tổng hợp poly metyl metacrylat – Tài liệu text

tổng hợp poly metyl metacrylat

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.51 MB, 35 trang )

Tiểu luận tổng hợp hợp chất trung gian hóa dầu
MỤC LỤC
LỜI MỞ ĐẦU
Trong những năm qua, với sự ra đời của nhà máy lọc hóa dầu Bình Sơn
(Quảng Ngãi) và sắp tới là Nghi Sơn (Thanh Hóa), Long Sơn (Vũng Tàu) ….đã và
cung cấp cho ngành công nghệ hóa học một nguồn nguyên liệu dầu và khí dồi dào.
Từ những nguyên liệu này,qua các quá trình tổng hợp hữu cơ-hóa dầu đã sản xuất
Trần Quang Biển – Lớp KSTN Hóa dầu K54 Page 1
Tiểu luận tổng hợp hợp chất trung gian hóa dầu
ra các hợp chất hữu cơ, các hợp chất trung gian quan trọng cho công nghiệp và đời
sống.
Một trong những sản phẩm quan trọng của tổng hợp hữu cơ hóa dầu là các
loại nhựa. Ở nước ta phần lớn các loại nhựa quan trọng như ABS, PP, PET,
PMMA… vẫn đang phải nhập khẩu từ các nước khác. Trong tương lai sẽ phải có
các dự án xây dựng nhà máy để phục vụ nhu cầu trong nước cung như xuất khẩu
để góp phần tăng trưởng kinh tế. Nhựa Poly (Metyl Metacrylat) – PMMA là một
loại nhựa được dùng nhiều trong xây dựng, chiếu sáng, giao thông….còn được gọi
dưới nhiều cái tên như thủy tinh hữu cơ Plexiglas. Đây là sản phẩm của quá trình
polyme hóa Metyl Metacrylat, một hợp chất trung gian có nhiều ứng dụng và được
tổng hợp từ các hợp chất của ngành lọc hóa dầu. Chính vì thế việc nghiên cứu tổng
hợp ra nó rất cần thiết đối với sinh viên trong ngành. Qua đó sinh viên có thể nắm
rõ hơn các quá trình chuyển hóa, các công nghệ được học trong giáo trình đồng
thời rèn luyện các kĩ năng tìm kiếm tài liệu, tổng hợp thông tin.
Với những ý nghĩa như trên, em xin tổng hợp và viết nên tiểu luận: “Tổng
hợp Poly (Metyl Metacrylat)”. Tiểu luận được chia ra ba phần rất rõ ràng là:
Phần 1: Giới thiệu chung
Phần 2: Tổng hợp monome
Phần 3: Tổng hợp polyme
Trong mỗi phần các tính chất vật lý hóa học, cơ chế động học, sơ đồ công
nghệ…. đều được đề cập đến. Vì hiểu biết còn có hạn nên một số chỗ còn chưa chi
tiết như bản thân mong muốn. Chính vì thế em rất mong nhận được sự góp ý của

cô giáo.
Phần 1: Giới thiệu về Poly (Metyl Metacrylat)
1.1 Giới thiệu chung
1.1.1 Lịch sử
– Poly (Metyl Metacrylat) được tổng hợp lần đầu tiên trong phòng thí nghiệm từ
monome Metyl Metacrylat vào năm 1927 khi cố gắng sản xuất kính an toàn bằng
Trần Quang Biển – Lớp KSTN Hóa dầu K54 Page 2
Tiểu luận tổng hợp hợp chất trung gian hóa dầu
cách polymer hóa methyl methacrylate giữa hai lớp kính và được đăng kí sáng chế
vào năm 1933 bởi Rohm and Haas Company với tên gọi Thủy tinh hữu cơ
plexiglas.
– Poly (Metyl Metaacrylat) cũng được phát hiện vào đầu những năm 1930 bởi
các nhà hóa học Anh Rowland Hill và John Crawford tại Imperial Chemical
Industries (ICI) ở Anh. ICI đăng ký sản phẩm theo thương hiệu Perspex. Cả
Perspex và Plexiglas đã được thương mại hóa vào cuối những năm 1930.
– Tại Hoa Kỳ, Công ty DuPont sau đó giới thiệu sản phẩm riêng của mình dưới
các nhãn hiệu Lucite. Poly (Metyl Metacrylat) được bán ra thị trường lần đầu tiên
vào năm 1936 dưới dạng kính bảo vệ bởi ICI Acrylics(nay là Lucite International).
– Trong thế chiến thứ hai Poly (Metyl Metacrylat) được sử dụng làm kính viễn
vọng cho tàu ngầm, kính chắn gió, vòm chắn, tháp pháo cho máy bay….
– Ngày nay Poly (Metyl Metacrylat) được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực
như xây dựng, giao thông, chiếu sáng, IT…
– Poly (Metyl Metacrylat) nằm trong nhóm nhựa acrylic cùng với Poly
(Acrylonitril). Trên thị trường sản phẩm này được thương mại hóa với các tên gọi
như ACRYLITE®, Lucite, Plexiglas, Optix (Plaskolite), Perspex, Oroglas,
Altuglas
1.1.2 Tính chất vật lý, hóa học
– Phân tử khối trung bình khoảng 350 000 đvC
– Nhiệt độ nóng chảy của khoảng 160
o

C
– Khối lượng riêng ở 25
o
C : 1,18g/cm
3
– Là loại nhựa acrylic (nhựa este), có dạng trong suốt, thuộc nhóm nhựa nhiệt dẻo
(nhẹ hơn một nửa so với các loại nhựa thông thường).
– Có khả năng cho ánh sáng truyền qua tốt đến 93%. Ngoài ra, nó có truyền tải
gần như hoàn hảo của ánh sáng có thể nhìn thấy được và vẫn giữ các đặc tính này
trong nhiều năm tiếp xúc với bức xạ cực tím và thời tiết nên nhựa Poly (Metyl
Metacrylat) là một sự thay thế lý tưởng cho kính.
Trần Quang Biển – Lớp KSTN Hóa dầu K54 Page 3
Tiểu luận tổng hợp hợp chất trung gian hóa dầu
– Có độ bền cơ học cao, chịu nhiệt, bền với hóa chất, chịu thời tiết khắc nghiệt,
chịu xước tốt.
– Là chất rắn vô định hình
– Có khả năng tái chế
Hình 1.1: Khả năng truyền quang của PMMA và một số loại nhựa khác
1.1.3 Ứng dụng
– Poly (Metyl Metacrylat) có rất nhiều ứng dụng trong các linh vực đời sống.
Trong số đó lĩnh vực xây dựng chiếm tỷ trọng cao nhất với khoảng 50% lượng
Poly (Metyl Metacrylat) được sử dụng. Ứng dụng nhiều như trần nhà, cửa kính, bể
cá chịu áp lực cao, chiếu sáng, các biển quảng cáo…. Trong lĩnh vực liên quan đến
tàu ngầm, nó được sử dụng làm cửa quan sát, kính quan sát; trong y tế người ta
còn dùng để phẫu thuật chỉnh hình, làm răng giả, xương giả; trong thời trang, Poly
(Metyl Metacrylat) cũng được dùng làm nữ trang, sản xuất đế giày cao gót, chất
thêm vào các loại mỹ phẩm; ngoài ra còn được dùng làm màn hình các thiết bị
điện thoại đời mới nhất …. Dưới đây là tỷ trọng của các lĩnh vực trong đời sống có
sử dụng nhựa Plexiglas
Trần Quang Biển – Lớp KSTN Hóa dầu K54 Page 4

Tiểu luận tổng hợp hợp chất trung gian hóa dầu
Lĩnh vực Nhu cầu PMMA
(đơn vị 10 000 tấn)
Tỷ trọng
Xây dựng 21.5 50.7%
Chiếu sáng 7.2 16.4%
Giao thông 3.1 7.1%
Quang học 2.8 6.4%
Y tế 2.5 5.8%
IT 1.8 4.1%
Khác 4.1 9.5%
Tổng 43 100%
Bảng 1.1: Tỷ trọng các ngành sử dụng Poly (Metyl Metacrylat)
1.1.4 Tồn trữ, bảo quản
– Không được tồn trữ hàng hoá, xếp thành chồng dưới ánh nắng mặt trời trực tiếp
hoặc ngoài trời mưa.
– Tránh tiếp xúc xăng dầu hoặc hoá chất có tính kiềm mạnh (xút,vôi )
1.1.5 Tình hình sản xuất và nhu cầu sử dụng tại Việt Nam và trên thế giới
– Khu vực châu Á-Thái Bình Dương là thị trường lớn nhất cho PMMA với
khoảng 40% doanh thu trên toàn cầu trong năm 2011 và ước tính lên tới 4,49 tỷ
USD vào năm 2017. Đây cũng là nhà sản xuất lớn nhất của PMMA. Thị trường
lớn thứ hai là châu Âu và tiếp theo là Bắc Mỹ.
– Trong cuộc khủng hoảng kinh tế toàn cầu thị trường PMMA phải đối mặt với
sự sụt giảm về nhu cầu. Trong năm 2010 và 2011, ngành công nghiệp phục hồi từ
suy thoái kinh tế và sự tăng trưởng một cách đáng kể. Việc tiêu thụ ước tính của
PMMA đạt 1,67 triệu tấn trong năm 2011 trên toàn cầu.
– Mitsubishi Rayon của Nhật Bản và Lucite International (Mỹ) là hai nhà cung
cấp lớn nhất của PMMA. Một số nhà cung cấp lớn khác như Arkema SA (Pháp),
LG MMA (Hàn Quốc), Chi Mei Corp (Đài Loan), Evonik Industries (Đức), và
Nhật Bản Sumitomo Chemical Company Ltd và Kuraray (Nhật Bản).

