[block id=”bo-sung-1″]


Ngày nay với sự phát triển của khoa học kỹ thuật cũng như sự phát triển
cao của đời sống xã hội thì nhu cầu sử dụng các loại vật liệu kỹ thuật ngày càng
cao. Chính vì thế đã thúc đẩy quá trình tổng hợp các nguyên liệu hữu cơ phát
triển. Trong đó Vinyl hóa là một quá trình quan trọng trong tổng hợp các chất
trung gian phục vụ cho việc tổng hợp ra các sản phẩm hữu cơ cuối cùng. Nhờ
có quá trình vinyl hóa mà người ta có thể tổng hợp được vinyl axetat từ axetylen
và axit axetic trong pha khí, đây là một trong những phương pháp đạt hiêu suất
cao. Vinyl axetat (VA) là một trong những monomer quan trọng trong công
nghiệp chất dẻo và sợi tổng hợp. Khi trùng hợp VA ta thu được polyvinyl axetat
là một polyme dễ bị thủy phân trong môi trường kiềm tạo thành polyvinyl ancol
đây là một trong số ít polyme có khả năng tụ phân hủy trong môi trường .
Chính vì vậy mà người ta sử dụng nó để sản xuất ra các sản phẩm có khả năng
phân hủy sinh học thân thiện với môi trường hơn so với các sản phẩm đi từ
những polyme truyền thống.
Lần đầu tiên VA đươc tổng hợp thành công vào năm 1912 bởi nhà bác học
người Đức Klatle đi từ nguyên liệu axetylen và axit axetic trong pha lỏng. Cho
đến nay với nhu cầu ngày càng cao của chất dẻo và sợi tổng hợp, công nghiệp
sản xuất vinyl axetat không ngừng phát triển mạnh mẽ và ngày một hoàn thiện
hơn. Trên thế giới hiện nay, quá trình tổng hợp vinyl axetat đi từ các nguồn
nguyên liệu sau:
– Đi từ axetylen và axit axetic
– Đi từ etylen
– Đi từ alhydric axetic và axetaldehyt
– Đi từ một số nguyên liệu khác
Trong đó đi từ nguyên liệu etylen cho hiệu quả kinh tế cao nhất. Đây là
một phương pháp mới để tổng hợp vinyl axetat và được áp dụng rộng rãi bởi
các nước phát triển. Tuy nhiên quá trình tổng hợp vinyl axetat đi từ axetylen
vẫn còn được sử dụng với một lượng lớn trên thế giới, quá trình này chiếm 20%
tổng sản lượng VA sản xuất ra.


pdf79 trang | Chia sẻ: thientruc20 | Ngày: 09/08/2021 | Lượt xem: 9 | Lượt tải: 0download

Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Khóa luận Thiết kế dây chuyền công nghệ sản xuất vinylaxetat từ axetylen và axit axetic trong pha khí, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG
——————————-
ISO 9001:2008
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
NGÀNH: KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG
Sinh viên : Phạm Đình Hùng
Giảng viên hướng dẫn : ThS. Đặng Chinh Hải
HẢI PHÒNG – 2016
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG
———————————–
THIẾT KẾ DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT
VINYLAXETAT TỪ AXETYLEN VÀ AXIT AXETIC
TRONG PHA KHÍ
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY
NGÀNH: KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG
Sinh viên : Phạm Đình Hùng
Giảng viên hướng dẫn : ThS. Đặng Chinh Hải
HẢI PHÒNG – 2016
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG
————————————–
NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP
Sinh viên: Phạm Đình Hùng Mã SV: 1112301013
Lớp: MT1501 Ngành: Kỹ thuật môi trường
Tên đề tài: Thiết kế dây chuyền công nghệ sản xuất vinylaxetat từ
axetylen và axit axetic trong pha khí
NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI
1. Nội dung và các yêu cầu cần giải quyết trong nhiệm vụ đề tài tốt nghiệp
(về lý luận, thực tiễn, các số liệu cần tính toán và các bản vẽ):
.
.
2. Các số liệu cần thiết để thiết kế, tính toán:
.
.
3. Địa điểm thực tập tốt nghiệp
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP
Người hướng dẫn thứ nhất:
Họ tên: Đặng Chinh Hải
Học hàm, học vị: Thạc sỹ
Cơ quan công tác: Khoa Môi trường, Trường Đại học Dân lập Hải Phòng
Nội dung hướng dẫn: Toàn bộ đề tài
Người hướng dẫn thứ hai:
Họ tên:
Học hàm, học vị:
Cơ quan công tác:.
