Đồ án Công Nghệ Sản Xuất Formalin Trên Hệ Xúc Tác Oxit

MỤC LỤC

PHẦN MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1.

TỔNG QUAN VỀ NGUYÊN LIỆU, SẢN PHẨM VÀ CÔNG

NGHỆ SẢN XUẤT FORMALIN 3

I. TÍNH CHẤT CỦA MÊTANNOL. 3

1. Tính chất vật lý.

2. T ính chất hoá học 4

2.1. Tính axit 4

2.2 tác dụng với H¬2. 5

2.3.phản ứng tách nước. 5

 2.4. Phản ứng oxi hóa 5

 2.5. Phản ứng dehydro hóa 5

 2.6. Phản ứng este hóa. 5

3. Ứng dụng của metanol 5

4. Các phương pháp sản xuất metanol 6

II. TÍNH CHẤT CỦA OXI 7

1. Tính chất vật lý của oxi 7

2. Tính chất hóa học. 8

2.1.Tác dụng với kim loại. 8

2.2 . Tác dụng với phi kim. 9

2.3. Tác dụng với hợp chất. 9

3. Ứng dụng của oxi 9

4. Phương pháp sản xuất oxi. 9

III. TÍNH CHẤT CỦA FORMANDEHIT 10

1. Tính chất vật lý 10

1.1. Tính chất của monome formandehit 10

1.2. Dung dịch formandehit 11

1.3. Dung dịch fomandehit và metanol 14

2. Tính chất hoá học của fomandehit. 15

2.1. Phản ứng phân huỷ. 16

2.2. Phản ứng polyme hoá. 16

2.3. Phản ứng oxi hoá khử. 16

 2.4. Phản ứng cộng 16

 2.5. Phản ứng ngưng tụ 17

 2.6. Phản ứng tạo nhựa 17

IV. CÁC PHƯƠNG PHÁP SẢN XUẤT FORMANDEHIT 18

1.Phương pháp thứ nhất. 18

2.Phương pháp thứ hai. 18

3.Phương pháp thứ ba. 19

4. Quá trình chuyển hóa trên hệ xúc tác bạc. 19

 4.1. Quá trình chuyển hóa hoàn toàn metanol

 trên hệ xúc tác bạc (công nghệ BASF). 21

4.2. Công nghệ chuyển hóa không hoàn toàn

 kêt hợp với chưng cất thu hồi metanol. 25

5. Công nghệ Fomox thực hiện chuyển hoá

 metanol thành fomandehit trên hệ xúc tác oxit. 27

V. SO SÁNH VỀ MẶT KINH TẾ CÁC CÔNG NGHỆ

 SẢN XUẤT FORMANDEHIT TỪ METANOL. 31

VI. SƠ ĐỒ DÂY CHUYỀN CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT

 FORMALIN TRÊN HỆ XÚC TÁC OXIT. 35

1. Các thiết bị trong dây chuyền sản xuất formalin

trên hệ xúc tác oxit. 35

2. Thuyết minh dây chuyền sản xuất formalin trên

hệ xúc tác oxit. 36

 

CHƯƠNG 2.

TÍNH TOÁN CÂN BẰNG VẬT CHẤT VÀ CÂN BẰNG

NHIỆT CỦA QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT FORMALIN 38

I. TÍNH TOÁN CÂN BẰNG VẬT CHẤT CỦA QUÁ TRÌNH

SẢN XUẤT FORMALIN 38

1. Các thông số công nghệ cơ bản của quá trình sản xuất

 formanlin. 38

1.1. Các chất tham gia phản ứng. 38

1.2. Thành phần khí thải. 38

1.3. Tổn thất của quá trình 1.2%. 38

1.4. Các phản ứng hoá học xảy ra trong thiết bị phản

 ứng chính. 38

 1.5. Thành phần sản phẩm 38

 1.6. Độ chuyển hoá metanol thành sản phẩm α = 97.5%. 39

 2. Cân bằng vật chất của quá trình sản xuất formalin. 39

2.1. Cân bằng vật chất cho toàn bộ phân xưởng 42

2.1.1. Các chất đầu vào 42

2.1.2. Các chất đầu ra 43

2.2. Cân bằng vật chất cho từng thiết bị. 43

2.2.1. Cân bằng vật chất cho thiết bị gia nhiệt

không khí 43

 2.2.2. Cân bằng vật chất cho thiết bị bay hơi. 44

 2.2.3. vật chất cho thiết bị phản ứng. 44

 2.2.4. Cân bằng vật chất cho tháp hấp thụ

 sản phẩm. 46

II. TÍNH TOÁN CÂN BẰNG NHIỆT CỦA QUÁ TRÌNH SẢN

 XUẤT FORMALIN 47

 1. Cân bằng nhiệt của thiết bị gia nhiệt không khí. 47

 2. Cân bằng nhiệt cho thiết bị bay hơi metanol. 50

 2.1. Tính nhiệt dung riêng của sản phẩm, c . 51

2.2. Tính nhiệt dung riêng của không khí c 54

2.3. Tính nhiệt dung riêng của metanol tại các nhiệt

 độ khác nhau 54

2.4. Tính nhiệt dung riêng của nước tại các nhiệt

 độ khác nhau 55

2.5. Nhiệt hóa hơi của metanol 55

 3. Cân bằng nhiệt cho thiết bị phản ứng. 57

 3.1. Nhiệt lượng do hỗn hợp phản ứng metanol và không

 khí mang vào (Q1). 58

 3.1.1. Tính nhiệt dung riêng của các cấu tử hỗn hợp

 phản ứng. 58

 3.2. Tính nhiệt lượng do quá trình oxi hóa sinh ra. 59

 3.3. Tính lượng nhiệt tổn thất (Qm). 61

 3.4. Tính nhiệt lượng do hỗn hợp hơi sản phẩm

 mang ra (Q2). 61

 3.5. Tính nhiệt lượng do dòng dầu lấy đi (q4). 63

 4. Tính cân bằng nhiệt lượng cho tháp hấp thụ. 63

 4.1. Tính cân bằng nhiệt cho đoạn tháp II. 64

 4.1.1. Nhiệt lượng do nước mang vào (QH O) 64

 4.1.2. Tính nhiệt hoà tan của formandehit trong

 nước ở đoạn II (Q ). 64

 4.1.3. Nhiệt ngưng tụ cuả nước (Q ) 67

 4.1.4. Nhiệt do pha khí mang từ đoạn I lên

 đoạn II (QKHÍ): 68

 4.1.5. .Nhiệt do khí thải mang ra (Qkhí thải ). 69

 4.1.6. Nhiệt do phần lỏng mang từ đoạn II

 xuống đoạn I. 70

4.1.7. Lượng nhiệt cần làm lạnh ở đoạn II

 thiết bị hấp thụ (Q ). 70

 4.2. Tính cân bằng nhiệt cho đoạn tháp I. 71

 4.2.1. Nhiệt lượng do hơi sản phẩm mang vào (Qsp). 71

 4.2.2. Nhiệt hòa tan của formandehit trong

 nước ở đoạn I. 73

 4.2.3. Nhiệt ngưng tụ của nước ở đoạn i (Q ). 73

 4.2.4. Nhiệt lượng do dung dịch formalin

 mang ra (Qdd) 73

4.2.5. Nhiệt lượng do chất lỏng mang từ đoạn II

 xuống đoạn I. 74

4.2.6. Nhiệt lượng do pha khí mang từ đoạn I

 lên đoạn II 74

 4.2.7. Nhiệt lượng cần làm lạnh ( trao đổi nhiệt ). 75