– Nguyên liệu Methyl methacrylate (MMA) để tổng hợp PMMA được cung cấp
chính bởi các hãng BASF, LG MMA, Arkema, Chi Mei, Dow Chemicals, Evonik,
Trần Quang Biển – Lớp KSTN Hóa dầu K54 Page 5
Tiểu luận tổng hợp hợp chất trung gian hóa dầu
Mitsubishi Rayon và Sumitomo Các công ty cũng đầu tư rất lớn vào hoạt động R
& D để phát triển tốt hơn PMMA sản phẩm với nhiều ứng dụng mới.
– Hiện nay Việt Nam chưa có nhà máy nào sản xuất sản phẩm này mà hoàn toàn
nhập khẩu từ nước ngoài. Chính vì thế nhu cầu có một nhà máy sản xuất Poly
(Metyl Metacrylat) cũng như các sản phẩm liên quan là cần thiết. Tuy nhiên cần
xem xét về mặt nguyên liệu, vốn đầu tư, công nghệ, nhà xưởng, khả năng cạnh
tranh, mặt bằng…. Trong đó nguyên liệu là yếu tố quan trọng nhất để từ đó đưa ra
quyết định chọn công nghệ.
Hình 1.2 Thị phần tiêu thụ PMMA tại các khu vực trên thế giới năm 2011
1.2 Phương pháp tổng hợp
– Poly (Metyl Metacrylat) được tổng hợp từ nguồn nguyên liệu là Metyl
Metacrylat qua quá trình trùng hợp đồng phân tử. Qua các quá trình chế biến như
cắt, xử lý bề mặt,… sẽ cho ra nhiều loại sản phẩm khác nhau ứng dụng nhiều trong
cuộc sống. Dưới đây là mô tả quá trình tổng hợp, chế biến từ nguyên liệu đầu tiên
Trần Quang Biển – Lớp KSTN Hóa dầu K54 Page 6
Tiểu luận tổng hợp hợp chất trung gian hóa dầu
như khí tự nhiên, NH
3
, Acetone, Metanol, Axit sunfuric cho đến sản phẩm bán ra
thị trường cuối cùng.
Hình 1.3: Mô tả quy trình tổng hợp các sản phẩm PMMA
Phần 2: Tổng hợp Monomer Metyl Metacrylat
2.1 Giới thiệu chung về Metyl Metacrylat
2.1.1 Tính chất vật lí, hóa học của Metyl Metacrylat
Trần Quang Biển – Lớp KSTN Hóa dầu K54 Page 7
Tiểu luận tổng hợp hợp chất trung gian hóa dầu

Hình 1.1 Mô hình 3D của phân tử Metyl Metacrylat
– Metyl Metacrylat có công thức phân tử C
5
H
8
O
2
( ), danh pháp IUPAC
là Methyl 2-methylpropenoate
– Ở điều kiện thường Metyl Metacrylat là chất lỏng không màu, khối lượng
riêng 0,94g/cm
3
, nhiệt độ sôi 101

C, nhiệt độ nóng chảy -48

C, độ nhớt ở
20

C là 0,6cP.
– Metyl metacrylat là một este nên có đầy đủ các phản ứng của một este điển
hình như thủy phân, phản ứng với kiềm. Ngoài ra trong phân tử có liên kết đôi
C=C nên dễ dàng trùng hợp thành polyme. Do đó trong quá trình bảo quản
cần bổ sung các chất ức chế tạo polyme như các hợp chất của phenol.
2.1.2 Ứng dụng của Metyl Metacrylat
– Metyl Metacrylat là một hợp chất có nhiều ứng dụng quan trọng trong tổng
hợp hữu cơ hóa dầu, là monome tổng hợp ra poly metyl metacrylate có ứng
dụng rộng rãi trong thực tế. Ngoài ra nó còn dùng để sản xuất polyme đồng
trùng hợp Methyl Methacrylate-Butadiene-Styrene (MBS) có tính chất tương
đương với nhựa PVC.

– Metyl Metacrylat là monome tổng hợp nên Poly (Metyl Metacrylat) theo
phương trình phản ứng sau:
Trần Quang Biển – Lớp KSTN Hóa dầu K54 Page 8
Tiểu luận tổng hợp hợp chất trung gian hóa dầu
2.1.3 Tình hình sản xuất và tiêu thụ Metyl Metacrylat
– Ngày nay, Bắc Mỹ, Nhật Bản, Đông Á, châu Âu là những vùng có lượng tiêu
thụ Metyl Metacrylat lớn nhất trên thế giới với công nghệ chủ yếu đi từ
axeton và hydroxyanua, một vài nơi đi từ nguyên liệu đầu là C
4
. Theo thống
kê của hãng Region, năm 2005, thì châu Âu và Bắc Mỹ là những nơi có lượng
tiêu thụ lớn nhất thế giới với gần 30% mỗi nơi. Bảng dưới đây thống kê một
vài hãng tiêu biểu và công nghệ sản xuất metyl metacrylat tại các vùng trên
thế giới:
Bảng 2.1: Tình hình sản xuất Metyl Metacrylat
[2]– Nhu cầu sử dụng metyl metacrylat ngày càng lớn theo thời gian. Theo ước
tính của nhà cung cấp Metyl Metacrylat hàng đầu thế giới Sumitomo (Nhật
Bản) tăng đều đặn qua từng năm tại khu vực châu Á.
Trần Quang Biển – Lớp KSTN Hóa dầu K54 Page 9
Tiểu luận tổng hợp hợp chất trung gian hóa dầu
Bảng 2.2 Ước tính cung cầu sản phẩm Metyl Metacrylat của hãng Sumitomo
2.1.4 Phương pháp bảo quản, tồn chứa Metyl Metacrylat
– Metyl Metacrylat là một chất lỏng dễ cháy, có giới hạn cháy nổ với không
khí ở 20

C từ 2,12-12,5 % nên cần được tồn chứa trong bình kín và điều kiện
thoáng mát.
– Do có nối đôi C=C trong công thức cấu tạo nên Metyl Metacrylat có khả năng
trùng hợp tạo polime. Quá trình polime hóa xảy ra kéo theo sự tỏa nhiệt lớn,

nhiệt phản ứng đạt -57,7 kJ/mol, vì thế khi bảo quản cần cho thêm chất ức chế
tránh tạo polime. Thông thường, MMA được bảo quản trong các bình thép
chống gỉ ở nhiệt độ dưới 25
o
C.
2.2 Các phương pháp sản xuất Metyl Metacrylat
2.2.1 Lịch sử phát triển của quá trình tổng hợp Metyl Metacrylat trên thế giới
Trần Quang Biển – Lớp KSTN Hóa dầu K54 Page 10
Tiểu luận tổng hợp hợp chất trung gian hóa dầu
– Metyl Metacrylat có thể được tổng hợp từ nhiều nguồn nguyên liệu đầu khác
nhau, tiêu biểu là đi từ axeton, tert-butyl alcol (TBA) hay từ iso-butylene…
– Vào thập niên 1930’s Metyl Metacrylat lần đầu được giới thiệu trên thế giới
bởi công ty Rohm và Hass (Đức) .
– Năm1937 Quá trình ACH (dựa vào aceton và HCN) phát triển và đưa vào
thương mại hóa.
– Năm1938 Metyl Metacrylat được hãng Asahi Glass Co., Ltd. và Fujikura
Kasei Co., Ltd bắt đầu đi vào sản xuất.
– Năm 1982 Mitsubishi Rayon Co., Ltd. and Nippon Shokubai đưa vào thương
mại hóa bằng phương pháp Oxy hóa trực tiếp iso Butylene.
– Ở Mỹ và Châu Âu vẫn sử dụng chủ yếu quá trình ACH vào sản xuất công
nghiệp.
Dưới đây là các phương pháp để điều chế Metyl Metacrylat:
Hình 2.1 Các phương pháp điều chế Metyl Metacrylat
Trần Quang Biển – Lớp KSTN Hóa dầu K54 Page 11
Tiểu luận tổng hợp hợp chất trung gian hóa dầu
– Biểu đồ thống kê công nghệ sử dụng tổng hợp Metyl Metacrylat của một số
vùng và một số hãng trên thế giới cho thấy chiếm ưu thế vẫn là công nghệ đi
từ nguyên liệu đầu là axeton và hydroxyanua (công nghệ ACH):
Bảng 2.4: Phạm vi sử dụng các phương pháp tổng hợp Metyl Metacrylat
– Dưới đây là lịch sử các phương pháp tổng hợp Metyl Metacrylat của các nhà

sản xuất
Trần Quang Biển – Lớp KSTN Hóa dầu K54 Page 12
Tiểu luận tổng hợp hợp chất trung gian hóa dầu
Bảng 2.5: Lịch sử các phương pháp tổng hợp Metyl Metacrylat
[2]2.2.2 Sản xuất Metyl Metacylat từ Axeton và Hydrocyanua (HCN)
Đây là phương pháp chính để sản xuất MMA trong công nghiệp. Quá trình này
đi qua 4 bước:
– Bước 1: Điều chế HCN
– Bước 2: Ngưng tụ axeton và HCN thành axeton xyanohydrin
– Bước 3: Chuyển hóa axeton xyanohydrin trong môi trường axít.
– Bước 4: Thủy phân hoặc este hóa amit thành axít thành este
a) Điều chế HCN:
HCN là sản phẩm phụ trong quá trình sản xuất acrylonitryl hoặc là sản phẩm
của quá trình tổng hợp trực tiếp từ hydro cacbon theo 3 phương pháp:
* QT Andrussow: Ammo-oxy hóa CH
4
:

Xem thêm  3 Cách Active Win 10 Pro 2021 vĩnh viễn 100% tốt nhất

Phương trình phản ứng

Điều kiện:
Trần Quang Biển – Lớp KSTN Hóa dầu K54 Page 13
Tiểu luận tổng hợp hợp chất trung gian hóa dầu
+T=1100-1200
o
C
+ Tỉ lệ KK/CH
4
/NH

