BÁO CÁO TIỂU LUẬN_phong@trang

8/12/2019 BO CO TIU LUN_phong@trang

1/31

BO CO TIU LUNCNG NGH TNG HP

OXOGing vin hng dn : Pgs.Ts Trn Cng KhanhSinh vin thc hin : V Vn Phong

: Trn Th Trang


2/31

Gii thiu chung

Tng hp oxo hay cn gi hydroformyl ha l phn ng ca mtolefin vi cacbonmono oxyt v hydro. Bn cht ca qu trnh l cnghp hydro v nhm formyl (-CHO) vo lin kt i ca olefin khihydrocacbon ny c x l bng hn hp CO v H2c mt xc tc

coban hoc Rh thm ch Pt. Vi olefin bt i xng, phn ng s dnn s hnh thnh hai aldehyt v c th c hydro ha tip to ritng ng. y l mt trong nhng qu trnh xa tc ng th quantrng hin nay vi khong 6,5 triu tn sn phm Oxo c sn sut

hng nm.


3/31

Gii thiu chung

Quc gia sn lng(103

t/a) sn phmBrazil 120 C4

Bulgaria 20 C4

Trung Quc 300 C4

Cng ha Sc 40 C4Php 355 C4,C8-C10,C13

c 1695 C3-C13

n 40 C4,C8-C10

Italy 85 C12-C15

M 2500 C3-C5

Nht bn 755 C4,C7-C15

Anh 150 C7-C15

Hn Quc 420 C4


4/31

Gii thiu chung

Sn phm ca qu trnh c ng dng rt rng ri trong cngnghip nh sn xut cc hp cht amines, ru, axit cacbonxylic, cccht ha do, cc cht ty ra cng nghip. Trong tng hp aldehitC4mch thng chim hn 75%, n c ng dng tng hp cc

polyme (nh PVC) hoc sn xut cc cht ty ra trong cngnghip.n-butanal c gi tr cao hn iso-butanal v vy hu ht cc qutrnh u tm cch sao cho sn phm mch thng chim u th hn.


5/31

Gii thiu chung

Nguyn liu ca qu trnh oxo:Kh tng hp CO v H2c t cc qu trnh tng hp ha du nh

Reforming hi nc kh t nhin v cc sn phm du m.Oxi ha khng hon ton kh t nhin hoc cc sn phm du m.Kh ha than.

Olefin

Cracking hi,cracking xc tc, cracking su cc phn on naphta,gasoil,du nngDehydro ha xc tc cc parafin (cn UOP/hydro MTO).

Xc tc ca qu trnh:S dng cc phc kim loi qu nh: Co,Rh hoc Pt.


6/31

L thuyt qu trnh

Cc olefin kt hp vi kh tng hp cng vi xc tc khc nhau scho cc aldehit vi chn lc khc nhau.

y l phn ng s dng xc tc ng th,ta nhit.1.C ch xc tc ca cacbonyl coban.

Cacbonyl coban l xc tc u tin c s dng cho qu trnhhydroformyl ha:

2Co + 8CO = Co2(CO)8Trong giai on u tin, dicoban octacacbonyl hoc cc mui

coban khc c chuyn ha thnh tetra cacbonyl hydrit coban, lcht mang hot tnh xc tc.

Co2(CO)8+ H2HCo(CO)4Phc tetra cacbonyl tch nhm CO to thnh tricacbonyl Co cha v

tr phi tr trng.


7/31

L thuyt qu trnh

HCo(CO)4HCo(CO)3+ COOlefin to lin kt vi phc xc tc cha Co c v tr phi tr thp.

RCH=CH2+HCo(CO)3

Phc alkyl chuyn ha phn ly thnh hai loi mch thng v nhnh

RCH2CH2Co(CO)4+

RCH

C

H H

Co(CO)3

H

RCH

C

H H

Co(CO)3

H

+2CORCHCH3

Co(CO)4


8/31

L thuyt qu trnh

Phc alkyl chuyn ha tip thnh phc axyl.

