Đề tài 'Thiết kế phân xưởng sản xuất phenol bằng con đường kiềm hoá'

Tại các nước, công nghiệp hoá học đã phát triển từ lâu và nó chiếm một vị trí quan trọng trong nền kinh tế quốc dân, nó là một ngành sống còn cho các ngành khác bởi vì nó tạo ra nguồn nguyên vật liệu cho các ngành khác đi vào sản xuất, và tạo ra một giá tri kinh tế rất lớn. Còn tại Việt Nam do yếu tố lịch sử nên công nghiệp hóa học còn lạc hậu chưa phát triển cả về số lượng lẫn chất lượng, gần đây chính phủ Việt Nam đã và đang đầu...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Đề tài “Thiết kế phân xưởng sản xuất phenol bằng con đường kiềm hoá” Trêng ®¹i häc B¸ch Khoa Hµ Néi §å ¸n tèt nghiÖp Lêi më ®Çu T¹i c¸c níc, c«ng nghiÖp ho¸ häc ®· ph¸t triÓn tõ l©u vµ nã chiÕm mét vÞ trÝ quan träng trong nÒn kinh tÕ quèc d©n, nã lµ mét ngµnh sèng cßn cho c¸c ngµnh kh¸c bëi v× nã t¹o ra nguån nguyªn vËt liÖu cho c¸c ngµnh kh¸c ®i vµo s¶n xuÊt, vµ t¹o ra mét gi¸ tri kinh tÕ rÊt lín. Cßn t¹i ViÖt Nam do yÕu tè lÞch sö nªn c«ng nghiÖp hãa häc cßn l¹c hËu cha ph¸t triÓn c¶ vÒ sè lîng lÉn chÊt lîng, gÇn ®©y chÝnh phñ ViÖt Nam ®· vµ ®ang ®Çu t, ®æi míi vÒ trang thiÕt bÞ lÉn con ngêi nh»m thóc ®Èy c«ng nghiÖp hãa häc ph¸t triÓn, ®uæi kÞp c¸c níc trong khu vùc vµ trªn thÕ giíi. C¸c s¶n phÈm cña ngµnh c«ng nghiÖp ho¸ häc ngµy cµng ®a d¹ng, ®îc sö dông réng r·i trong c«ng nghiÖp vµ ®êi sèng h»ng ngµy bëi nh÷ng u ®iÓm hÕt søc qói b¸u cña nã mµ khã cã thÓ thay thÕ ®îc nh nhÑ, bÒn nhiÖt vµ c¬, h¬n n÷a gi¸ thµnh s¶n xuÊt l¹i rÎ h¬n nhiÒu vµ nguån nguyªn liÖu l¹i dåi dµo h¬n so víi c¸c vËt liÖu kh¸c. Phenol lµ mét trong nh÷ng s¶n phÈm trung gian cã vai trß quan träng trong ngµnh c«ng nghiÖp ho¸ häc. Tõ phenol chóng ta cã thÓ s¶n xuÊt ®îc nhiÒu c¸c s¶n phÈm hãa häc cã gi¸ trÞ kinh tÕ lín nh tæng hîp c¸c hîp chÊt cao ph©n tö (nhùa formandehyt, sîi tæng hîp, capron, nilon). Ngoµi ra phenol cßn dïng ®Ó s¶n xuÊt thuèc nhuém, c¸c lo¹i dîc phÈm, thuèc næ, thuèc trõ s©u, s¶n xuÊt c¸c chÊt ho¹t ®éng bÒ mÆt, ®- îc dïng lµm chÊt tÈy trïng, tÈy ®éc. H¬n n÷a s¶n xuÊt tõ con ®êng phenol cã hiÖu xuÊt cao h¬n, rÎ vÒ kinh tÕ vµ ®¬n gi¶n vÒ mÆt c«ng nghÖ s¶n xuÊt. V× vËy viÖc nghiªn cøu qóa tr×nh s¶n xuÊt phenol lµ mét vÊn ®Ò s¶n xuÊt hÕt søc quan träng. Trong ®å ¸n tèt nghiÖp em ®îc giao nhËn vÒ ®Ò tµi lµ “ThiÕt kÕ ph©n xëng s¶n xuÊt phenol b»ng con ®êng kiÒm ho¸”. Mét trong nh÷ng ph¬ng ph¸p phæ biÕn mµ hiÖn c¸c níc ®Òu ¸p dông ®Ó s¶n xuÊt NguyÔn V¨n TiÕn 1 Líp Hãa DÇu 2 - K44 Trêng ®¹i häc B¸ch Khoa Hµ Néi §å ¸n tèt nghiÖp phenol. §©y lµ mét ®Ò tµi rÊt hay nhng còng rÊt khã kh¨n trong qóa tr×nh nghiªn cøu. V× vËy em rÊt mong ®îc sù gióp ®ì cña c¸c thÇy c« trong bé m«n C«ng NghÖ H÷u c¬ -Hãa dÇu trêng ®¹i häc B¸ch khoa Hµ Néi, ®Æc biÖt lµ sù gióp ®ì cña