3
=5/1/1
+ Xúc tác: Pt(90%), Re(10%) trọng lượng

Đặc điểm: Phản ứng pha khí, sản phẩm HCN 6-8% thể tích, làm lạnh nhanh sản
phẩm xuống 400
o
C tránh phản ứng thứ cấp tạo sản phẩm phụ, hiệu suất đạt 80%.
Hình 2.2: Sơ đồ công nghệ sản xuất MMA theo phương pháp Andrussow
Hỗn hợp nguyên liệu đầu bao gồm O
2
không khí, metan, amoniac (tỷ lệ 5:1:1)
được trộn và gia nhiệt sau đó đem vào tháp phản ứng. Hỗn hợp phản ứng được
đưa lên nhiệt độ 1100-1200
o
C bằng dòng điện. Sản phẩm sau đó được làm lạnh
nhanh và đưa qua tháp rửa amoniac bằng dung dịch axit sunfuric trước khi mang
sang hai tháp hấp phụ và nhả hấp phụ HCN bằng nước.
Trần Quang Biển – Lớp KSTN Hóa dầu K54 Page 14
Tiểu luận tổng hợp hợp chất trung gian hóa dầu
* Quá trình Degussa BMA:
Phương trình phản ứng:

Điều kiện:
+ T=1200-1300
O
C
Đặc điểm:
+ Thiết bị trao đổi nhiệt ngoài, ống oxyt nhôm phủ platin, HCN trong sản
phẩm khí đạt 20%V, hiệu suất 85%.

Hình 2.3: Sơ đồ công nghệ sản xuất MMA theo phương pháp Degussa BMA
Hỗn hợp nguyên liệu đầu gồm metan và amoniac được trộn và gia nhiệt trước
khi đưa vào tháp phản ứng. Sản phẩm đi ra được làm lạnh rồi đưa qua tháp hấp
phụ NH
3
dư bằng axit sunfuric trước khi đưa vào các thiết bị tinh chế HCN như
tháp hấp phụ, tháp chưng như hình vẽ.
*Quá trình Degussa Fluohmic:
Phương trình phản ứng:

Trần Quang Biển – Lớp KSTN Hóa dầu K54 Page 15
Tiểu luận tổng hợp hợp chất trung gian hóa dầu
Đặc điểm:
+Không xúc tác
+Nhiệt độ 1500
o
C
+ Thiết bị xúc tác tầng sôi
+ Hiệu suất 85-90%
b) Ngưng tụ Axeton và HCN thành axeton xyanohydrin:

Điều kiện:
+ Nhiệt độ 25-40
o
C, xúc tác kiềm/SiO
2
Đặc điểm:
+ Pha lỏng, HCN/axeton = 0,7/1,1
+ Hiệu suất lớn hơn 90% mol
Chuyển hóa xyanohydrin

Đặc điểm:
+ Giai đoạn 1 dùng tác nhân khan
+ Pha lỏng, áp suất khí quyển, thời gian lưu 1h
+ H
2
SO
4
/ axeton cyanohydrin = 1.5-2
+ Hiệu suất 95-97% mol
+ Sản phẩm phụ: CO, axeton disunfonic axit
+ Chất ức chế: phenol, phenolthiazin, S…
Trần Quang Biển – Lớp KSTN Hóa dầu K54 Page 16
Tiểu luận tổng hợp hợp chất trung gian hóa dầu
Thủy phân, este hóa metylacryl amit sunfat:
Điều kiện:
+ P

khí quyển, nhiệt độ 80-110
o
C, dư CH
3
OH, thời gian lưu 2-4h.
+ P< 0,8MPa : Nhiệt độ 100-150
o
C, thời gian lưu < 1h, dư H
2
SO
4
(10% so với
CH

3
OH), hàm lượng nước lớn nhất là 0,02%
Đặc điểm:
+ Thiết bị có khuấy, có vỏ bọc ngoài hoặc có hệ thống làm lạnh bên trong để
tách nhiệt
+ Sản phẩm phụ: dimetyl ete,metylformat, axeton,…
+ Hiệu suất : 90% theo axeton xyanohydrin, 80-90% theo metanol
Sơ đồ công nghệ sản xuất MMA từ axeton và HCN:
Điều chế HCN:
+ Cho hỗn hợp không khí/NH
3
bằng hấp thụ NH
3
với nước lạnh, nhả hấp thụ bằng
không khí và hơi nước, sau đó trộn với dòng CH
4
.
+ Hỗn hợp phản ứng cho qua thiết bị phản ứng, lưới xúc tác Pt, Re, tăng nhiệt độ
phản ứng tới 1000
o
C bằng dây kích điện, duy trì nhiệt độ phản ứng bằng nhiệt tỏa
ra từ phản ứng
+ Tôi khí sản phẩm trong 3 giai đoạn, sản xuất hơi nước trong 2 giai đoạn đầu.
+ Trao đổi nhiệt gián tiếp: Đầu tiên bằng thiết bị trao đổi nhiệt ống chùm đăt ngay
phía dưới lưới xúc tác để hạ nhiệt độ xuống 300
o
C, sau đó trao đổi nhiệt bằng thiết
bị đặt ngoài phản ứng để hạ nhiệt độ xuống 150
o
C

+ Trao đổi nhiệt bằng cách tiếp xúc trực tiếp với H
2
SO
4
lỏng lạnh tuần hoàn để hạ
nhiệt độ xuống 20
o
C, đồng thời trung hòa lượng NH
3
dư với sự tạo thành amoni
sunfat.
Trần Quang Biển – Lớp KSTN Hóa dầu K54 Page 17
Tiểu luận tổng hợp hợp chất trung gian hóa dầu
+ Hấp thụ HCN trong khí thoát ra ở thiết bị tôi trực tiếp bằng nước lạnh, sau đó
nhả hấp thụ.
Điều chế axeton xyanohydrin:
+ Phản ứng của HCN, axeton, dung dịch kiềm xảy ra ở áp suất khí quyển, nhiệt độ
30-35
o
C, thiết bị có khuấy, làm lạnh bằng tuần hoàn môi trường phản ứng qua
thiết bị trao đổi nhiệt làm lạnh đặt ngoài tháp
Hình 2.4: Sơ đồ công nghệ điều chế MMA từ axeton và HCN
+Trung hòa sản phẩm phản ứng bầng H
2
SO
4
98%, lọc tách amoni sunfat
+ Chưng chân không, nhiệt độ đỉnh tháp bằng 30
o
C, tách phẩn sản phẩm nhẹ

(axeton, HCN) và nước tuần hoàn, sản phẩm nặng ở đáy tháp chứa 98%
xyanohydrin
Thủy phân và este hóa:
+ Phản ứng của xyanohydrin với H
2
SO
4
đặc tạo thành metacryamit sunfat xảy ra
trong thiết bị có khuấy, làm lạnh bằng cách tuần hoàn lại môi trường phản ứng qua
thiết bị trao đổi nhiệt đặt ngoài tháp, nhiệt độ phản ứng 130-150
o
C, áp suất 0,7-0,8
Trần Quang Biển – Lớp KSTN Hóa dầu K54 Page 18
Tiểu luận tổng hợp hợp chất trung gian hóa dầu
MPa, sau đó làm lạnh xuống 60
o
C, đưa qua thiết bị tách khí lỏng tách phân đoạn
nhẹ (CO, HCN, axeton)
+ Sản phẩm lỏng trộn với CH
3
OH (mới và dòng tuần hoàn) được gia nhiệt tới
100
o
C, nén tới 0.6-0.7 MPa. Phản ứng este hóa xảy ra trong thiết bị có khuấy, làm
lạnh bằng tuần hoàn môi trường phản ứng qua thiết bị trao đổi nhiệt ở ngoài tháp.
Tách và tinh chế Metyl Metacrylat:
+ Sản phẩm este hóa được làm lạnh rồi đưa qua thiết bị lắng, tách thành 2 pha: Pha
nước giàu sunfat, được dẫn qua thiết bị tách thu hồi metacrylat. Tách hỗn hợp
đẳng phí H
2

O/ este (có nhiệt độ sôi 83
o
C với 14% trọng lượng nước) bằng chưng
cất đẳng phí có mặt nước và chất ức chế trùng hợp tại tháp chưng 50 đĩa. Ở đỉnh
tháp, nước thu được trong thiết bị lắng được hồi lưu. Pha hữu cơ chứa 97% este
được trung hòa rồi làm sạch.Sản phẩm ở đáy tháp được đưa qua tháp chưng cất 35
đĩa, nước tách ra ở đáy tháp chưng này, CH
3
OH được tuần hoàn lại thiết bị este
hóa
+ Tinh chế Metyl Metacrylat trong 3 tháp chưng chân không có mặt chất ức chế
tạo polime hóa. Tháp thứ nhất có 25 đĩa để tách phẩn nhẹ (dimetyl ete, H
2
O). Tháp
thứ 2 có 25-30 đĩa để thu Metyl Metacrylat thương phẩm. Tháp thứ 3 tách sản
phẩm nặng (Metyl Metacrylat thu hồi được tuần hoàn lại tháp thứ 2)
Xử lý nước thải và tái sinh H
2
SO
4
:
Dung dịch nước của bisunfat, amoni sunfat, H
2
SO
4
được sử dụng làm phân bón
hoặc thu hồi H
2
SO
4

đặc. Thu H
2
SO
4
đặc bằng cách đốt dung dịch nước có metan
và không khí tại 1000
o
C và 1MPa, sau đó làm lạnh, SO
2
trong sản phẩm đốt
chuyển thành SO
3
qua xúc tác V
2
O
5
với hơi nước tạo H
2
SO
4
98%.
2.2.3 Sản xuất Metyl Metacrylat từ tert-butyl ancol
Nguyên liệu tert-butyl ancol là sản phẩm của quá trình sản xuất propylen oxyt
hoặc sản phẩm của quá trình hydrat hóa iso butylen trong quá trình xử lý phân
đoạn C
4
.
Trần Quang Biển – Lớp KSTN Hóa dầu K54 Page 19
Tiểu luận tổng hợp hợp chất trung gian hóa dầu
Nguyên tắc của quá trình: gồm 3 bước

+ bước 1: Oxy hóa tert-butyl ancol hóa thành Metacrolein
+ bước 2: Oxy hóa Metacrolein thành Axit Metacrylic
+ bước 3: Este hóa Axit Metacrylic thành Metyl Metacrylat
a) Oxy hóa tert-butyl ancol thành Metacrolein:
Điều kiện
+ Nhiệt độ: 330-360
O
C, pha hơi
+ P= 0.3-0.4 Mpa, có không khí, hơi nước
+ Xúc tác: Hỗn hợp oxyt Mo, Co, Bi, Fe, Ni,… bổ sung thêm hợp kim của các
kim loại kiềm Sb, Te, P, W, Sn, Mn,….
+ Thời gian lưu 2-3 giây
+ Sản phẩm phụ: CO, CO
2
, buten, axit acetic, axit metacrylic và sản phẩm nặng.
b) Oxy hóa Metacrolein thành Axit Metacrylic
+ Pha hơi, nhiệt độ 300=350
O
C, áp suất 0,1-0,5 Mpa, tác nhân OXH là không
khí (pha loãng bằng N
2
hoặc hơi nước).
+ Xt: phức phosphomolypdat, chất trợ xúc tác là các oxyt của Cr, Cu, Zn, axit
rắn/ chất mang
c) Este hóa Axit Metacrylic thành Metyl Metacrylat
Điều kiện:
+ Pha lỏng
+ Xúc tác: H
2
SO

4
, nhựa trao đổi cation
+ Nhiệt độ: 110-115

C, dư CH
3
OH
Trần Quang Biển – Lớp KSTN Hóa dầu K54 Page 20
Tiểu luận tổng hợp hợp chất trung gian hóa dầu
+ P= 30-50 kPa
+ Chất ức chế: hydroquinon
Sơ đồ công nghệ sản xuất Metyl Metacrylat từ tert-butyl ancol:
Oxy hóa tert-butyl acol thành Metacrolein:
+Chuyển hóa: tert-butyl ancol được hóa hơi, trộn với không khí và hơi nước, được
đưa qua thiết bị phản ứng dạng ống chùm, nhiệt độ trong thiết bị phản ứng là
330
o
C, áp suất 0,35Mpa. Nhiệt phản ứng được tách bằng chất tải lạnh tuần hoàn
ngoài ống. Nhiệt dùng để sản xuất hơi nước áp suất thấp. Tái sinh xúc tác bằng
cách đốt cốc theo chu kỳ.
+ Tách và tinh chế: Khí sản phẩm được làm lạnh xuống 40
o
C, được ngưng tụ nhờ
thiết bị trao đổi nhiệt gián tiếp và trực tiếp. Metacrolein được thu hồi bằng cách
gia nhiệt. Metacrolein trong khí không ngưng được hấp thụ bằng rửa với axit
axetic và H
2
O. Sản phẩm sau khi ra khỏi tháp nhả hấp thụ có độ tinh khiết 98%.
Oxy hóa Metacrolein thành Axit Metacrylic
+ Chuyển hóa: Metcrolein được gia nhiệt, trộn với không khí và hơi nước được

đưa vào thiết bị phản ứng oxi hóa dạng ống chùm, làm việc ở 300
o
C, áp suất 0.3
Mpa. Nhiệt phản ứng được tách bằng tuần hoàn chất tải nhiệt ở ngoài ống phản
ứng và tận dụng sản xuất hơi nước áp suất thấp. Xúc tác được tái sinh theo chu kỳ
bằng cách đốt cốc
+ Làm lạnh: Sản phẩm khí được làm lạnh xuống 40-45
o
C trong thiết bị trao đổi
nhiệt trực tiếp và gián tiếp. Khí không ngưng 1 phần được thải, 1 phần được nén
và tuần hoàn lại thiết bị phản ứng.
+ Tách nước: Axit Metacrylic thô được tách nước bằng chưng cất đẳng phí với
dung môi xeton. Xeton được thu hoòi trong tháp tách tiếp theo.
+Tinh chế: Axit Metacrylic khan được tinh chế trong 3 tháp chưng chân không để
tách sản phẩm phụ là axit axetic trong tháp thứ nhất (40-50 đĩa) và axit metcrylic
99% trong tháp thứ hai (10-15 đĩa). Axit metacrylic trong sản phẩm nặng được thu
hồi trong tháp chưng cất chân không số 3.
Trần Quang Biển – Lớp KSTN Hóa dầu K54 Page 21
Tiểu luận tổng hợp hợp chất trung gian hóa dầu
Hình 2.5: Sơ đồ công nghệ điều chế MMA từ tert-butyl acol
Este hóa Axit metacrylic
+Phản ứng: quá trình este hóa được tiến hành với CH
3
OH và H
2
SO
4
98% ở 115-
120
o

C, áp suất khí quyển trong thiết bị có khuấy. Tách nhiệt hoặc gia nhiệt bằng
tuần hoàn môi trường phản ứng qua thiết bị trao đổi nhiệt đặt ngoài tháp.
+Tách: Ghép thiết bị phản ứng và tháp chưng, làm việc ở điều kiện chân không,
pha khí đi ra từ thiết bị phản ứng được tách Axit metacylic và quay về thiết bị
phản ứng. Sản phẩm đỉnh thu được gồm pha nặng giàu metanol, pha nhẹ chứa
acrylat được hồi lưu và đưa qua tháp tinh chế Metyl Metacrylat. Tách triệt để sản
phẩm khỏi môi trường phản ứng, đạt độ chuyển hóa hoàn toàn.
+ Xử lý sản phẩm nặng giàu metanol trong tháp chưng metanol. Metanol, dimetyl
ete, metacrylat ở đỉnh được tuần hoàn lại thiết bị este hóa để đảm bảo chuyển hóa
hoàn toàn metanol và đảm bảo nồng độ este ổn định.
+ Xử lý sản phẩm nhẹ giàu acrylat: sản phẩm nhẹ giàu acrylat được tách nước và
tinh chế Metyl Metacrylat trong 2 tháp chưng chân không có chứa thêm chất ức
chế polime hóa. Hỗn hợp dị đẳng phí H
2
O/ este (nhiệt độ sôi 83

C, phần khối
lượng nước 14%) tách ra ở tháp nhất. Lớp hữu cơ thu được trong tháp được hồi
Trần Quang Biển – Lớp KSTN Hóa dầu K54 Page 22
Tiểu luận tổng hợp hợp chất trung gian hóa dầu
lưu, pha nước được tuần hoàn lại tháp tách metanol. Sản phẩm nặng được tách ra
ở đáy tháp 2. Metyl Metacrylat tinh khiết thu được ở đỉnh tháp thứ 2.
2.2.4 Các phương pháp khác sản xuất Metyl Metacrylat
a) Sản xuất từ Isobuten:
Đây là phương pháp sản xuất Metyl Metacrylat đi từ nguyên liệu đầu là isobuten
Sơ đồ nguyên tắc:
Isobuten  oxy hóa  metacrolein  oxy hóa  axit metacrylic  este hóa 
metyl metacrylat
Hai phản ứng oxi hóa xảy ra trong quá trình:
Hiện nay có 2 quá trình công nghệ của hãng Sumitomo-Nippon Shokubai và của

Misubishi Rayon đi từ nguồn nguyên liệu đầu là isobuten.
Công nghệ của Sumitomo-Nippon Shokubai
Xúc tác:
Quá trình oxy hóa thứ 1:
Hỗn hợp oxyt Mo, Bi, Te.
Quá trình oxy hóa 2:
Phosphomolibdic axit H3[P(Mo3O10)4 ], kim loại kiềm và một số kim loại
khác: Cu, Va,
Trần Quang Biển – Lớp KSTN Hóa dầu K54 Page 23
Tiểu luận tổng hợp hợp chất trung gian hóa dầu
a) Tháp oxy hóa b) Tháp tách làm lạnh c) Tháp hấp phụ d) Đốt khí
e) Tháp thu hồi metacrolein f) Tháp rửa g) Tháp tách dung môi và nước
i) Tháp este hóa j) Tháp tách dung môi dư k) Chưng thu hồi metanol
l) Tháp tách sản phẩm nhẹ m) Tháp tách sản phẩm nặng
Hình 2.6: Sơ đồ hệ thống sản xuất MMA từ isobuten
Hỗn hợp nguyên liệu đầu vào được đưa vào tháp oxy hóa a, tại đây xảy ra phản
ứng chuyển hóa hai bước. Sản phẩm được làm lạnh và tách tại thiết bị b trước khi
đưa sang tháp hấp phụ c và qua tháp thu hồi lượng metacyloin chưa chuyển hóa
(lượng này se được hồi lưu lại tháp oxy hóa thứ hai). Sản phẩm được đưa sang rửa
bằng nước tại thiết bị f, dung môi được tinh chế vào tuần hoàn ở các tháp g và h.
Sản phẩm Axit metacrylic sau khi được rửa sẽ mang tới tháp este hóa I, tại đây
xúc tác và metanol được đồng thời mang vào. Sản phẩm được mang qua các tháp
chưng tách sản phẩm nhẹ và sản phẩm nặng. Phần metanol được mang hồi lưu.
b) Công nghệ ba bước của RTI-Eastman-Bechtel dựa trên etylen
Bước 1: Cacbonyl hóa Etylen.
– Nhiệt độ: 130-170
o
C
– Áp suất: 25-50 atm.
Trần Quang Biển – Lớp KSTN Hóa dầu K54 Page 24

Xem thêm  Phần mềm thử kiểu tóc - TOP 10 app xịn cho IOS và Android

Tiểu luận tổng hợp hợp chất trung gian hóa dầu
– Xúc tác: Mo(CO)
6

Bước 2: Trùng ngưng tạo methacrylic acid
– Nhiệt độ: 300
o
C.
– Áp suất: 2 atm.
– Xúc tác: Axit-Bazơ, 20% Nb/SiO
2
( xúc tác đa dạng nhưng nhanh mất hoạt tính)

Bước 3: Este hóa (giống các công nghệ trước)

Hình 2.7: Miêu tả công nghệ ba bước
+ Ưu điểm của phương pháp:
Giá thành sản phẩm rẻ do nguyên liệu đầu vào rẻ tiền hơn so với các phương pháp
còn lại
+ Nhược điểm:
Điều kiện phản ứng khá cứng (áp suất cao).
Xúc tác dễ mất hoạt tính, hiệu suất chuyển hóa không cao.

Trần Quang Biển – Lớp KSTN Hóa dầu K54 Page 25
cô giáo. Phần 1 : Giới thiệu về Poly ( Metyl Metacrylat ) 1.1 Giới thiệu chung1. 1.1 Lịch sử – Poly ( Metyl Metacrylat ) được tổng hợp lần tiên phong trong phòng thí nghiệm từmonome Metyl Metacrylat vào năm 1927 khi nỗ lực sản xuất kính bảo đảm an toàn bằngTrần Quang Biển – Lớp KSTN Hóa dầu K54 Page 2T iểu luận tổng hợp hợp chất trung gian hóa dầucách polymer hóa methyl methacrylate giữa hai lớp kính và được đăng kí sáng chếvào năm 1933 bởi Rohm and Haas Company với tên gọi Thủy tinh hữu cơplexiglas. – Poly ( Metyl Metaacrylat ) cũng được phát hiện vào đầu những năm 1930 bởicác nhà hóa học Anh Rowland Hill và John Crawford tại Imperial ChemicalIndustries ( ICI ) ở Anh. ICI ĐK mẫu sản phẩm theo tên thương hiệu Perspex. CảPerspex và Plexiglas đã được thương mại kinh doanh hóa vào cuối những năm 1930. – Tại Hoa Kỳ, Công ty DuPont sau đó trình làng mẫu sản phẩm riêng của mình dướicác thương hiệu Lucite. Poly ( Metyl Metacrylat ) được bán ra thị trường lần đầu tiênvào năm 1936 dưới dạng kính bảo vệ bởi ICI Acrylics ( nay là Lucite International ). – Trong thế chiến thứ hai Poly ( Metyl Metacrylat ) được sử dụng làm kính viễnvọng cho tàu ngầm, kính chắn gió, vòm chắn, tháp pháo cho máy bay …. – Ngày nay Poly ( Metyl Metacrylat ) được sử dụng thoáng đãng trong nhiều lĩnh vựcnhư thiết kế xây dựng, giao thông vận tải, chiếu sáng, IT … – Poly ( Metyl Metacrylat ) nằm trong nhóm nhựa acrylic cùng với Poly ( Acrylonitril ). Trên thị trường mẫu sản phẩm này được kinh doanh thương mại hóa với những tên gọinhư ACRYLITE ®, Lucite, Plexiglas, Optix ( Plaskolite ), Perspex, Oroglas, Altuglas1. 1.2 Tính chất vật lý, hóa học – Phân tử khối trung bình khoảng chừng 350 000 đvC – Nhiệt độ nóng chảy của khoảng chừng 160 – Khối lượng riêng ở 25C : 1,18 g / cm – Là loại nhựa acrylic ( nhựa este ), có dạng trong suốt, thuộc nhóm nhựa nhiệt dẻo ( nhẹ hơn 50% so với những loại nhựa thông thường ). – Có năng lực cho ánh sáng truyền qua tốt đến 93 %. Ngoài ra, nó có truyền tảigần như tuyệt đối của ánh sáng hoàn toàn có thể nhìn thấy được và vẫn giữ những đặc tính nàytrong nhiều năm tiếp xúc với bức xạ cực tím và thời tiết nên nhựa Poly ( MetylMetacrylat ) là một sự sửa chữa thay thế lý tưởng cho kính. Trần Quang Biển – Lớp KSTN Hóa dầu K54 Page 3T iểu luận tổng hợp hợp chất trung gian hóa dầu – Có độ bền cơ học cao, chịu nhiệt, bền với hóa chất, chịu thời tiết khắc nghiệt, chịu xước tốt. – Là chất rắn vô định hình – Có năng lực tái chếHình 1.1 : Khả năng truyền quang của PMMA và 1 số ít loại nhựa khác1. 1.3 Ứng dụng – Poly ( Metyl Metacrylat ) có rất nhiều ứng dụng trong những linh vực đời sống. Trong số đó nghành nghề dịch vụ thiết kế xây dựng chiếm tỷ trọng cao nhất với khoảng chừng 50 % lượngPoly ( Metyl Metacrylat ) được sử dụng. Ứng dụng nhiều như trần nhà, cửa kính, bểcá chịu áp lực đè nén cao, chiếu sáng, những biển quảng cáo …. Trong nghành nghề dịch vụ tương quan đếntàu ngầm, nó được sử dụng làm cửa quan sát, kính quan sát ; trong y tế người tacòn dùng để phẫu thuật chỉnh hình, làm răng giả, xương giả ; trong thời trang, Poly ( Metyl Metacrylat ) cũng được dùng làm nữ trang, sản xuất đế giày cao gót, chấtthêm vào những loại mỹ phẩm ; ngoài những còn được dùng làm màn hình hiển thị những thiết bịđiện thoại đời mới nhất …. Dưới đây là tỷ trọng của những nghành nghề dịch vụ trong đời sống cósử dụng nhựa PlexiglasTrần Quang Biển – Lớp KSTN Hóa dầu K54 Page 4T iểu luận tổng hợp hợp chất trung gian hóa dầuLĩnh vực Nhu cầu PMMA ( đơn vị chức năng 10 000 tấn ) Tỷ trọngXây dựng 21.5 50.7 % Chiếu sáng 7.2 16.4 % Giao thông 3.1 7.1 % Quang học 2.8 6.4 % Y tế 2.5 5.8 % IT 1.8 4.1 % Khác 4.1 9.5 % Tổng 43 100 % Bảng 1.1 : Tỷ trọng những ngành sử dụng Poly ( Metyl Metacrylat ) 1.1.4 Tồn trữ, dữ gìn và bảo vệ – Không được tồn trữ hàng hoá, xếp thành chồng dưới ánh nắng mặt trời trực tiếphoặc ngoài trời mưa. – Tránh tiếp xúc xăng dầu hoặc hoá chất có tính kiềm mạnh ( xút, vôi ) 1.1.5 Tình hình sản xuất và nhu yếu sử dụng tại Nước Ta và trên quốc tế – Khu vực châu Á-Thái Tỉnh Bình Dương là thị trường lớn nhất cho PMMA vớikhoảng 40 % lệch giá trên toàn thế giới trong năm 2011 và ước tính lên tới 4,49 tỷUSD vào năm 2017. Đây cũng là nhà phân phối lớn nhất của PMMA. Thị trườnglớn thứ hai là châu Âu và tiếp theo là Bắc Mỹ. – Trong cuộc khủng hoảng kinh tế toàn thế giới thị trường PMMA phải đương đầu vớisự sụt giảm về nhu yếu. Trong năm 2010 và 2011, ngành công nghiệp phục sinh từsuy thoái kinh tế tài chính và sự tăng trưởng một cách đáng kể. Việc tiêu thụ ước tính củaPMMA đạt 1,67 triệu tấn trong năm 2011 trên toàn thế giới. – Mitsubishi Rayon của Nhật Bản và Lucite International ( Mỹ ) là hai nhà cungcấp lớn nhất của PMMA. Một số nhà phân phối lớn khác như Arkema SA ( Pháp ), LG MMA ( Nước Hàn ), Chi Mei Corp ( Đài Loan ), Evonik Industries ( Đức ), vàNhật Bản Sumitomo Chemical Company Ltd và Kuraray ( Nhật Bản ). – Nguyên liệu Methyl methacrylate ( MMA ) để tổng hợp PMMA được cung cấpchính bởi những hãng BASF, LG MMA, Arkema, Chi Mei, Dow Chemicals, Evonik, Trần Quang Biển – Lớp KSTN Hóa dầu K54 Page 5T iểu luận tổng hợp hợp chất trung gian hóa dầuMitsubishi Rayon và Sumitomo Các công ty cũng góp vốn đầu tư rất lớn vào hoạt động giải trí R và D để tăng trưởng tốt hơn PMMA loại sản phẩm với nhiều ứng dụng mới. – Hiện nay Nước Ta chưa có xí nghiệp sản xuất nào sản xuất mẫu sản phẩm này mà hoàn toànnhập khẩu từ quốc tế. Chính do đó nhu yếu có một xí nghiệp sản xuất sản xuất Poly ( Metyl Metacrylat ) cũng như những loại sản phẩm tương quan là thiết yếu. Tuy nhiên cầnxem xét về mặt nguyên vật liệu, vốn góp vốn đầu tư, công nghệ tiên tiến, nhà xưởng, năng lực cạnhtranh, mặt phẳng …. Trong đó nguyên vật liệu là yếu tố quan trọng nhất để từ đó đưa raquyết định chọn công nghệ tiên tiến. Hình 1.2 Thị phần tiêu thụ PMMA tại những khu vực trên quốc tế năm 20111.2 Phương pháp tổng hợp – Poly ( Metyl Metacrylat ) được tổng hợp từ nguồn nguyên vật liệu là MetylMetacrylat qua quy trình trùng hợp đồng phân tử. Qua những quy trình chế biến nhưcắt, giải quyết và xử lý mặt phẳng, … sẽ cho ra nhiều loại mẫu sản phẩm khác nhau ứng dụng nhiều trongcuộc sống. Dưới đây là miêu tả quy trình tổng hợp, chế biến từ nguyên vật liệu đầu tiênTrần Quang Biển – Lớp KSTN Hóa dầu K54 Page 6T iểu luận tổng hợp hợp chất trung gian hóa dầunhư khí tự nhiên, NH, Acetone, Metanol, Axit sunfuric cho đến loại sản phẩm bán rathị trường ở đầu cuối. Hình 1.3 : Mô tả quy trình tiến độ tổng hợp những loại sản phẩm PMMAPhần 2 : Tổng hợp Monomer Metyl Metacrylat2. 1 Giới thiệu chung về Metyl Metacrylat2. 1.1 Tính chất vật lí, hóa học của Metyl MetacrylatTrần Quang Biển – Lớp KSTN Hóa dầu K54 Page 7T iểu luận tổng hợp hợp chất trung gian hóa dầuHình 1.1 Mô hình 3D của phân tử Metyl Metacrylat – Metyl Metacrylat có công thức phân tử C ( ), danh pháp IUPAClà Methyl 2 – methylpropenoate – Ở điều kiện kèm theo thường Metyl Metacrylat là chất lỏng không màu, khối lượngriêng 0,94 g / cm, nhiệt độ sôi 101C, nhiệt độ nóng chảy – 48C, độ nhớt ở20C là 0,6 cP. – Metyl metacrylat là một este nên có rất đầy đủ những phản ứng của một este điểnhình như thủy phân, phản ứng với kiềm. Ngoài ra trong phân tử có link đôiC = C nên thuận tiện trùng hợp thành polyme. Do đó trong quy trình bảo quảncần bổ trợ những chất ức chế tạo polyme như những hợp chất của phenol. 2.1.2 Ứng dụng của Metyl Metacrylat – Metyl Metacrylat là một hợp chất có nhiều ứng dụng quan trọng trong tổnghợp hữu cơ hóa dầu, là monome tổng hợp ra poly metyl metacrylate có ứngdụng thoáng đãng trong trong thực tiễn. Ngoài ra nó còn dùng để sản xuất polyme đồngtrùng hợp Methyl Methacrylate-Butadiene-Styrene ( MBS ) có đặc thù tươngđương với nhựa PVC. – Metyl Metacrylat là monome tổng hợp nên Poly ( Metyl Metacrylat ) theophương trình phản ứng sau : Trần Quang Biển – Lớp KSTN Hóa dầu K54 Page 8T iểu luận tổng hợp hợp chất trung gian hóa dầu2. 1.3 Tình hình sản xuất và tiêu thụ Metyl Metacrylat – Ngày nay, Bắc Mỹ, Nhật Bản, Đông Á, châu Âu là những vùng có lượng tiêuthụ Metyl Metacrylat lớn nhất trên quốc tế với công nghệ tiên tiến đa phần đi từaxeton và hydroxyanua, một vài nơi đi từ nguyên vật liệu đầu là C. Theo thốngkê của hãng Region, năm 2005, thì châu Âu và Bắc Mỹ là những nơi có lượngtiêu thụ lớn nhất quốc tế với gần 30 % mỗi nơi. Bảng dưới đây thống kê mộtvài hãng tiêu biểu vượt trội và công nghệ tiên tiến sản xuất metyl metacrylat tại những vùng trênthế giới : Bảng 2.1 : Tình hình sản xuất Metyl Metacrylat [ 2 ] – Nhu cầu sử dụng metyl metacrylat ngày càng lớn theo thời hạn. Theo ướctính của nhà sản xuất Metyl Metacrylat số 1 quốc tế Sumitomo ( NhậtBản ) tăng đều đặn qua từng năm tại khu vực châu Á.Trần Quang Biển – Lớp KSTN Hóa dầu K54 Page 9T iểu luận tổng hợp hợp chất trung gian hóa dầuBảng 2.2 Ước tính cung và cầu mẫu sản phẩm Metyl Metacrylat của hãng Sumitomo2. 1.4 Phương pháp dữ gìn và bảo vệ, tồn chứa Metyl Metacrylat – Metyl Metacrylat là một chất lỏng dễ cháy, có số lượng giới hạn cháy nổ với khôngkhí ở 20C từ 2,12 – 12,5 % nên cần được tồn chứa trong bình kín và điều kiệnthoáng mát. – Do có nối đôi C = C trong công thức cấu trúc nên Metyl Metacrylat có khả năngtrùng hợp tạo polime. Quá trình polime hóa xảy ra kéo theo sự tỏa nhiệt lớn, nhiệt phản ứng đạt – 57,7 kJ / mol, cho nên vì thế khi dữ gìn và bảo vệ cần cho thêm chất ức chếtránh tạo polime. Thông thường, MMA được dữ gìn và bảo vệ trong những bình thépchống gỉ ở nhiệt độ dưới 25C. 2.2 Các giải pháp sản xuất Metyl Metacrylat2. 2.1 Lịch sử tăng trưởng của quy trình tổng hợp Metyl Metacrylat trên thế giớiTrần Quang Biển – Lớp KSTN Hóa dầu K54 Page 10T iểu luận tổng hợp hợp chất trung gian hóa dầu – Metyl Metacrylat hoàn toàn có thể được tổng hợp từ nhiều nguồn nguyên vật liệu đầu khácnhau, tiêu biểu vượt trội là đi từ axeton, tert-butyl alcol ( TBA ) hay từ iso-butylene … – Vào thập niên 1930 ’ s Metyl Metacrylat lần đầu được trình làng trên thế giớibởi công ty Rohm và Hass ( Đức ). – Năm1937 Quá trình ACH ( dựa vào aceton và HCN ) tăng trưởng và đưa vàothương mại hóa. – Năm1938 Metyl Metacrylat được hãng Asahi Glass Co., Ltd. và FujikuraKasei Co., Ltd mở màn đi vào sản xuất. – Năm 1982 Mitsubishi Rayon Co., Ltd. and Nippon Shokubai đưa vào thươngmại hóa bằng chiêu thức Oxy hóa trực tiếp iso Butylene. – Ở Mỹ và Châu Âu vẫn sử dụng đa phần quy trình ACH vào sản xuất côngnghiệp. Dưới đây là những chiêu thức để điều chế Metyl Metacrylat : Hình 2.1 Các giải pháp điều chế Metyl MetacrylatTrần Quang Biển – Lớp KSTN Hóa dầu K54 Page 11T iểu luận tổng hợp hợp chất trung gian hóa dầu – Biểu đồ thống kê công nghệ tiên tiến sử dụng tổng hợp Metyl Metacrylat của một sốvùng và 1 số ít hãng trên quốc tế cho thấy chiếm lợi thế vẫn là công nghệ tiên tiến đitừ nguyên vật liệu đầu là axeton và hydroxyanua ( công nghệ ACH ) : Bảng 2.4 : Phạm vi sử dụng những giải pháp tổng hợp Metyl Metacrylat – Dưới đây là lịch sử dân tộc những chiêu thức tổng hợp Metyl Metacrylat của những nhàsản xuấtTrần Quang Biển – Lớp KSTN Hóa dầu K54 Page 12T iểu luận tổng hợp hợp chất trung gian hóa dầuBảng 2.5 : Lịch sử những chiêu thức tổng hợp Metyl Metacrylat [ 2 ] 2.2.2 Sản xuất Metyl Metacylat từ Axeton và Hydrocyanua ( HCN ) Đây là phương pháp chính để sản xuất MMA trong công nghiệp. Quá trình nàyđi qua 4 bước : – Bước 1 : Điều chế HCN – Bước 2 : Ngưng tụ axeton và HCN thành axeton xyanohydrin – Bước 3 : Chuyển hóa axeton xyanohydrin trong môi trường tự nhiên axít. – Bước 4 : Thủy phân hoặc este hóa amit thành axít thành estea ) Điều chế HCN : HCN là mẫu sản phẩm phụ trong quy trình sản xuất acrylonitryl hoặc là sản phẩmcủa quy trình tổng hợp trực tiếp từ hydro cacbon theo 3 chiêu thức : * QT Andrussow : Ammo-oxy hóa CHPhương trình phản ứngĐiều kiện : Trần Quang Biển – Lớp KSTN Hóa dầu K54 Page 13T iểu luận tổng hợp hợp chất trung gian hóa dầu + T = 1100 – 1200 + Tỉ lệ KK / CH / NH = 5/1/1 + Xúc tác : Pt ( 90 % ), Re ( 10 % ) trọng lượngĐặc điểm : Phản ứng pha khí, mẫu sản phẩm HCN 6-8 % thể tích, làm lạnh nhanh sảnphẩm xuống 400C tránh phản ứng thứ cấp tạo mẫu sản phẩm phụ, hiệu suất đạt 80 %. Hình 2.2 : Sơ đồ công nghệ tiên tiến sản xuất MMA theo chiêu thức AndrussowHỗn hợp nguyên vật liệu đầu gồm có Okhông khí, metan, amoniac ( tỷ suất 5 : 1 : 1 ) được trộn và gia nhiệt sau đó đem vào tháp phản ứng. Hỗn hợp phản ứng đượcđưa lên nhiệt độ 1100 – 1200C bằng dòng điện. Sản phẩm sau đó được làm lạnhnhanh và đưa qua tháp rửa amoniac bằng dung dịch axit sunfuric trước khi mangsang hai tháp hấp phụ và nhả hấp phụ HCN bằng nước. Trần Quang Biển – Lớp KSTN Hóa dầu K54 Page 14T iểu luận tổng hợp hợp chất trung gian hóa dầu * Quá trình Degussa BMA : Phương trình phản ứng : Điều kiện : + T = 1200 – 1300 Đặc điểm : + Thiết bị trao đổi nhiệt ngoài, ống oxyt nhôm phủ platin, HCN trong sảnphẩm khí đạt 20 % V, hiệu suất 85 %. Hình 2.3 : Sơ đồ công nghệ tiên tiến sản xuất MMA theo giải pháp Degussa BMAHỗn hợp nguyên vật liệu đầu gồm metan và amoniac được trộn và gia nhiệt trướckhi đưa vào tháp phản ứng. Sản phẩm đi ra được làm lạnh rồi đưa qua tháp hấpphụ NHdư bằng axit sunfuric trước khi đưa vào những thiết bị tinh chế HCN nhưtháp hấp phụ, tháp chưng như hình vẽ. * Quá trình Degussa Fluohmic : Phương trình phản ứng : Trần Quang Biển – Lớp KSTN Hóa dầu K54 Page 15T iểu luận tổng hợp hợp chất trung gian hóa dầuĐặc điểm : + Không xúc tác + Nhiệt độ 1500 + Thiết bị xúc tác tầng sôi + Hiệu suất 85-90 % b ) Ngưng tụ Axeton và HCN thành axeton xyanohydrin : Điều kiện : + Nhiệt độ 25-40 C, xúc tác kiềm / SiOĐặc điểm : + Pha lỏng, HCN / axeton = 0,7 / 1,1 + Hiệu suất lớn hơn 90 % molChuyển hóa xyanohydrinĐặc điểm : + Giai đoạn 1 dùng tác nhân khan + Pha lỏng, áp suất khí quyển, thời hạn lưu 1 h + HSO / axeton cyanohydrin = 1.5 – 2 + Hiệu suất 95-97 % mol + Sản phẩm phụ : CO, axeton disunfonic axit + Chất ức chế : phenol, phenolthiazin, S … Trần Quang Biển – Lớp KSTN Hóa dầu K54 Page 16T iểu luận tổng hợp hợp chất trung gian hóa dầuThủy phân, este hóa metylacryl amit sunfat : Điều kiện : + Pkhí quyển, nhiệt độ 80-110 C, dư CHOH, thời hạn lưu 2-4 h. + P < 0,8 MPa : Nhiệt độ 100 - 150C, thời hạn lưu < 1 h, dư HSO ( 10 % so vớiCHOH ), hàm lượng nước lớn nhất là 0,02 % Đặc điểm : + Thiết bị có khuấy, có vỏ bọc ngoài hoặc có mạng lưới hệ thống làm lạnh bên trong đểtách nhiệt + Sản phẩm phụ : dimetyl ete, metylformat, axeton, … + Hiệu suất : 90 % theo axeton xyanohydrin, 80-90 % theo metanolSơ đồ công nghệ tiên tiến sản xuất MMA từ axeton và HCN : Điều chế HCN : + Cho hỗn hợp không khí / NHbằng hấp thụ NHvới nước lạnh, nhả hấp thụ bằngkhông khí và hơi nước, sau đó trộn với dòng CH + Hỗn hợp phản ứng cho qua thiết bị phản ứng, lưới xúc tác Pt, Re, tăng nhiệt độphản ứng tới 1000C bằng dây kích điện, duy trì nhiệt độ phản ứng bằng nhiệt tỏara từ phản ứng + Tôi khí mẫu sản phẩm trong 3 quy trình tiến độ, sản xuất hơi nước trong 2 tiến trình đầu. + Trao đổi nhiệt gián tiếp : Đầu tiên bằng thiết bị trao đổi nhiệt ống chùm đăt ngayphía dưới lưới xúc tác để hạ nhiệt độ xuống 300C, sau đó trao đổi nhiệt bằng thiếtbị đặt ngoài phản ứng để hạ nhiệt độ xuống 150 + Trao đổi nhiệt bằng cách tiếp xúc trực tiếp với HSOlỏng lạnh tuần hoàn để hạnhiệt độ xuống 20C, đồng thời trung hòa lượng NHdư với sự tạo thành amonisunfat. Trần Quang Biển – Lớp KSTN Hóa dầu K54 Page 17T iểu luận tổng hợp hợp chất trung gian hóa dầu + Hấp thụ HCN trong khí thoát ra ở thiết bị tôi trực tiếp bằng nước lạnh, sau đónhả hấp thụ. Điều chế axeton xyanohydrin : + Phản ứng của HCN, axeton, dung dịch kiềm xảy ra ở áp suất khí quyển, nhiệt độ30-35C, thiết bị có khuấy, làm lạnh bằng tuần hoàn môi trường tự nhiên phản ứng quathiết bị trao đổi nhiệt làm lạnh đặt ngoài thápHình 2.4 : Sơ đồ công nghệ tiên tiến điều chế MMA từ axeton và HCN + Trung hòa loại sản phẩm phản ứng bầng HSO98 %, lọc tách amoni sunfat + Chưng chân không, nhiệt độ đỉnh tháp bằng 30C, tách phẩn mẫu sản phẩm nhẹ ( axeton, HCN ) và nước tuần hoàn, loại sản phẩm nặng ở đáy tháp chứa 98 % xyanohydrinThủy phân và este hóa : + Phản ứng của xyanohydrin với HSOđặc tạo thành metacryamit sunfat xảy ratrong thiết bị có khuấy, làm lạnh bằng cách tuần hoàn lại môi trường tự nhiên phản ứng quathiết bị trao đổi nhiệt đặt ngoài tháp, nhiệt độ phản ứng 130 - 150C, áp suất 0,7 - 0,8 Trần Quang Biển – Lớp KSTN Hóa dầu K54 Page 18T iểu luận tổng hợp hợp chất trung gian hóa dầuMPa, sau đó làm lạnh xuống 60C, đưa qua thiết bị tách khí lỏng tách phân đoạnnhẹ ( CO, HCN, axeton ) + Sản phẩm lỏng trộn với CHOH ( mới và dòng tuần hoàn ) được gia nhiệt tới100C, nén tới 0.6 - 0.7 MPa. Phản ứng este hóa xảy ra trong thiết bị có khuấy, làmlạnh bằng tuần hoàn thiên nhiên và môi trường phản ứng qua thiết bị trao đổi nhiệt ở ngoài tháp. Tách và tinh chế Metyl Metacrylat : + Sản phẩm este hóa được làm lạnh rồi đưa qua thiết bị lắng, tách thành 2 pha : Phanước giàu sunfat, được dẫn qua thiết bị tách tịch thu metacrylat. Tách hỗn hợpđẳng phí HO / este ( có nhiệt độ sôi 83C với 14 % khối lượng nước ) bằng chưngcất đẳng phí có mặt nước và chất ức chế trùng hợp tại tháp chưng 50 đĩa. Ở đỉnhtháp, nước thu được trong thiết bị lắng được hồi lưu. Pha hữu cơ chứa 97 % esteđược trung hòa rồi làm sạch. Sản phẩm ở đáy tháp được đưa qua tháp chưng cất 35 đĩa, nước tách ra ở đáy tháp chưng này, CHOH được tuần hoàn lại thiết bị estehóa + Tinh chế Metyl Metacrylat trong 3 tháp chưng chân không xuất hiện chất ức chếtạo polime hóa. Tháp thứ nhất có 25 đĩa để tách phẩn nhẹ ( dimetyl ete, HO ). Thápthứ 2 có 25-30 đĩa để thu Metyl Metacrylat thương phẩm. Tháp thứ 3 tách sảnphẩm nặng ( Metyl Metacrylat tịch thu được tuần hoàn lại tháp thứ 2 ) Xử lý nước thải và tái sinh HSODung dịch nước của bisunfat, amoni sunfat, HSOđược sử dụng làm phân bónhoặc tịch thu HSOđặc. Thu HSOđặc bằng cách đốt dung dịch nước có metanvà không khí tại 1000C và 1MP a, sau đó làm lạnh, SOtrong mẫu sản phẩm đốtchuyển thành SOqua xúc tác Vvới hơi nước tạo HSO98 %. 2.2.3 Sản xuất Metyl Metacrylat từ tert-butyl ancolNguyên liệu tert-butyl ancol là loại sản phẩm của quy trình sản xuất propylen oxythoặc loại sản phẩm của quy trình hydrat hóa iso butylen trong quy trình giải quyết và xử lý phânđoạn CTrần Quang Biển – Lớp KSTN Hóa dầu K54 Page 19T iểu luận tổng hợp hợp chất trung gian hóa dầuNguyên tắc của quy trình : gồm 3 bước + bước 1 : Oxy hóa tert-butyl ancol hóa thành Metacrolein + bước 2 : Oxy hóa Metacrolein thành Axit Metacrylic + bước 3 : Este hóa Axit Metacrylic thành Metyl Metacrylata ) Oxy hóa tert-butyl ancol thành Metacrolein : Điều kiện + Nhiệt độ : 330 - 360C, pha hơi + P = 0.3 - 0.4 Mpa, có không khí, hơi nước + Xúc tác : Hỗn hợp oxyt Mo, Co, Bi, Fe, Ni, … bổ trợ thêm kim loại tổng hợp của cáckim loại kiềm Sb, Te, P, W, Sn, Mn, …. + Thời gian lưu 2-3 giây + Sản phẩm phụ : CO, CO, buten, axit acetic, axit metacrylic và mẫu sản phẩm nặng. b ) Oxy hóa Metacrolein thành Axit Metacrylic + Pha hơi, nhiệt độ 300 = 350C, áp suất 0,1 - 0,5 Mpa, tác nhân OXH là khôngkhí ( pha loãng bằng Nhoặc hơi nước ). + Xt : phức phosphomolypdat, chất trợ xúc tác là những oxyt của Cr, Cu, Zn, axitrắn / chất mangc ) Este hóa Axit Metacrylic thành Metyl MetacrylatĐiều kiện : + Pha lỏng + Xúc tác : HSO, nhựa trao đổi cation + Nhiệt độ : 110 - 115C, dư CHOHTrần Quang Biển – Lớp KSTN Hóa dầu K54 Page 20T iểu luận tổng hợp hợp chất trung gian hóa dầu + P = 30-50 kPa + Chất ức chế : hydroquinonSơ đồ công nghệ tiên tiến sản xuất Metyl Metacrylat từ tert-butyl ancol : Oxy hóa tert-butyl acol thành Metacrolein : + Chuyển hóa : tert-butyl ancol được hóa hơi, trộn với không khí và hơi nước, đượcđưa qua thiết bị phản ứng dạng ống chùm, nhiệt độ trong thiết bị phản ứng là330C, áp suất 0,35 Mpa. Nhiệt phản ứng được tách bằng chất tải lạnh tuần hoànngoài ống. Nhiệt dùng để sản xuất hơi nước áp suất thấp. Tái sinh xúc tác bằngcách đốt cốc theo chu kỳ luân hồi. + Tách và tinh chế : Khí loại sản phẩm được làm lạnh xuống 40C, được ngưng tụ nhờthiết bị trao đổi nhiệt gián tiếp và trực tiếp. Metacrolein được tịch thu bằng cáchgia nhiệt. Metacrolein trong khí không ngưng được hấp thụ bằng rửa với axitaxetic và HO. Sản phẩm sau khi ra khỏi tháp nhả hấp thụ có độ tinh khiết 98 %. Oxy hóa Metacrolein thành Axit Metacrylic + Chuyển hóa : Metcrolein được gia nhiệt, trộn với không khí và hơi nước đượcđưa vào thiết bị phản ứng oxi hóa dạng ống chùm, thao tác ở 300C, áp suất 0.3 Mpa. Nhiệt phản ứng được tách bằng tuần hoàn chất tải nhiệt ở ngoài ống phảnứng và tận dụng sản xuất hơi nước áp suất thấp. Xúc tác được tái sinh theo chu kỳbằng cách đốt cốc + Làm lạnh : Sản phẩm khí được làm lạnh xuống 40-45 C trong thiết bị trao đổinhiệt trực tiếp và gián tiếp. Khí không ngưng 1 phần được thải, 1 phần được nénvà tuần hoàn lại thiết bị phản ứng. + Tách nước : Axit Metacrylic thô được tách nước bằng chưng cất đẳng phí vớidung môi xeton. Xeton được thu hoòi trong tháp tách tiếp theo. + Tinh chế : Axit Metacrylic khan được tinh chế trong 3 tháp chưng chân không đểtách mẫu sản phẩm phụ là axit axetic trong tháp thứ nhất ( 40-50 đĩa ) và axit metcrylic99 % trong tháp thứ hai ( 10-15 đĩa ). Axit metacrylic trong mẫu sản phẩm nặng được thuhồi trong tháp chưng cất chân không số 3. Trần Quang Biển – Lớp KSTN Hóa dầu K54 Page 21T iểu luận tổng hợp hợp chất trung gian hóa dầuHình 2.5 : Sơ đồ công nghệ tiên tiến điều chế MMA từ tert-butyl acolEste hóa Axit metacrylic + Phản ứng : quy trình este hóa được thực thi với CHOH và HSO98 % ở 115 - 120C, áp suất khí quyển trong thiết bị có khuấy. Tách nhiệt hoặc gia nhiệt bằngtuần hoàn môi trường tự nhiên phản ứng qua thiết bị trao đổi nhiệt đặt ngoài tháp. + Tách : Ghép thiết bị phản ứng và tháp chưng, thao tác ở điều kiện kèm theo chân không, pha khí đi ra từ thiết bị phản ứng được tách Axit metacylic và quay về thiết bịphản ứng. Sản phẩm đỉnh thu được gồm pha nặng giàu metanol, pha nhẹ chứaacrylat được hồi lưu và đưa qua tháp tinh chế Metyl Metacrylat. Tách triệt để sảnphẩm khỏi thiên nhiên và môi trường phản ứng, đạt độ chuyển hóa trọn vẹn. + Xử lý mẫu sản phẩm nặng giàu metanol trong tháp chưng metanol. Metanol, dimetylete, metacrylat ở đỉnh được tuần hoàn lại thiết bị este hóa để bảo vệ chuyển hóahoàn toàn metanol và bảo vệ nồng độ este không thay đổi. + Xử lý mẫu sản phẩm nhẹ giàu acrylat : loại sản phẩm nhẹ giàu acrylat được tách nước vàtinh chế Metyl Metacrylat trong 2 tháp chưng chân không có chứa thêm chất ứcchế polime hóa. Hỗn hợp dị đẳng phí HO / este ( nhiệt độ sôi 83C, phần khốilượng nước 14 % ) tách ra ở tháp nhất. Lớp hữu cơ thu được trong tháp được hồiTrần Quang Biển – Lớp KSTN Hóa dầu K54 Page 22T iểu luận tổng hợp hợp chất trung gian hóa dầulưu, pha nước được tuần hoàn lại tháp tách metanol. Sản phẩm nặng được tách raở đáy tháp 2. Metyl Metacrylat tinh khiết thu được ở đỉnh tháp thứ 2.2.2. 4 Các giải pháp khác sản xuất Metyl Metacrylata ) Sản xuất từ Isobuten : Đây là giải pháp sản xuất Metyl Metacrylat đi từ nguyên vật liệu đầu là isobutenSơ đồ nguyên tắc : Isobuten  oxy hóa  metacrolein  oxy hóa  axit metacrylic  este hóa  metyl metacrylatHai phản ứng oxi hóa xảy ra trong quy trình : Hiện nay có 2 quy trình công nghệ tiên tiến của hãng Sumitomo-Nippon Shokubai và củaMisubishi Rayon đi từ nguồn nguyên vật liệu đầu là isobuten. Công nghệ của Sumitomo-Nippon ShokubaiXúc tác : Quá trình oxy hóa thứ 1 : Hỗn hợp oxyt Mo, Bi, Te. Quá trình oxy hóa 2 : Phosphomolibdic axit H3 [ P ( Mo3O10 ) 4 ], sắt kẽm kim loại kiềm và 1 số ít kim loạikhác : Cu, Va, Trần Quang Biển – Lớp KSTN Hóa dầu K54 Page 23T iểu luận tổng hợp hợp chất trung gian hóa dầua ) Tháp oxy hóa b ) Tháp tách làm lạnh c ) Tháp hấp phụ d ) Đốt khíe ) Tháp tịch thu metacrolein f ) Tháp rửa g ) Tháp tách dung môi và nướci ) Tháp este hóa j ) Tháp tách dung môi dư k ) Chưng tịch thu metanoll ) Tháp tách loại sản phẩm nhẹ m ) Tháp tách loại sản phẩm nặngHình 2.6 : Sơ đồ mạng lưới hệ thống sản xuất MMA từ isobutenHỗn hợp nguyên vật liệu nguồn vào được đưa vào tháp oxy hóa a, tại đây xảy ra phảnứng chuyển hóa hai bước. Sản phẩm được làm lạnh và tách tại thiết bị b trước khiđưa sang tháp hấp phụ c và qua tháp tịch thu lượng metacyloin chưa chuyển hóa ( lượng này se được hồi lưu lại tháp oxy hóa thứ hai ). Sản phẩm được đưa sang rửabằng nước tại thiết bị f, dung môi được tinh chế vào tuần hoàn ở những tháp g và h. Sản phẩm Axit metacrylic sau khi được rửa sẽ mang tới tháp este hóa I, tại đâyxúc tác và metanol được đồng thời mang vào. Sản phẩm được mang qua những thápchưng tách loại sản phẩm nhẹ và loại sản phẩm nặng. Phần metanol được mang hồi lưu. b ) Công nghệ ba bước của RTI-Eastman-Bechtel dựa trên etylenBước 1 : Cacbonyl hóa Etylen. - Nhiệt độ : 130 - 170 - Áp suất : 25-50 atm. Trần Quang Biển – Lớp KSTN Hóa dầu K54 Page 24T iểu luận tổng hợp hợp chất trung gian hóa dầu - Xúc tác : Mo ( CO ) Bước 2 : Trùng ngưng tạo methacrylic acid - Nhiệt độ : 300C. - Áp suất : 2 atm. - Xúc tác : Axit-Bazơ, 20 % Nb / SiO ( xúc tác phong phú nhưng nhanh mất hoạt tính ) Bước 3 : Este hóa ( giống những công nghệ tiên tiến trước ) Hình 2.7 : Miêu tả công nghệ tiên tiến ba bước + Ưu điểm của chiêu thức : Giá thành mẫu sản phẩm rẻ do nguyên vật liệu nguồn vào rẻ tiền hơn so với những phương phápcòn lại + Nhược điểm : Điều kiện phản ứng khá cứng ( áp suất cao ). Xúc tác dễ mất hoạt tính, hiệu suất chuyển hóa không cao. Trần Quang Biển – Lớp KSTN Hóa dầu K54 Page 25

Xem thêm  Top 8 Phần Mềm Xem Tv Trên Laptop, Tải Vtvgo Cho Máy Tính

Source: https://bem2.vn
Category: Ứng dụng hay

Rate this post

Bài viết liên quan

Để lại ý kiến của bạn:

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai.