Academia.eduAcademia.edu
Xây dựng ph ơng án sản xuất Butadien sạch từ phân đoạn C4 c a quá trình steam cracking, sử dụng cho quá trình sản xuất polyme GVHD: T.S Tống Thị Thanh Hương Nhóm sinh viên: Lê Thị An 1021010002 Trịnh Thị Bình 1021050208 Phạm Thị H ơng Giang 1021011112 Nguyễn Thị Lới 1021010207 N I DUNG I. Butadien và ng dụng II. Tổng quan về phân đoạn C4 c a quá trình Steam Cracking III. Đề xuất ph ơng án sản xuất Butadien sach từ phân đoạn C4 c a quá trình Steam Cracking IV. Đánh giá kết quả ng dụng c a Butadien Cao su Styrenbutadien (SBR) Sản xuất cao su tổng hợp Cao su nitril Poly Butadien BUTADIEN Nguyên liệu tổng hợp hữu cơ Sản xuất Cloropren Sản xuất Adiponitril Sản xuất Axit adipic Phân đoạn C4 c a quá trình Steam Cracking  Bảng các giá trị thành phần và tỉ lệ c a phân đoạn C4: % khối lượng Phần mol % khối lượng Phần mol C3 0.3 0.0038 trans-2-Buten 6.6 0.065 n-Butan 5.2 0.0494 Isobuten 27.4 0.2697 Isobutan 1.3 0.0124 Butadien 37 0.3778 1-Buten 16 0.1575 Axetylen 0.4 0.0085 cis-2-buten 5.3 0.0522 C 5+ 0.5 0.0038 Cấu tử Cấu tử Phân đoạn C4 c a quá trình Steam Cracking  Bảng tính chất vật lý c a từng cấu tử ở phân đoạn C4 quá trình steam cracking: Cấu tử Propan n-butan Isobutan 1-buten cis-2-Buten trans-2Buten Isobuten Butadien 1-3 Butadien 1-2 Vinylxetylen Nhiệt độ sôi (ᵒC, 1atm) -42.1 -0.5 Độ bay hơi tương đối tại 40ᵒC 2.65 0.87 Nhiệt độ kết tinh (ᵒC) d420 -187.7 -138.4 0.501 0.579 -11.7 -6.3 3.7 0.9 1.2 1 0.79 0.85 -159.6 -185.4 -138.9 -105.6 0.557 0.595 0.621 0.604 -6.9 -4.4 10.9 5.6 1.02 0.99 0.6 0.82 -140.4 -108.9 -136.2 - 0.594 0.621 0.652 - Nguyên tắc xử lý – tách loai nói chung  Các olefin trong phân đoạn C4 có tính chất vật lý t ơng tự nhau, đặc biệt là nhiệt đ sôi rất gần nhau  Không thể dùng ph ơng pháp ch ng cất bình th ờng để tách các hydrocacbon (HC) này ra khỏi nhau  Quá trình tách loại bằng ph ơng pháp kết tinh cũng không đem lại hiệu quả do nhiệt đ kết tinh c a các HC t ơng đối gần nhau và nhiệt đ quá trình phải hạ rất thấp Những con đ ờng sản xuất Butadien từ phân đoạn C4 Phân đoạn C4 từ quá trình cracking hơi n ớc Isobuten BUTADIEN Butan Buten Yêu cầu về sản phẩm Thành phần 1,3-Butadien Buten Metylaxetylen Vinylaxetylen C5 và các sản phẩm đime hóa Hợp chất cacbonyl Chất c chế Cặn khó bay hơi % , min ppm, max ppm, max ppm, max ppm, max ppm, max ppm, max ppm, max Giá trị 99.6 4000 25 200 2000 50 100 - 200 2000 Đề xuất ph ơng án sản xuất Mục đích Sản xuất Butadien sạch từ phân đoạn C4 Tăng thu hồi Butadien từ phân đoạn C4 Kết hợp hai quá trình sản xuất Butadien, quá trình tách Butadien và chuyển hóa Buten thành Butadien từ phân đoạn C4. Sơ đồ tổng quát Quá trình tách Butadien Lựa chọn công nghệ Công nghệ tách Butadien của Nippon Zeon Nguồn: Giáo trình Công nghệ tổng hợp hữu cơ hóa dầu Quá trình tách isobuten Lựa chọn công nghệ Công nghệ Selectopol của IFP- oligome hóa isobuten Nguồn: Giáo trình công nghệ tổng hợp hữu cơ hóa dầu Quá trình Dehydro hóa Buten Lựa chọn công nghệ Công nghệ Dehydro hóa buten của Shell Nguồn:Bài giảng công nghệ hóa dầu và chế biến polyme Sơ đồ toàn quá trình Đề hydro hóa Buten H n hợp sau phản ng H n hợp 80% buten + 20% butan Oligome hóa chọn lọc Isobuten Xăng oligome Tách sản phẩm nhẹ và nặng Butadien thô C4 rafinat Chưng trích ly Butadien Butadien Phân đoạn C4 Đánh giá kết quả  Cơ bản đư xây dựng đ ợc m t ph ơng án sản xuất butadien sạch dựa trên thành phần phân đoạn C4 c a quá trình cracking hơi n ớc  ớc l ợng hiệu suất thu hồi Butadien từ phân đoạn C4 nằm trong khoảng 35-50%  Sản phẩm phụ c a quá trình là xăng oligome Đánh giá kết quả  Một số hạn chế:  Thiết bị cồng kềnh, đòi hỏi không gian r ng  Đầu t ban đầu lớn, hiệu quả kinh tế không cao Không đánh giá đ ợc sự thay đổi về mặt công nghệ và các thông số công nghệ khi ghép nối các quá trình lại với nhau  Không đánh giá đ ợc số l ợng và chất l ợng c a sản phẩm Butadien  Bài tập chỉ mới xây dựng đ ợc về mặt lý thuyết ph ơng án sản xuất tuy nhiên không có căn c để đánh giá đ ợc tinh đúng đắn và thực tế c a ph ơng án. Ý nghĩa c a quá trình xây dựng ph ơng án sản xuất  Hiểu đ ợc m t số yếu tố quyết định để xây dựng m t ph ơng án sản xuất  Có m t cái nhìn tổng quát về quá trình hóa học và m t quy trình sản xuất đơn giản  Linh hoạt hơn trong việc kết nối các quá trình công nghệ cũng nh việc lựa chọn và sử dụng các thiết bị phản ng tối u cho từng quá trình