thÇy §µo V¨n Têng cïng toµn thÓ c¸c b¹n nh»m t¹o ®iÒu kiÖn cho b¶n ®å ¸n tèt nghiÖp ®îc hoµn thiÖn h¬n. PhÇn I: TæNG QUAN VÒ PHENOL Phenol hay cßn gäi lµ hydroxyl benzen, C6H5OH, lµ mét dÉn xuÊt hydroxyl cña cacbon th¬m, ®îc t×m ra ®Çu tiªn vµo n¨m 1834 do nhµ ho¸ häc F.Runge, nã lµ chÊt c¬ së cña d·y c¸c ®ång ®¼ng cña c¸c chÊt víi nhãm hydroxyl liªn kÕt víi vßng th¬m. Phenol mµ chóng ta thu ®îc lµ mét chÊt linh ®éng, chóng ta còng cã thÓ thu ®îc phenol lµ c¸c s¶n phÈm trong tù nhiªn vµ c¸c thùc thÓ sinh vËt. VÝ dô nh nã lµ thµnh phÇn cña lignhin. Do vËy mµ nã cã thÓ t¹o ra b»ng qu¸ tr×nh thuû ph©n. S¶n phÈm cña qu¸ tr×nh trao ®æi chÊt lµ tõ 40mg/l. C¸c hîp chÊt cao h¬n n÷a t¹o thµnh trong qu¸ tr×nh chng than hoÆc trong qóa tr×nh cacbon hãa gç ë nhiÖt ®é thÊp, than n©u, hoÆc than cøng vµ trong qu¸ tr×nh chng cÊt dÇu má. §Çu tiªn phenol ®îc t¸ch ra b»ng qóa tr×nh t¸ch tõ nhùa than ®¸ vµ sau ®ã ngêi ta kh«ng dïng ph¬ng ph¸p nµy khi nã mÊt m¸t t¨ng lªn trong qóa tr×nh s¶n xuÊt. Ngµy nay c¸c ph¬ng ph¸p tæng hîp dÔ h¬n nh theo con ®êng axÝt benzen vµ clobenzen, C¸c qu¸ tr×nh tiªn tiÕn h¬n ®Ó s¶n xuÊt phenol ®ã lµ qu¸ tr×nh Hook. Nã b¾t ®Çu tõ Cumen. Phenol thu ®îc cã vai trß ®¸ng kÓ trong c«ng nghiÖp ho¸ häc, nã chÝnh lµ vËt liÖu ban ®Çu ®Ó tæng hîp nhiÒu hîp chÊt trung gian vµ c¸c s¶n phÈm cuèi cïng. Nã ®îc sö dông trong c¶ c«ng nghiÖp tæng hîp hãa chÊt vµ c«ng nghiÖp tæng hîp h÷u c¬. Do ®ã s¶n lîng phenol ngµy cµng t¨ng ë c¸c níc vµ trªn thÕ giíi. Chóng ta cã thÓ tham kh¶o b¶ng sè liÖu sau ®©y. S¶n lîng phenol s¶n xuÊt trªn thÕ giíi theo c¸c ph¬ng ph¸p s¶n xuÊt khÊc nhau ®îc tr×nh bµy ë b¶ng 1. NguyÔn V¨n TiÕn 2 Líp Hãa DÇu 2 - K44 Trêng ®¹i häc B¸ch Khoa Hµ Néi §å ¸n tèt nghiÖp Ph¬ng ph¸p T©y ¢u MÜ NhË Ch©u ¸ ThÕ t giíi N¨m 197 1978 198 197 198 197 198 198 198 3 9 4 9 7 5 9 9 N¨ng suÊt 1.14 1.48 1.45 1.25 1.9 0.28 0.4 0.6 5 PP Cumen(%) 87 88 93 87 98 100 99 96 PP Toluen(%) 8 10 7 2 2 3 Nh÷ng pp kh¸c 2 9 2 (%) Tõ nhùa than 3 2 2 ®¸ C¸c môc ®Ých sö dông phenol trong c«ng nghiÖp ®îc ®a ra ë b¶ng 2. Môc ®Ých sö dông T©y ¢u MÜ ThÕ Giíi NhËt 1973 1984 1974 1973 1989 Nhùa phenol 37 33 48 60 41 Caprolactam 22 25 15 21 Axit adipic 12 3 Bisphennol A 11 22 13 18 16 Anilin 2 9 3 C¸c s¶n phÈm kh¸c 18 18 21 14 20 Lîng tiªu thô 0.954 1.04 0.211 4.45 Trong c«ng nghiÖp chÊt dÎo phenol lµ nguyªn liÖu ®Ó ®iÒu chÕ nhùa phenol formandehit, bis phenol A ®Ó s¶n xuÊt nhùa policacbonat vµ nhùa epoxy. Trong c«ng nghiÖp t¬ hãa häc tõ phenol s¶n xuÊt capolactam vµ axit adipic lµ nguån nguyªn liÖu ®Ó tæng hîp sîi poly poliamit, s¶n xuÊt sîi tæng hîp capro vµ nilon. Trong n«ng nghiÖp tõ phenol cã thÓ s¶n xuÊt ®îc thuèc diÖt cá d¹i vµ kÝch thÝch sinh trëng cña thùc vËt. C¸c dÉn xuÊt cña phenol nh fentaclophenol ®îc dïn ...