Đề tài tốt ngiệp được giao ngày 16 tháng 4 năm 2016
Yêu cầu phải hoàn thành xong trước ngày 8 tháng 7 năm 2016
Đã nhận nhiệm vụ ĐTTN
Sinh viên
Phạm Đình Hùng
Đã giao nhiệm vụ ĐTTN
Người hướng dẫn
ThS. Đặng Chinh Hải
Hải Phòng, ngày …… tháng 7 năm 2016
HIỆU TRƯỞNG
GS.TS.NGƯT. TRẦN HỮU NGHỊ
CÁN BỘ HƯỚNG DẪN ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP
1. Tinh thần thái độ của sinh viên trong quá trình làm đề tài tốt ngiệp:
2. Đánh giá chất lượng của khóa luận (so với nội dung yêu cầu đã đặt ra
trong nhiệm vụ đề tài tốt nghiệp trên các mặt lý luận, thực tiễn, tính toán số
liệu …):
.
…………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………..
3. Cho điểm của cán bộ hướng dẫn (ghi cả số và chữ):
…………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………………………
Hải Phòng, ngày tháng năm 2016
Cán bộ hướng dẫn
(Họ tên và chữ ký)
LỜI CẢM ƠN
Với lòng biết ơn sâu sắc em xin chân thành cảm ơn ThS. Đặng Chinh Hải
đã giao đề tài và tận tình hướng dẫn em trong suốt quá trình em thực hiện đề tài
khóa luận này.
Em cũng gửi lời cảm ơn tới tất cả các thầy cô trong khoa Kỹ thuật môi
trường và toàn thể các thầy cô đã dạy em trong suốt khóa học tại trường ĐHDL
Hải Phòng.
Và em cũng xin được gửi lời cảm ơn tới bạn bè và gia đình đã động viên và
tạo điều kiện giúp đỡ em trong việc hoàn thành khóa luận này.
Do hạn chế về thời gian cũng như trình độ hiểu biết nên đề tài nghiên cứu
này không tránh khỏi thiếu sót. Em rất mong nhận được sự chỉ bảo, đóng góp
của các thầy, các cô để bản báo cáo được hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!
Hải Phòng, tháng 7 năm 2016
Sinh viên
Phạm Đình Hùng
MỤC LỤC
LỜI MỞ ĐẦU ………………………………………………………………………………………. 11
PHẦN I: TỔNG QUAN LÝ THUYẾT QUÁ TRÌNH TỔNG HỢP
VINYLAXETAT ………………………………………………………………………………….. 13
A. TÍNH CHẤT LÝ – HÓA CỦA NGUYÊN LIỆU ……………………………. 13
I. TÍNH CHẤT LÝ – HÓA CỦA AXETYLEN ……………………………………. 13
1. Tính chất vật lý ………………………………………………………………………………… 13
2. Tính chất hóa học ……………………………………………………………………………. 14
3. Điều chế Axetylen ……………………………………………………………………………. 18
II. TÍNH CHẤT LÝ – HÓA CỦA AXIT AXETIC (CH3COOH) …………. 19
1. Tính chất vật lý của CH3COOH ………………………………………………………… 19
2. Tính chất hóa học của Axit axetic …………………………………………………….. 19
3. Các phương pháp sản xuất axit axetic ……………………………………………….. 21
III. TÍNH CHẤT LÝ – HÓA CỦA VILYL AXETAT (VA) ………………. 22
1. Tính chất vật lý ………………………………………………………………………………… 22
2. Tính chất hóa học ……………………………………………………………………………. 23
3. Tình hình sản xuất Vinyl axetat trên thế giới và ứng dụng. ………………… 25
IV. QUÁ TRÌNH TỔNG HỢP VINYL AXETAT ……………………………….. 28
1. Quá trình tổng hợp VA từ C2H4 và CH3COOH …………………………………… 28
2. Quá trình tổng hợp VA từ Etyliden diaxetat. ………………………………………. 31
3. Một số phương pháp khác. ……………………………………………………………….. 31
4. Phương pháp sản xuất VA từ C2H2 và CH3COOH. …………………………….. 32
B: LÝ THUYẾT QUÁ TRÌNH TỔNG HỢP VA TỪ C2H2 VÀ CH3COOH
TRONG PHA KHÍ. ……………………………………………………………………. 35
I. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình tổng hợp VA …………………………… 35
1. Ảnh hưởng của xúc tác…………………………………………………………………….. 35
2. Ảnh hưởng bởi nhiệt độ ……………………………………………………………………. 36
3. Vận tốc thể tích ……………………………………………………………………………….. 36
4. Tỉ lệ số mol C2H2/CH3COOH. …………………………………………………………… 36
5. Ảnh hưởng của mức độ chuyển hóa CH3COOH ………………………………… 36
6. Ảnh hưởng của nguyên liệu ……………………………………………………………… 36
7. Ảnh hưởng của áp suất…………………………………………………………………….. 36
II. Các phản ứng xảy ra trong quá trình tổng hợp VA ……………………….. 37
