Bài thuyết trình Tổng Hợp Cumen và sản xuất Bis Phenol A

Cùng nắm kiến thức trong bài thuyết trình "Tổng Hợp Cumen và sản xuất Bis Phenol A" thông qua việc tìm hiểu các nội dung sau: tính chất của nguyên liệu và sản phẩm, động học quá tình sản xuất cumen, các phương pháp công nghệ sản xuất cumen.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài thuyết trình Tổng Hợp Cumen và sản xuất Bis Phenol A Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội Viện kỹ thuật Hóa học Bộ môn Công nghệ Hữu Cơ – Hóa Dầu Đề tài : Tổng Hợp Cumen và sản xuất Bis Phenol A Nội Dung Mở đầu Tính chất của nguyên liệu và sản phẩm Động học quá tình sản xuất cumen Các phương pháp công nghệ sản xuất cumen Company Logo Mở đầu  Cumen lần đầu tiên được tổng hợp trong Chiến Tranh Th ế Giới Thứ II để làm nhiên liệu do nó có nhiệt và trị s ố octan cao, nhưng lại không kinh tế.  Công nghệ hiện nay thì cumen là sản phẩm phụ của quá trình catalytic refoming và steam cracking.  Khoảng 98% lượng cumen được sản xuất trên thế giới hiện nay được dùng làm nguyên liệu trong nhà máy s ản xuất phenol và xeton, =>sản lượng cumen phụ thuộc vào thị trường tiêu th ụ phenol và xeton Khái quát về Cumen  Công thức phân tử C9H12  Cumen còn gọi là 1- metyletyl benzen hoặc Isopropyl benzen hay 2- phenyl propan  Là hydrocacbon thơm,dẫn xuất của benzen => Do đó nó cũng có những tính chất hóa lý đặc trưng. Ứng dụng của Cumen  Khoảng 98% lượng cumen được sản xuất trên thế giới hiện nay được dùng làm nguyên liệu trong các nhà máy sản xuất phenol và axeton  Cumen được sử dụng trong sản xuất sắt, cao su, thép và bột giấy và công nghệ liên quan đến quá trình oxy hóa phenol   Benzen     Ở nhiệt độ thường là chất lỏng không màu, không tan trong nước và có mùi thơm.  Benzen là chất độc gây ung thư. => Vận chuyển,bảo Propylen  Tính chất Vật lý Khối lượng pt:42,08 (đvC) Nhiệt nóng chảy -185,2 oC Nhiệt độ sôi -47,6 oC Áp suất hơi ở 25 oC :8690 tor Đ/K thường : chất khí không mùi,không màu,không độc Dễ cháy nổ II.3 Xúc tác cho phản ứng. Đầu tiên là các xúc tác pha lỏng như HCl, H2SO4, H3PO4đ, HF, AlCl3,... Ngày nay, là Zeolit với các loại khác nhau chủ yếu là 5 loại sau : β-Zeolit, Zeolit Y, ZSM-12, MCM-22 và Mordenit. Zeolit với tính chất ưu việt như ở thể rắn, bền với nhiệt, có bề mặt riêng lớn, và độ chọn lọc cao là những yêu tố giúp nâng cao hiệu quả của quá trình. Ngoài ra nó còn có độ bền hóa lý cao, dễ tái sinh và mất mát ít nên ngày càng được ưa chuộng. III. Các công nghệ sản xuất cumen. III.1 Công nghệ SPA. Hình 1. Sơ đồ công nghệ SPA sản xuất cumen của hãng UOP. III.2 Công nghệ sử dụng AlCl3 Hình 2. Công nghệ sản xuất cumen sử dụng xúc tác AlCl3. III.3 Công nghệ sử dụng xúc tác Zeolit. Công nghệ này khắc phục được hầu hết các nhược điểm đã tồn tại ở các công nghệ sản xuất cumen trước đây. - Khắc phục tính ăn mòn thiết bị và vấn đề phát thải ra môi trường các chất độc hại - Thu được hiệu suất và độ tinh khiết của sản phẩm cao trong khi vốn đầu tư và năng lượng tiêu thụ giảm Nhu cầu cumen có độ tinh khiết cao tăng do nhu cầu cho các công nghệ sản xuất nhựa polycacbonat  Công nghệ sản xuất cumen mới này được rất nhiều hãng phát triển III.3.1 Công nghệ Mobil/ Badger. Công nghệ này dựa trên loại xúc tác MCM-22 Hình 3. Sơ đồ công nghệ sản xuất cumen của Mobil/ Badger. Đặc trưng chính của công nghệ Mobil/Badger là: - Tỷ lệ benzen/propylen thấp - Thiết bị phản ứng nhỏ và đơn giản - Chưng cất đơn giản, hiệu suất gần đạt hiệu suất cân bằng - Nguồn nguyên liệu linh hoạt và rất thân thiện với môi trường  Vốn đầu tư và chi phí vận hành thấp nhưng sản phẩm có độ tinh khiết cao trên 99.97%. Công nghệ Mobil/Badger tăng công suất khoảng 30 đến 100% với vốn đầu tư nhỏ nhất. Đến năm 1999, có 7 nhà máy đang vận hành với tổng công suất ước đạt hơn 45% nhu cầu của thế giới Có 5 nhà máy khác đang thiết kế và xây dựng với công suất ước tính đáp ứng được hơn 20% nhu cầu cumen của thế giới. Bảng . Chi phí để sản xuất một tấn cumen của Mobil/ Badger. Yếu tố Tiêu thụ ( tấn ) Chi phí chuẩn $ Chi phí sản  xuất  %                         Benzen 0.651 226 53 Propylen 95% 0.351 167 39 Nhiệt và điện 1600MJ 5 1 Xúc tác và hóa  3 1 chất III.3.2 Công nghệ Q-Max . Hình 4. Sơ đồ công nghệ sản xuất cumen theo Q-max. Sản phẩm cumen thu được từ công nghệ này có độ tinh khiết cao(99.96-99.97% theo khối lượng). Hiệu suất tạo cumen đạt 99.7% và có thể cao hơn. Xúc tác zeolit dùng trong công nghệ này không có tính ăn mòn vật liệu và cho phép công nghệ vận hành ở điều kiện mềm  Do vậy, các thiết bị trong dây chuyền công nghệ có thể được làm từ thép carbon thường. Thời gian sống của xúc tác kéo dài 5 năm hoặc có thể lâu hơn. Hiện nay,có khoảng 14 nhà máy sử dụng công nghệ Q-Max với tổng năng suất đạt 4.1 triệu tấn cumen/năm. III.3.2 Công nghệ CDTech. Công nghệ CDTech là công nghệ tiên tiến sử dụng kỹ thuật chưng cất xúc tác. Hình 5. Sơ đồ công nghệ sản xuất cumen của CDtech. Sản phẩm cumen sản xuất từ công nghệ này có độ tinh khiết thấp nhất là 99.95% hiệu suất tạo sản phẩm chính và khoảng trên 99.7%. Chỉ số brom dưới 2 nên trong dây chuyền công nghệ không cần thiết bị xử lí sét. Bảng. Chi phí, tiêu chuẩn để sản xuất một tấn Cumen Propylen 0.353 tấn Benzen 0.630 tấn Hiệu suất 99,7% Điện 8KWh Nhiệt lượng 0.5 × 106 kcal Nước lạnh 12 m3 Bis phenol A tính chất và công nghệ sản xuất ...