K hiu RCH2CH2- l R

RCo

CO

CO

CO

CO

Co(CO)3RCO +CO

Tr Co v phi tr 4RCOCo(CO)4

RCCoCO

O

H H

CO

CORCHO + HCo(CO)4

+H2

Khng cn v tr phi t trng

Tr dng tricacbonl


9/31

L thuyt qu trnh

Phc axyl kt hp xc tc HCo(CO)4to sn phm aldehit.

RCOCo(CO)4+ HCo(CO)4 RCHO + Co2(CO)8Tr li xc tc octacacbonyl


10/31

L thuyt qu trnh

2.C ch ca xc tc Rh.

Xc tc Rh tng t nh xc tc Co.khi s dng xc tc Rh th chn lccao hn Co. c th gii thch chn lcbng s che chn ca phc. Ta c hnhthi ca phc:

Khi PPh3 cng nhiu th kh nng tncng ca xc tc vo cacbon ni i bntrong mch cng gim, do PPh3rt cngknh n che khut tm hot ng l Rhlm cho phc cht ch tm cng voc cacbon ni i u mch tothnh sn phm aldehit mch thng

Khi t PPh3th phc u tin tn cng vocacbon ni i bn trong mch to thnh sn

phm aldehit mch nhnh.


11/31

L thuyt qu trnh


12/31

ng dng trong cng nghipTrong cng nghip c rt nhiu qu trnh tng hp oxo khc nhau. C

th khc nhau v loi xc tc s dng hoc khc nhau v dung miha tan xc tc.

Cc loi xc tc thng s dng : Xc tc phc Co nh: HCo(CO)4 l xc tc u tin c s dng,

dng trong cc phn ng vi olefin mch trung bnh hoc di. C hottnh trung bnh, xc tc ny yu cu nhit phn ng cao bn haxc tc.

Xc tc phc Rh nh: HRh(CO)(PPh3)3 ,HRh(CO)2(TPPTS)3cs dng vo nhng nm 70 do hng Union Carbide tm ra. Xc tc

ny bn, rt hot ng, c chn lc cao i vi dng mch thng,tuy nhin Rh rt t nn phi ti sinh v tun hon xc tc.

Xc tc Co bin tnh phosphin nh: HCo(CO)3(PPh3). Xc tc tngi bn nhng li km hot ng v c chn lc tng i vi sn

phm mch thng(n/i=88/12)


13/31

ng dng trong cng nghip

Cc loi dung mi ha tan xc tc:

Dung mi hu c: (vd:benzen).

u im: xc tc tan hon ton trong dung mi, m bo hot tnh

Nhc im: kh phn tch sn phm v xc tc, dung mi thngrt c v nhim mi trng.

Dung mi l nc:

u im: d phn tch sn phm phn ng ra khi dung dch xc tc

Nhc im: xc tc khng tan hon ton trong nc.Di y ta xem xt mt s qu trnh tng hp trong cng nghip s

dng cc loi xc tc khc nhau.


14/31


1.Cc qu trnh s dung xt phc Co

Xt ny c s dng rt rng ri trong cng nghip t nhngnm 50,ch yu dng cho cc phn ng ca Olefin mch trung bnhtr ln. Dng xt thng s dng l HCo(CO)4tetracacbonyl cobanhoc dng coban th phosphin HCo(PPh3)(CO)3vi (PPh3=triphenyl

phosphin ). im khc nhau nht gia cc hng sn xut l vic sd ccqu trnh khc nhau phn tch sn phm phn ng v xt .


15/31


16/31


1:my nn 4:thit b phn tch kh lng

2:thit b chuyn ha cacbonyl trong mi trng H2 5:thit b oxy hoa xc tc

3:thit b phn ng 6:thit b phn tch pha

kh

aldehyt

Nc thi


17/31


b.Cng ngh EXXON-Nguyn liu : t C6C12- Xc tc : HCo(CO)4

- iu kin CN: T=1750C- P>30 MPa- CO/H2=1:1.6

- c im qu trnh : Sau phn ng hn hp sn phm c x lbng kim bin i t dng HCo(CO)4sang dng tan trong ncNaCo(CO)4 , phn ny c trit ra khi pha hu c. Cui cng xt

c hon nguyn bng cch thm H2SO4.- u im: xc tc khng b phn hy.- Nhc im: qu trnh ti sinh phi c thc hin di p sut ca

CO


18/31


1:my nn 4:thit b phn tch

2:chun b xc tc 5,6,7:thit b phn tch sn phm v xc tc3:thit b phn ng 8:thit b ti sinh xc tc

Kh

aldehytKim


19/31


20/31


1:my nn 4:thp chng2:thit b phn ng 7:thit b ti sinh3:thit b phn tch pha

kh

Cht ph gia

Aldedyt


21/31


22/31

ng dng trong cng nghipa, Cng ngh UCC.

Sn xut aldehit t C3v ti sinh dng xc tc.

Phn ng xy ra p sut thp (LPO).

iu kin phn ng: T = 85 900C

: P = 1,8 Mpa

Xc tc: RhHCO(PPh3)3Thit b phn ng c ch to t loi thp khng g, kh tng hp v C3c

trn cng dng kh tun hon a vo thit b phn ng. Xc tc b ha tan trong hialdehit ngng t hn hp ra khi thit b phn ng gm kh b ha tan, cc aldehit,phc Rh, phi t phosphin t do v hi aldehit ngng t. Hn hp sn phm vo

thit b phn tch v c chng nh, phn tr v cht cha phn ng ly ra nh.Kh cha phn ng c quay li thit b phn ng. Dng hi lng c cp nhitv a vo h hai thit b chng ct. Aldehit c ly ra nh v c gia nhit,tch ra khi hn hp CO/H2, sau tun hon CO,H2. dung dich y (xc tc) ctch ra v i vo thit b ti sinh. Nu dng nguyn liu tinh khit th xc tc c

s dng hn mt nm.


23/31


24/31


b, Cng ngh RCH/RP (Ruhrchemie/Rhne-Poulenc)Phn ng d th lng lng.iu kin phn ng: T = 1100C

: P = 4-6 Mpa

Xc tc: RhHCO(TPPTS)3XC3= 99%

n/i = 97/3

y l mt v d in hnh ca qu trnh s dng h thng hai pha.V l mt qu trnh tt nht sn xut aldehit t C3kh tng hp.

Sau phn ng sn phm c tch ra khi xc tc d dng bi haipha xc tc v hu c khng tan ln.

Nhit ca phn ng c s dng sn xut hi nc nhit cao trong thit b trao i nhit, sau hi ny s dng trong ni hi cp nhit cho thit b chng


25/31


26/31


S cng ngh RCH/RP

Nc

Aldehyt

Hi nc

Kh

CO,H2


27/31

hng nghin cu mi

Nh chng ta bit vic s dng dung mi hu c trong phn nggy nhim mi trng, c hi cho ngi lao ng. V th ta c thdng CO2trong mi trng siu ti hn khc phc nhc im ny,ng thi xc tc cng c ti sinh d dng hn.

Tng hp oxo trong mi trng CO2(scCO2) siu ti hn. nhit thng CO2 dng kh khng ha tan trong olefin.

iu kin siu ti hn ca cacbonic ,cc tnh cht nh h s khuch tnv t trng nm gia cht lng v kh. Hng s in ly ca cht lng trng thi siu ti hn c xu hng gim i lm tng tan ca olefinvi cacbonic, to thnh pha ng nht ca h olefin v cacbonic. Nhvy iu kin phn ng yu cu nghim ngt p sut cao > = 240 bar.

Nhng nu vn s dng xc tc phc Rh hoc Co th phn ng s t chiu qu i vi cc Olefin bc cao bi chng t tan trong nc.


28/31

Hng nghin cu mi

Ta c th khc phc nhc im ny bng cch:

Thm cc cht hot ng b mt vo ha tan tt hn cc Olefinmch di

S dng polyme lm phi t mi cho chuyn ha cao hn ivi Olefin mch di (X = 99 %). iu kin phn ng c th tin hnh 900C v 5MPa.

u im: d phn tch hn hp xc tc v sn phm, ng thi tl n/i cng kh cao.

l nhng hng nghin cu mi c nhiu trin vng nn ch pht trin.

V kt qu ca qu trnh thu c nh th nghim, do vy nhngphn ng cha c thit lp.

Ta c s ci t th nghim:


29/31

Hng nghin cu mi


30/31


31/31

Documents

BÁO CÁO TIỂU LUẬN_phong@trang