1. Phản ứng chính……………………………………………………………………………….. 37
2. Các phản ứng phụ ……………………………………………………………………………. 37
III. Cơ chế của phản ứng ……………………………………………………………………. 38
IV. Động học của quá trình tổng hợp VA ……………………………………………. 38
V. Phương pháp tách sản phẩm ………………………………………………………… 39
PHẦN II. THIÊT KẾ DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT VA TỪ
C2H2 VÀ CH3COOH TRONG PHA KHÍ VỚI CÔNG XUẤT 25.000
TẤN/NĂM ……………………………………………………………………………………………. 40
A: SƠ ĐỒ DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ TỔNG HỢP VA TỪ C2H2 VÀ
CH3COOH TRONG PHA KHÍ. ……………………………………………………………. 40
I. Sơ đồ công nghệ. ……………………………………………………………………………… 40
II. Thuyết minh dây chuyền công nghệ. …………………………………………….. 41
B: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ…………………………………………………………………. 43
I. Tính cân bằng vật chất ……………………………………………………………………. 43
1. TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT CHO THIẾT BỊ PHẢN ỨNG ………… 45
1.1 Tính lượng vật chất đi vào thiết bị phản ứng. ………………………………….. 45
1.2 Lượng vật chất ra khỏi thiết bị phản ứng ………………………………………… 48
2. TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT CHO HỆ THỐNG NGƯNG TỤ …….. 50
2.1 Lượng vật chất đi vào hệ thống ngưng tụ. ………………………………………. 50
2.2 Lượng vật chất ra khỏi hệ thống ngưng tụ. …………………………………….. 51
3. TÍNH CÂN BẰNG VẬT CHẤT CHO THIẾT BỊ CHƯNG………………. 52
3.1 Cân bằng vật chất cho thiết bị chưng (15). ……………………………………… 52
3.2 Cân bằng cho thiết bị chưng (16)vật chất ……………………………………….. 53
3.3 Cân bằng vật chất cho tháp chưng (17) ………………………………………….. 55
II. CÂN BẰNG NHIỆT LƯỢNG ………………………………………………………. 56
2. TÍNH CÂN BẰNG NHIỆT LƯỢNG CHO THIẾT BỊ PHẢN ỨNG ……. 59
2.1 Tính nhiệt lượng đầu vào, Qvào ………………………………………………………. 59
2.2 Tính nhiệt lượng ở đầu ra của thiết bị phản ứng …………………………….. 61
III. TÍNH TOÁN THIẾT BỊ CHÍNH ………………………………………………….. 64
1. Bề mặt trao đổi nhiệt của thiết bị phản ứng ……………………………………….. 64
2. Tính đường kính của thiết bị phản ứng ……………………………………………… 65
3. Tính chiều cao của thiết bị phản ứng ………………………………………………… 66
4. Tính số ngăn của thiết bị phản ứng …………………………………………………… 68
5. Tính bề dày của thân thiết bị phản ứng ……………………………………………… 70
6. Tính đáy và nắp thiết bị ……………………………………………………………………. 72
7. Tính đường kính của ống dẫn …………………………………………………………… 73
8. Chọn mặt bích …………………………………………………………………………………. 74
9. Tính chân đỡ và tai treo ……………………………………………………………………. 75
KẾT LUẬN ………………………………………………………………………………………….. 78
TÀI LIỆU THAM KHẢO …………………………………………………………………….. 79
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
Sinh viên: Phạm Đình Hùng – MT1501 11
LỜI MỞ ĐẦU
Ngày nay với sự phát triển của khoa học kỹ thuật cũng như sự phát triển
cao của đời sống xã hội thì nhu cầu sử dụng các loại vật liệu kỹ thuật ngày càng
cao. Chính vì thế đã thúc đẩy quá trình tổng hợp các nguyên liệu hữu cơ phát
triển. Trong đó Vinyl hóa là một quá trình quan trọng trong tổng hợp các chất
trung gian phục vụ cho việc tổng hợp ra các sản phẩm hữu cơ cuối cùng. Nhờ
có quá trình vinyl hóa mà người ta có thể tổng hợp được vinyl axetat từ axetylen
và axit axetic trong pha khí, đây là một trong những phương pháp đạt hiêu suất
cao. Vinyl axetat (VA) là một trong những monomer quan trọng trong công
nghiệp chất dẻo và sợi tổng hợp. Khi trùng hợp VA ta thu được polyvinyl axetat
là một polyme dễ bị thủy phân trong môi trường kiềm tạo thành polyvinyl ancol
đây là một trong số ít polyme có khả năng tụ phân hủy trong môi trường .
Chính vì vậy mà người ta sử dụng nó để sản xuất ra các sản phẩm có khả năng
phân hủy sinh học thân thiện với môi trường hơn so với các sản phẩm đi từ
những polyme truyền thống.
Lần đầu tiên VA đươc tổng hợp thành công vào năm 1912 bởi nhà bác học
người Đức Klatle đi từ nguyên liệu axetylen và axit axetic trong pha lỏng. Cho
đến nay với nhu cầu ngày càng cao của chất dẻo và sợi tổng hợp, công nghiệp
sản xuất vinyl axetat không ngừng phát triển mạnh mẽ và ngày một hoàn thiện
hơn. Trên thế giới hiện nay, quá trình tổng hợp vinyl axetat đi từ các nguồn
nguyên liệu sau:
– Đi từ axetylen và axit axetic
– Đi từ etylen
– Đi từ alhydric axetic và axetaldehyt
– Đi từ một số nguyên liệu khác
Trong đó đi từ nguyên liệu etylen cho hiệu quả kinh tế cao nhất. Đây là
một phương pháp mới để tổng hợp vinyl axetat và được áp dụng rộng rãi bởi
các nước phát triển. Tuy nhiên quá trình tổng hợp vinyl axetat đi từ axetylen
vẫn còn được sử dụng với một lượng lớn trên thế giới, quá trình này chiếm 20%
tổng sản lượng VA sản xuất ra.
Công nghệ sản xuất vinyl axetat trên thế giới ngày càng phát triển và đồng
thời được nhiều nhà khoa học quan tâm nghiên cứu nhằm nâng cao năng suất và
hiệu quả kinh tế. Theo thống kê cho thấy, năm 1985 sản lượng VA sản xuất
được ở Mỹ là 960.200 tấn/năm; ở Đông Âu là 200.000 tấn/năm; ở Nhật sản
lượng đạt 402.930 tấn/năm. Vào năm 1994 tổng sản lượng VA sản xuất ra ở Mỹ
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
Sinh viên: Phạm Đình Hùng – MT1501 12
và Châu Âu là 3,8.106 tấn/năm. Năm 1997 ở Đông Nam Á đã xây dựng được
nhà máy sản xuất VA đi từ axetylen với năng suất 150.000 tấn/năm.
Ở nước ta có nguồn nguyên liệu dồi dào như: Than đá, dầu mỏ, khí tự
nhiêncác nhà máy lọc dầu, hóa dầu, chế biến khí đang được xây dựng và phát
triển. Nó sẽ cung cấp một nguồn nguyên liệu rất lớn cho công nghiệp hữu cơ
phát triển, trong đó có công nghiệp sản xuất VA. Cho nên việc nghiên cứu để
lựa chọn ra dây chuyền công phù hợp đạt hiệu quả cao để xây dựng nên nhà
máy sản xuất VA nhằm phục vụ đáp ứng nhu cầu của kinh tế là vấn đề hàng đầu.
Trong bản khóa luận tốt nghiệp “Thiết kế dây chuyền công nghệ sản xuất
vinyl axetat từ C2H2 và CH3COOH trong pha khí ” với năng suất 25.000
tấn/năm gồm những nội dung chính sau:
 Phần I: Tổng quan lý thuyết quá trình tổng hợp VA
 Phần II: Thiết kế dây chuyền công nghệ sản xuất vinyl axetat từ C2H2
và CH3COOH trong pha khí năng suất 25.000 tấn/năm.
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
Sinh viên: Phạm Đình Hùng – MT1501 13
PHẦN I: TỔNG QUAN LÝ THUYẾT QUÁ TRÌNH
TỔNG HỢP VINYLAXETAT
A. TÍNH CHẤT LÝ – HÓA CỦA NGUYÊN LIỆU
I. TÍNH CHẤT LÝ – HÓA CỦA AXETYLEN
([IV],[V],[VIII],[X],[IX])
1. Tính chất vật lý
Ở điều kiện thường Axetylen là chất khí không màu, không độc, có mùi
thơm dạng este và được đặc trưng bởi các hằng số vật lý :
– Trọng lượng riêng ở 0°C và 760mmHg : 1.171 kg/m3
– Trọng lượng phân tử : 26.02 kg/kmol
Ngưng tụ ở nhiệt độ -83,3℃ ( 1,02 MPa ), nhiệt độ phân hủy tới hạn
35,5℃, áp suất tới hạn 6,04 MPa. Axetylen có khả năng tạo hỗn hợp nổ với
không khí trong giới hạn rộng 20-81% thể tích C2H2 và trong hỗn hợp với Oxy
2,8-78% C2H2. Nó còn có khả năng dễ dàng tạo hỗn hợp nổ với Clo, Flo dưới
tác dụng của ánh sáng. Chính vì vậy mà người ta thường pha thêm cac khí trơ
như: Hidro, Amoniac vào thùng chứa Axetylen khi vận chuyển.
Axetylen là một chất không bền về mặt nhiệt động, nó có thể phân
hủy tạo ra Cacbon và Hydro kèm theo hiện tượng nổ. Phản ứng nổ có thể khơi
mào bằng nhiệt, bằng thủy phân funmiat hoặc tự nổ dưới áp suất cao. Phản ứng
nổ tỏa nhiều nhiệt, nhiệt độ có thể tăng đến 2800℃.
C2H2 2C + H2 ∆𝐻 = −54.9 𝑘𝑐𝑎𝑙/𝑚𝑜𝑙
Ở điều kiện thường, Axetylen ít tan trong nước, khi áp suất tăng thì độ hòa
tan tăng. Axetylen tan nhiều trong dung môi hữu cơ như : Ancol, Este và đặc
biệt là Axeton. Ở 20℃, áp suất khí quyển, một thể tích Axeton hòa tan 24 thể
tích Axetylen. Cho nên muốn chuyên chở Axetylen được nhiều và tránh nguy
hiểm nổ, người ta cho Axetylen hòa tan trong Axeton dưới áp suất cao
( 12÷15at ), ở áp suất này 1 lit Axeton hòa tan được 300 lit Axetylen.
Khi cháy Axetylen tỏa ra một lượng nhiệt lớn, khả năng sinh nhiệt của
Axetylen bằng 13,387 kcal/m3. Do đó có thể dùng Axetylen để cắt và hàn kim
loại.
Axetylen bị hấp thụ trên than hoạt tính, silic oxit và zeolit. Các chất hấp thụ
này có tác dụng tách Axetylen từ hỗn hợp khí. Nó cũng bị hấp thụ trên bề mặt
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
Sinh viên: Phạm Đình Hùng – MT1501 14
kim loại và thủy tinh, dung dịch keo của paladi có thể hấp thụ tới 460 mg C2H2 /
1gPd.
2. Tính chất hóa học
Axetylen là hydro cacbon không no, chứa liên kết 3 trong phân tử gồm một
liên kết 𝜎 và hai liên kết 𝜋 thành lập hai mặt phẳng vuông góc với nhau. Có
công thức cấu tạo :
H−C≡C−H
Với cấu tạo này thì axetylen có phản ứng đặc trưng là cộng hợp: cộng hợp
với Hidro, H2O và các halogen Ở trạng thái lai hóa sản phẩm, liên kết C – H
có khuynh hướng lệch về phía Cacbon nhiều hơn, nguyên tử có tính axit mạnh
hơn hẳn so với các H – C khác cho nên axetylen ngoài khả năng tham gia các
phản ứng cộng hợp, trùng hợp, oxy hóa thì nó còn có thể tham gia phản ứng thế
nguyên tử H bằng kim loại.
a. Phản ứng cộng
 Cộng với H2 : cho ta etylen hoặc etan
Nếu xúc tác ở đây có thể là Pt hoặc Pd ở P= 1at và 250÷ 300℃
HC≡CH + H2 
Pd
CH2=CH2 ∆𝐻 = −41,7 𝑘𝑐𝑎𝑙/𝑚𝑜𝑙
Nếu phản ứng tiến hành trên xúc tác Niken và nhiệt độ.
HC≡CH + H2  
t°,Ni
CH3−CH3
 Phản ứng cộng với H2O
Khi Axetylen đi qua dung dịch axit sunfuric loãng có chứa HgSO4, ở
nhiệt độ 75-100°C sẽ thu được axetandehyt.
HC≡CH + H2O
𝐻𝑔2+,𝑡°
→ CH3CHO ∆𝐻 = −38,3𝑘𝑐𝑎𝑙/𝑚𝑜𝑙
Khi có Oxyt kẽm và oxyt sắt ở 300÷450℃, C2H2 tác dụng với hơi nước
tạo thành Axeton
2HC≡CH + 3H2O CH3−CO−CH3 + CO2 + 2H2
 Phản ứng cộng halogen: Cl2, F2, Br2
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
Sinh viên: Phạm Đình Hùng – MT1501 15
H Br
HC≡CH + Br2 C = C
𝐵𝑟
→ CHBr2−CHBr2
Br H
Trans-1,2 dibrometylen 1,1,2,2-Tetrabrommetan
Khi cộng với Cl2 ở pha khí trong điều kiện bình thường phản ứng xảy ra
mãnh liệt và tỏa nhiều nhiệt nên dễ gây ra nổ. Do đó phải tiến hành trong pha
lỏng với xúc tác Antimontriclorua.
SbCl3 + Cl2 SbCl5
HC≡CH + 2 SbCl5 CHCl2−CHCl2 + 2 SbCl3
 Phản ứng cộng hydro halogenua
Axetylen tác dụng với hydro clorua cho ta vinyl clorua (VC)
HC≡CH + HCl CH2=CHCl
Quá trình này tiến hành trong pha khí có HgCl2/ than hoạt tính tham gia làm
xúc tác, thực hiện ở 150÷180℃. Còn trong pha lỏng dùng xúc tác CuCl2.
 Phản ứng cộng rượu tạo thành vilyn ete
Phản ứng cộng rượu tạo vinyl ete có mặt KOH ở 150÷160℃, P= 4÷30 MPa
HC≡CH + ROH CH2=CH−O−R
 Cộng với Andehyt formic cho ta butidiol 1,4 ( chất làm bóng khi mạ Niken )
HC≡CH + 2 HCHO HO−CH2−C≡C−CH2−OH
 Phản ứng cộng với axit axetic tạo vinyl axetat
HC≡CH + CH3COOH
𝑥𝑡,𝑡°
→ CH2=CH−OCOCH3
Vinyl Axetat
Xúc tác và nhiệt độ ở đây sẽ phụ thuộc vào phản ứng được tiến hành trong
pha lỏng hay pha khí. Phản ứng này sẽ được trình bày kĩ hơn ở phần sau.
b. Phản ứng trùng hợp
 Phản ứng Dime hóa trong môi trường axit HCl với xúc tác CuCl2 và nhiệt độ
80°C, C2H2 tạo thành vinyl axetylen.
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
Sinh viên: Phạm Đình Hùng – MT1501 16
2 HC≡CH
𝐶𝑢𝐶𝑙2 ,80°𝐶
↔ CH2=CH−C≡CH
 Tam hợp ở 600÷800℃ với sự có mặt của xúc tác than hoạt tính tạo thành
benzen.
3 HC≡CH
𝑥𝑡
↔ C6H6
 Dưới tác dụng của xúc tác Niken xianua ở 60÷70℃, 20 at, Axetylen trùng
hợp nhanh chóng tạo thành xyclo otatetran với hiệu suất 70÷90%.
HC CH
4C4H4 HC CH
HC CH
HC CH
 Axetylen trùng hợp tạo thành polyme gọi là Cupren ở nhiệt độ 200÷300°C
có bột đồng, dùng làm chất cách điện.
n HC≡CH CH=CH n
Cupren
 Sự tạo thành polyaxetylen
Khi dùng xúc tác Zegler – Na hỗn hợp của Al(C2H5)3 và Ti(n-OC4Hg)4 ở áp
suất 0,01÷1 MPa tùy thuộc vào nhiệt độ phản ứng :
– t > 100°C thì axetylen trùng hợp thành trans – polymer axetylen
– t < – 75°C thì axetylen trùng hợp thành Cis – polymer axetylen
KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP
Sinh viên: Phạm Đình Hùng – MT1501 17
H H H
C C C C
t° >100° C C C C Trans
H H H
nC2H2 H H H H

[block id=”bo-sung”]

Từ khóa: Khóa luận Thiết kế dây chuyền công nghệ sản xuất vinylaxetat từ axetylen và axit axetic trong pha khí

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *