Tiểu luận: Tổng hợp axit axetic và sản xuất vinyl axetat

Chia sẻ: Nguyễn Thành Chung | Ngày: | Loại File: PPTX | Số trang:29

Thêm vào BST

Báo xấu

274
lượt xem 35
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tiểu luận: "Tổng hợp axit axetic và sản xuất vinyl axetat" thuộc bộ môn Công nghệ Hữu cơ - Hóa dầu. Nội dung tiểu luận trình bày tổng quan về axit axetic, các phương pháp sản xuất Axit Axetic và các phương pháp sản xuất Vinyl Axetat. Mời bạn đọc cùng tham khảo.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Tiểu luận: Tổng hợp axit axetic và sản xuất vinyl axetat

TRƯỜNG ĐẠI HỌC VIỆN KỸ THUẬT HÓA BÁCH KHOA HÀ NỘI HỌC VIỆN KỸ THUẬT HÓA HỌC BỘ MÔN CÔNG NGHỆ HỮU CƠ - HÓA DẦU TỔNG HỢP AXIT AXETIC VÀ SẢN XUẤT VINYL AXETAT  GVHD: PGS. TS. Nguyễn Hồng Liên SVTH: Bùi Văn Toàn Nguyễn Quốc Huy Lưu Xuân Bách Hoàng Văn Hiếu Nguyễn Xuân Thành
1 Tổng quan 2 Các phương pháp sản xuất Axit Axetic 3 Các phương pháp sản xuất Vinyl Axetat 4 Kết luận 2
TỔNG QUAN I. Giới thiệu Axit Axetic và Vinyl Axetat (VA) 1. Axit Axetic Đại lượng Giá trị -- Tính chất vật lý: Nhiệt dung riêng,Cp (ở nhiệt độ 25 c) 1,11 j.g .K -1 Nhiệt dung riêng,Cp (dạng l ỏng,ở 19,4 c) 2,043 j.g .K -1 •. Không màu Nhiệt dung riêng,Cp (dạng tinh thể,ở 1,5 c) 1,47 j.g .K -1 Nhiệt kết tinh 195,5 j/g •. Mùi chua của giấm Nhiệt hóa hơi (ở nhiệt độ sôi) 394,5 j/g •. Tan tốt trong nước với Độ nhớt(ở 25 0c) 10,97m.Pa Hằng số điện môi (ở nhiệt độ 20 0c) 6,170 ở mọi tỷ lệ Chỉ số khúc xạ n20 D 1,3719 Entapy tạo thành ( H0298 lỏng) -484,5 Kj/mol Entapy tạo thành (H0298 hơi) -432,25 Kj/mol Điểm chớp cháy cốc kín 43 0c Giói hạn nổ trong không khí 4,0-16% thể tích Nhiệt độ tới hạn,Tc 592,71K Áp suất tói hạn,Pc 5,786 MPa Điểm tụ bốc cháy 465 0c 3
TỔNG QUAN I. Giới thiệu Axit Axetic và Vinyl Axetat (VA) 1. Axit Axetic -- Tính chất hóa học: Axit Axetic có công thức phân tử : CH3COOH v- Có đầy đủ tính chất của hợp chất mang nhóm cacboxyl trong phân t ử v- Các phản ứng tạo monomer cho tổng hợp các polyme v- Muối của axit Axetic có nhiều ứng dụng lớn : kẽm axetat, đồng axetat làm hợp chất màu; sắt axetat, natri axetat,.. làm xúc tác cho các quá trình h ợp hữ u cơ 4
TỔNG QUAN I. Giới thiệu Axit Axetic và Vinyl Axetat (VA) 2. Vinyl Axetat Đại lượng Giá trị -- Tính chất vật lý: Nhiệt độ sôi 72,7 0c •. Chất lỏng, không màu, Nhiệt độ đóng rắn -84 0c Trọng lượng phân tử 86,09kg/kmol mùi ete, rất linh động Trọng lượng riêng ở 20 0c 0,932g/mol •. Hòa tan ít trong nước, có Độ nhớt ở 20 0c 0,42cp thể hòa tan trong rượu, dietylete Nhiệt độ chớp cháy cốc hở -5-1 0c Nhiệt độ tới hạn 252 0c Nhiệt hóa hơi ở 72 0c 90,6cal/g Nhiệt cháy 5,75 Áp suất tới hạn 609psia 5
TỔNG QUAN I. Giới thiệu Axit Axetic và Vinyl Axetat (VA) 2. Vinyl Axetat -- Tính chất hóa học: Công thức phân tử CH2= CH-OCOCH3 v- Phản ứng quan trọng nhất là trùng hợp tạo polymer v- Ngoài ra còn các phản ứng cộng hợp, oxy hóa, tác dụng với axit axetic,… 6
TỔNG QUAN SẢN XUẤT VÀ TIÊU THỤ - Axit Axetic : v Nhu cầu toàn cầu đối với axit axetic tăng liên tục qua các năm. v Nhu cầu sử dụng axit axetic ở nước ta chủ yếu là nhập khẩu. 7
TỔNG QUAN - Axit Axetic : 12 15.53 10 8 10.24 6 4 2 0 Nhu cầu acid acetic trên thế giới, đơn vị triệu tấn 8
TỔNG QUAN SẢN XUẤT VÀ TIÊU THỤ - Vinyl Axetat: v Khoảng 80% VA trên thế giới được sản xuất từ etylen, còn lại 20% VA được sản xuất từ axetylen trong pha khí. v Do tính kinh tế của nguồn nguyên liệu mà ngày nay trong công nghiệp sản xu ất VA đi t ừ metyl axetat hay dimetyl ete với CO và H--2 đang được nghiên cứu và hoàn thiện. v Sản lượng VA tăng rất nhanh, vào năm 1965 trên thế giới có 106 tấn/năm VA đ ược sản xu ất ra, năm 1984 đạt 2,7.106 tấn/năm. Đến năm 1986 sản lượng VA ở một số nước trên th ế giới nh ư sau: Nước Sản lượng,tấn/năm Mỹ Canada 1,15.106 Châu Mỹ Latinh 0,05.106 Tây Âu 0,09.106 Đông Âu 0,56.106 Châu Phi >0,16.106 Trung Đông  Nhật Bản  Châu Á và Đông Á 0,58.106 0,15.106 9
TỔNG QUAN SẢN XUẤT VÀ TIÊU THỤ - Vinyl Axetat: VA là một monomer cho quá trình trùng hợp, đồng trùng hợp. v Trong quá trình trùng hợp tạo polyvinyl axetat, lượng VA tiêu tốn cho quá trình này chi ếm t ừ 55  60% tổng lượng VA sản xuất ra. v Sản xuất polyvinyl alcol, lượng này chiếm 13  15%. v Quá trình đồng trùng hợp giữa VA và etylen chiếm 8%. v Trùng hợp tạo polyvinyl butyrat, lượng này chiếm 15%. v Dùng trong phụ gia dầu nhờn, trong đồng trùng hợp, với acrylonitryl tạo sợi acylic. v Dùng trong các quá trình khác. 10
CÁC PHƯƠNG PHÁP SẢN XUẤT AXIT AXETIC I. NGUYÊN TẮC QUÁ TRÌNH -- Phản ứng chính : CH3OH + CO  CH3COOH H0298 = 11
CÁC PHƯƠNG PHÁP SẢN XUẤT AXIT AXETIC I. NGUYÊN TẮC QUÁ TRÌNH - Cơ chế quá trình: 12
CÁC PHƯƠNG PHÁP SẢN XUẤT AXIT AXETIC II. CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT AXIT AXETIC CỦA BASF -- T = 250oC, P= 68 Mpa -- Xúc tác : CoI2 -- Độ chọn lọc : 90% ( MeOH) , 70% (CO) 13
CÁC PHƯƠNG PHÁP SẢN XUẤT AXIT AXETIC II. CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT AXIT AXETIC CỦA BASF 14
CÁC PHƯƠNG PHÁP SẢN XUẤT AXIT AXETIC III. CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT AXIT AXETIC CỦA Monsanto -- T = 1500C, P = 0.3 Mpa -- Xúc tác: RhI2 -- Độ chọn lọc : 99%(MeOH), 90%(CO) 15
CÁC PHƯƠNG PHÁP SẢN XUẤT AXIT AXETIC III. CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT AXIT AXETIC CỦA Monsanto 16
CÁC PHƯƠNG PHÁP SẢN XUẤT VINYL AXETAT (VA) I. QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT VINYL AXETAT TỪ AXETYLEN -- Các phản ứng xảy ra: v- Phản ứng trùng hợp VA : v- Phản ứng tạo Etyliden diaxetat: v- Phản ứng phân hủy CH3COOH tạo xeton: v- Phản ứng thủy phân VA( khi có mặt H2O và H+ - vì vậy cần làm khô nguyên li ệu): v- Các phản ứng tạo nhựa: 17
CÁC PHƯƠNG PHÁP SẢN XUẤT VINYL AXETAT (VA) I. QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT VINYL AXETAT TỪ AXETYLEN -- Pha phản ứng: Pha lỏng Pha khí Nhiệt độ : 60 – 80 0C 120 – 1800C Áp suất thấp: (0.1 – 0.2).106 Pa Áp suất khí quyển Xúc tác có hoạt tính cao: muối Hg ở dạng Xúc tác muối kim loại/chất mang: huyền phù trong axit ( CH3COOH) 1 – 5% axetat(Hg, Bi, Zn, Cd) KL Dễ bị ngộ độc bởi: AsH3, PH3, H2S… Để tránh tạo Etyliden diaxetat : tiến hành Dùng dư axetylen : tỷ lệ phản ứng ở nhiệt độ thấp và giảm thời C2H2 /CH3COOH = 2 - 5 gian lưu C2H2 trong pha lỏng chứa xúc tác Sử dụng các chất ức chế trùng hợp : HF, Ít ăn mòn thiết bị, hiệu suất phản ứng cao BF3 hơn trong pha lỏng 18
QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT VINYL AXETAT TỪ AXETYLEN CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT VA TRONG PHA KHÍ 19
CÁC PHƯƠNG PHÁP SẢN XUẤT VINYL AXETAT (VA) II. QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT VINYL AXETAT TỪ ETYLEN -- Phản ứng chính : là phản ứng tỏa nhiệt, có thể tiến hành phản ứng trong pha lỏng ho ặc pha khí -- Xúc tác: Paladi, thêm muối đồng với hàm lượng : [Cu2+] >> [Pd2+] nh ằm th ực hiện ch ức năng chất mang thúc đẩy oxy hóa Pd0  Pd2+ 20