể ...