thiết kế phân xưởng sản xuất axit axetic (ch3cooh) đi từ acetaldehyt bằng con đường oxyhoá acetaldehyt.năng suất 4500 0 tấnnăm.

Hồ Hải Phong Đồ án tốt nghiệp
Bộ giáo dục và đào tạo Cộng hoà xã hội chủ nghĩa Việt nam
Trờng đại học bách khoa Độc lập Tự do Hạnh phúc
hà nội

Nhiệm vụ thiết kế tốt nghiệp
Họ và tên: Hồ Hải Phong
Khoá: 42. Khoa: Công nghệ hóa học
Ngành: Công nghệ hữu cơ- Hoá dầu
1. Đầu đề thiết kế.
Thiết kế phân xởng sản xuất axit axetic (CH
3
COOH) đi từ

acetaldehyt bằng con đờng oxyhoá acetaldehyt.Năng suất 4500 0
tấn/năm.
2. Các số liệu ban đầu.
a) Thành phần acetaldehyt:
CH
3
CHO: 99,3% trọng lợng
Paradehyt: 0,2% TL
CH
3
COOH: 0,25%
Nớc: 0,25%

b) Thành phần xúc tác:
Mn(CH
3
COO)
2
: 5% Trọng lợng
CH
3
COOH: 70% TL
H
2
O: 25% TL

3. Nội dung phần thuyết minh và tính toán.
- Tổng quan tài liệu về axit axetic.
- Tính toán:
+ Cân bằng vật chất.
+ Cân bằng nhiệt lợng.
+ Thiết bị chính.
4. Các bản vẽ, đồ thị (ghi rõ các loại bản vẽ về kích thớc các bản vẽ).A
o
- Bản vẽ dây truyền sản xuất.
- Bản vẽ thiết bị chính.
- Bản vẽ xây dựng.

5. Cán bộ hớng dẫn:
Phần: Họ tên cán bộ.
Khoa Công Nghệ Hoáhọc Lớp Hoá Dầu 2 K42
1
Hồ Hải Phong Đồ án tốt nghiệp
Công nghệ : GS.TS. Đào Văn Tờng.
Xây dựng công nghiệp: PGS. Ngô Bình.
6. Ngày giao nhiệm vụ thiết kế:
7. Ngày hoàn thành nhiệm vụ: 15/05/2002
Ngày tháng 5 năm 2002
Chủ nhiệm khoa

(Ký, ghi rõ họ tên)
Cán bộ hớng dẫn
(Ký, ghi rõ họ tên)
Mục lục
2
Mục lục 2
Phần I: Tổng quan lý thuyết 5
Chơng 1 : Mở đầu 5
Chơng 2 6
Khoa Công Nghệ Hoáhọc Lớp Hoá Dầu 2 K42
Kết quả điểm đánh giá
- Quá trình thiết kế:

- Điểm:
- Bản vẽ thiết kế:
Ngày tháng 5 năm 2002
Chủ tịch hội đồng
(Ký, ghi rõ họ tên)
Học sinh đã hoàn thành
(Và nộp bản thiết kế cho khoa)
Ngày tháng 5 năm 2002
(Ký, ghi rõ họ tên)

2
Hồ Hải Phong Đồ án tốt nghiệp

Tính chất của nguyên liệu 6
và sản phẩm 6
A Nguyên liệu: 6
2.1-Giới thiệu chung về axetaldehyt: 6
2.1.1. Tính chất vật lý 7
Bảng 1: Tính chất vật lý của axetal dehyt 7
2.1.2 Tính chất hoá học: 9
2.2. Giới thiệu chung về axit axetic: 10
2.2.1. Tính chất vật lý: 11
2.2.2. Tính chất hoá học: 15
2.2.3. ứng dụng: 18
Chơng 3 : Các phơng pháp sản xuất axit axetic 20

3.1. Quá trình sản xuất axit axetic bằng phơng pháp oxyhoá
axetaldehyt: 20
3.1.1. Cơ chế phản ứng 20
3.1.2. Xúc tác sử dụng trong quá trình 22
3.1.3. Các yếu tố ảnh hởng đến quá trình 23
3.1.4. Sơ đồ công nghệ: 25
3.2. Công nghệ tổng hợp axit axetic từ methnol và các bon mono oxyt:
26
3.2.1 Giới thiệu: 26
3.2.2. Xúc tác: 27
3.2.3. Bản chất hoá học và điều kiện phản ứng : 27
3.2.4. Sơ đồ công nghệ : 31

3.3. Quá trình oxyhoá trực tiếp các hydrocacbon no: 33
3.3.1. Giới thiệu: 33
3.3.2. Cơ chế phản ứng: 33
3.3.3 Sơ đồ công nghệ 36
3.4. Các phơng pháp khác để sản xuất axit axetic: 38
3.4.1. Phơng pháp Chemische Werke Huls: 38
3.4.2. Phơng pháp Bayer: 39
3.4.3. Quá trình lên men rợu: 39
3.4.4. Phơng pháp chng phân huỷ gỗ cứng: 39
3.4.5. Quá trình tổng hợp axit axetic trực tiếp từ khí tổng hợp: 40
3.4.6. Sản xuất axit axetic từ propylen: 40
3.4.7. Sản xuất axit axetic từ etan và nhóm alkan: 41

3.4.8. Sản xuất axit axetic bằng phơng pháp oxyhoá C2H6: 41
3.5. So sánh các phơng pháp sản xuất axit axetic: 41
3.6. Các quá trình sản xuất axit axetic ở Việt nam: 42
Phần 2 43
Chơng 4 : thuyết minh dây chuyền sản xuất 43
4.1. Nguyên liệu: 43
4.2. Thiết bị: 44
4.3. Vật liệu chế tạo: 45
4.4. Dây chuyền sản xuất axit axetic bằng phơng pháp oxyhoá pha
lỏng axetaldehyt có sử dụng xúc tác Mangan axetat: 46
4.4.1. Sơ đồ dây chuyền công nghệ. (Hình trang sau) 46
4.4.2. Thuyết minh dây chuyền sản xuất: 46

4. 5. Đặc tính sản phẩm: 48
4.5.1. Các đặc trng chất lợng của axit axetic thơng phẩm: 48
4.5.2. Bảo quản và vận chuyển: 48
Phần 3 49
Chơng 5 : Tính toán 49
5.1. Các số liệu ban đầu: 49
Khoa Công Nghệ Hoáhọc Lớp Hoá Dầu 2 K42
3
Hồ Hải Phong Đồ án tốt nghiệp
5.2. Cân bằng vật chất: 50
5.3. Cân bằng nhiệt lợng: 54
5.3.1. Tính nhiệt lợng do nguyên liệu mang vào (Qo): 54

5.3.2. Nhiệt lợng cần thiết để đốt nóng nguyên liệu ban đầu đến nhiệt độ
phản ứng: 56
5.3.3. Nhiệt lợng do axetaldehyt hồi lu mang vào: 57
5.3.4. Tính lợng nhiệt toả ra từ các phản ứng: 57
5.3.5. Tính lợng nhiệt do sản phẩm mang ra: 59
5.3.6. Tính lợng nhiệt tách ra khi nâng nhiệt độ CH3CHO hồi lu đến
nhiệt độ phản ứng (Q): 60
5.3.7. Tính lợng nhiệt tách ra khi làm lạnh: 60
5.3.8. Tính lợng nớc cần thiết để làm lạnh: 60
5.4. Tính toán thiết bị phản ứng chính: 61
5.4.1 Tính đờng kính của thiết bị phản ứnh chính 61
5.4.2. Tính chiều dày thân thiết bị [ II- 360 ] 62

5.4.3. Chọn các đờng kính ống dẫn vào và ra thiết bị chính 65
5.4.4. Tính đáy và nắp thiết bị : 65
Phần 4 : AN Toàn lao động 67
Chơng 6 : an toàn trong sản xuất 67
6.1. Yêu cầu khi thiết kế tổng mặt bằng nhà máy : 67
6.2. Kĩ thuật an toàn khi sử dụng máy móc thiết bị : 68
6.2.1. Nguyên nhân gây chấn thơng khi sử dụng máy móc 68
6.2.2. An toàn trong phòng hộ cá nhân : 69
6.2.3. An toàn đối với các thiết bị làm việc dới áp suất 69
6.2.4. An toàn đối với thiết bị nhiệt 70
6.2.5. An toàn đối với hệ thống máy nén, bơm, đờng ống dài 70
6.2.6. An toàn về điện 71

6.2.7. An toàn cháy nổ 72
Phần 5 : Thiết kế xây dựng 73
Chơng 7 : thiết kế tổng mặt bằng nhà máy và phân xởng sản xuất 73
7.1. Địa điểm xây dựng 73
7.1.1. Các yêu cầu chung 73
7.1.2. Các yêu cầu về kỹ thuật xây dựng 74
7.1.3. Các yêu cầu về môi trờng vệ sinh công nghiệp 75
7.2. Giải pháp thiết kế xây dựng tổng mặt bằng nhà máy 76
7.2.1. Nguyên tắc thiết kế tổng mặt bằng nhà máy 76
7.2.2. Các hạng mục công trình 77
Bảng : Các hạng mục công trình của nhà máy 77
STT 77

Số lợng 77
Diện tích 77
7.3. Giải pháp thiết kế xây dựng tổng mặt bằng nhà sản xuất 78
7.3.1. Kết cấu nhà sản xuất 78
7.3.2. Mặt bằng nhà sản xuất 78
7.3.3. Mặt cắt nhà sản xuất 78

Khoa Công Nghệ Hoáhọc Lớp Hoá Dầu 2 K42
4
Hồ Hải Phong Đồ án tốt nghiệp
Phần I: Tổng quan lý thuyết
Chơng 1 : Mở đầu

+ Sơ lợc về lịch sử phát triển của axit axetic
- Axit axetic là một hợp chất hữu cơ quan trọng đợc sử dụng rộng rãi trong
nhiều ngành công nghiệp khác nhau nh dùng làm gia vị, bảo quản hoa quả,
tham gia vào quá trình sản xuất rợu vang, điều chế butyl axetat và amyl trong
quá trình sản xuất bánh kẹo, làm sản phẩm trung gian cho quá trình tổng hợp
hữu cơ, dùng cho quá trình sản xuất cao su, dùng làm dung môi hoà tan nhiều
hợp chất hoá học, dùng để sản xuất thuỷ tinh không vỡ, phim ảnh không cháy,
sơn vecni.
Ngay từ thời xa xa, con ngời đã biết sử dụng giấm là một loại dung dịch axit
axetic có nồng độ thấp để phục vụ cho sinh hoạt. Cho đến nay các phơng pháp
sản xuất axit axetic đã và đang đợc nghiên cứu, phát triển một cách mạnh mẽ
trên khắp thế giới. Các quá trình mới và các chất xúc tác mới vẫn đang đợc

nghiên cứu, tìm kiếm để sản xuất đợc axit axetic có nồng độ cao và năng suất
cao, đáp ứng nhu cầu sử dụng to lớn trong công nghiệp và đời sống.
- ở Việt nam, cũng nh các nớc khác trên thế giới, nhu cầu sử dụng axit axetic
là không nhỏ. Tuy nhiên, do hạn chế kỹ thuật và kinh tế nên sản xuất axit
axetic ở nớc ta mới chỉ dừng lại ở quy mô nhỏ, năng suất thấp.
Việc phát triển sản xuất axit axetic trong công nghiệp là một bài toán quan
trọng và cần thiết.
Khoa Công Nghệ Hoáhọc Lớp Hoá Dầu 2 K42
5
Hồ Hải Phong Đồ án tốt nghiệp
Chơng 2
Tính chất của nguyên liệu

và sản phẩm
A Nguyên liệu:
2.1-Giới thiệu chung về axetaldehyt:
Axetaldehyt (etanal) có công thức hoá học là CH
3
CHO đợc scheele tìm thấy
vào năm 1774 là một chất lỏng dễ bay hơi, nhiệt độ sôi 21
0
C hoà tan vô hạn
trong nớc. Axetaldehyt tơng đối độc, có mùi hăng và dễ bắt cháy (tạo thành
hỗn hợp nổ trong không khí với giới hạn nồng độ từ 57% thể tích).
Axetaldehyt là một chất lỏng linh động, có khả năng phản ứng cao. Nó là

một hợp chất trung gian quan trọng trong sản xuất các sản phẩm nh axit
axetic, andehyt axetic, etyl acetat, axit peraxetic, butanol. 2-etylhexanol,
pentaerythritol, chloral, glyoxal, các alkyl amin, pyridin và các hợp chất hoá
học khác.
Năm 1835, Liebig đã điều chế đợc acetal dehyt ( Viết tắt của alcohol
dehydroganatus).
Axetaldehyt đợc ứng dụng đầu tiên trong công nghiệp là sản xuất axeton từ
axit axetic vào năm 1914 1918 ở Đức (Wacker chemie và Hoecht) và ở
Canada (Shawinigan).
Axetaldehyt là một hợp chất trung gian trong quá trình trao đổi chất trong
cơ thể động, thực vật với một lợng nhỏ. Hàm lợng axetal dehyt lớn hơn sẽ gây
trở ngại cho các quá trình sinh học. Nó cũng có mặt với một lợng nhỏ trong tất

cả các loại đồ uống có cồn nh rợu vang, bia, chất kích thích,do đợc sinh ra
trong quá trình lên men. Ngoài ra, axetal dehyt còn đợc tìm thấy trong dầu
thực vật, nớc trái cây, cà phê, thuốc lá.
Các quá trình sản xuất axetal dehyt trong công nghiệp bao gồm: dehydro
hoá hoặc oxyhoá etanol, thuỷ phân acetylen, oxyhoá không hoàn toàn các
hydrocacbon, oxyhoá trực tiếp etylen.
Năm 1970, sản lợng của toàn thế giới đạt 2 triệu tấn/năm.
Khoa Công Nghệ Hoáhọc Lớp Hoá Dầu 2 K42
6
Hồ Hải Phong Đồ án tốt nghiệp
2.1.1. Tính chất vật lý
- Axetal dehyt có công thức hoá học là C

2
H
4
O, khối lợng phân tử M
R
=
44,054, là một chất lỏng không màu, có mùi hăng khó chịu, khi pha loãng
có mùi trái cây. Axetal dehyt tan hoàn toàn trong nớc và hầu hết các dung
môi hữu cơ . Sau đây là các thông số vật lý quan trọng của axetal dehyt:
Bảng 1: Tính chất vật lý của axetal dehyt
Nhiệt độ sôI (t
S

0
C) ở 101,3 kPa 20,16
0
C
-123,5
0
C
181,5
0
C
6,44Mpa
(t đo bằng

0
C)
23,40 lit/mol
23,84 lit/mol
Khoa Công Nghệ Hoáhọc Lớp Hoá Dầu 2 K42
7
Hồ Hải Phong Đồ án tốt nghiệp
Nhiệt độ nóng chảy (t
nc
)
Nhiệt độ tới hạn
áp suất tới hạn

Tỷ trọng d
4
t
= 0,8045 0,001325.t
Chỉ số khúc xạ n
D
t
= 1,34240 0,0005635.t
Thể tích mol của khí:
- ở 101,3 kPa và 20,16
0
C

ở 25,0
0
C
Thể tích riêng của hơi
- ở 20,16
0
C
- ở 25,0
0
C
Tỷ trọng hơi nớc (không khí = 1)
áp suất hơi

T
0
C -20 -0,27 5,17
P, kPa 16,4 43,3 67,6

Độ nhớt của lỏng ở 9,5
0
C
ở 20
0
C
Độ nhớt hơi ở 25

0
C
Sức căng bề mặt ở 20
0
C
Mômen lỡng cực (pha khí)
Hằng số điện môi
Của lỏng ở 10
0
C
Của hơi ở 20,16
0

C; 101,3 kPa
Nhiệt dung riêng của lỏng, C
P
(l)
ở 0
0
C
ở 20
0
C
Nhiệt dung riêng của hơi C
P

(h)
ở 25
0
C; 101,3 kPa
Độ dẫn nhiệt của lỏng ở 20
0
C
0,531 m
3
/kg
0,541 m
3

/kg
1,52
14,76 50 100
82,0 279,4 1014,0
0,253 mPa.s
0,21 mPa.s
86.10
-4
mPa.s
21,2.10
-2
mN.cm

-1
2,69 2% D
21,8
1,0216
2,18 J.g
-1
.K
-1
1,38 J.g
-1
.K
-1

1,24 J.g
-1
.K
-1
0,174 J.m
-1
.s
-1
.K
-1
1,09.10
-2

J.m
-1
.s
-1
.K
-1
1168,79 kJ/mol
17906 J/mol
3246,3 J/mol
25,73 kJ/mol
-166,47 kJ/mol
-133,81 kJ/mol

265,9 J.mol
-1
.K
-1
91,57 J.mol
-1
.K
-1
Khoa Công Nghệ Hoáhọc Lớp Hoá Dầu 2 K42
8
Hồ Hải Phong Đồ án tốt nghiệp
Độ dẫn nhiệt của hơi ở 25

0
C
Nhiệt cháy của lỏng ở áp suất không đổi
Nhiệt hoà tan trong nớc
ẩn nhiệt nóng chảy
ẩn nhiệt hoá hơi ở 20,2
0
C
Nhiệt tạo thành axetal dehyt ở thể khí, 25
0
C
Năng lợng tự do Gibbs ở 25

0
C
Entropy của axetal dehyt ở 25
0
C
Entropy của axetal dehyt lỏng ở 20,16
0
C
Thế ion hoá bậc 1
Các thông số an toàn:
Nhiệt độ chớp cháy (ASTM 56 - 70)
Nhiệt độ bốc cháy (ASTM 2155 - 66)

Giới hạn nổ không khí
10,5 eV
-20
0
C
140
0
C
4 ữ 57% thể tích
Axetal dehyt tạo hỗn hợp đẵng phí với butan (nhiệt độ sôi: -7
0
C; 84% TL

butan) và dietyl ete (t
S
0
= 18,9
0
C; 23,5% TL)
2.1.2 Tính chất hoá học:
- Axetal dehyt là một hợp chất hoá học có khả năng phản ứng cao, mang tất
cả các tính chất điển hình của nhóm chức aldehyt (-CHO) cũng nh nhóm
alkyl (-CH
3
) với nguyên tử H linh động ở vị trí . ở nhiệt độ trên 420

0
C trở
lên axetal dehyt bị phân huỷ tạo thành metan và cacbon monoxit.
420
0
C
CH
3
CHO CH
4
+ ?
- Các phản ứng quan trọng của axetal dehyt

+ Phản ứng tổng hợp:
+ Phản ứng tổng hợp aldol
+Phản ứng với hợp chất Nitơ
+ Phản ứng oxyhoá
Khoa Công Nghệ Hoáhọc Lớp Hoá Dầu 2 K42
9
Hồ Hải Phong Đồ án tốt nghiệp
+ Phản ứng khử
+ Phản ứng
+ Sơ qua vài phơng pháp sản xuất axetal dehyt
B Sản phẩm:
2.2. Giới thiệu chung về axit axetic:

Axit axetic có công thức hoá học là CH
3
COOH, khối lợng phân tử M
R
=
60,05, là một chất lỏng không màu, có tính ăn mòn mạnh, có mùi hăng và gây
phồng da, axit axetic khan nóng chảy ở 16,6
0
C; sôi ở 118
0
C. Axit axetic đợc
tìm thấy trong dung dịch hoà tan của rất nhiều hợp chất hữu cơ.

Từ hơn 5000 năm trớc, con ngời đã biết đến giấm (là dung dịch 4 ữ 12%
axit axetic đợc sản xuất bằng phơng pháp lên men rợu).
Axit axetic đợc sử dụng rộng rãi trong công nghiệp thực phẩm và dệt, là sản
phẩm trung gian rất quan trọng trong tổng hợp hữu cơm, trên cơ sở axit axetic
tổng hợp ra nhiều sản phẩm quan trọng. Trớc đây, ngời ta điều chế axit axetic
bằng cách chng khô gỗ và oxyhoá rợu etylic.
Hiện nay, các nớc sản xuất axit axetic tổng hợp nhiều chất là: Mỹ, Tây âu,
Nhật Bản, Canada và Mexico. Tổng công suất các nhà máy sản xuất axit
axetic ở các nớc này khoảng 4000000 tấn/năm. Sản lợng hàng năm khoảng
3000000 tấn/năm với phân bố nh sau:
Nớc Sản lợng (1000 tấn/năm) Tổng công suất (1000 tấn/năm)
Mỹ

Tây âu
Nhật Bản
Canada
và Mexico
1400
900
400
100
2000
1200
550
1300

Axit axetic đợc ứng dụng nhiều nhất trong sản xuất vinyl axetat và anhydric
axetic. Vinyl axetat dùng để chế tạo các loại keo nhũ hoá dùng trong sản xuất
sơn, keo dán, giấy công nghiệp dệt. Anhydric axetic dùng để sản xuất sợi
bông xenlulô axetat, đầu lọc thuốc lá và chất dẻo xenlulô.
Khoa Công Nghệ Hoáhọc Lớp Hoá Dầu 2 K42
10
Hồ Hải Phong Đồ án tốt nghiệp
2.2.1. Tính chất vật lý:
Axit axetic (CH
3
COOH) có nhiệt độ nóng chảy (mp) là 16,66
0

C; nhiệt độ
sôi (bp) là 117,9
0
C ở áp suất 101,3 kPa, axit axetic là một chất lỏng không
màu, trong suốt, có mùi xốc, tan vô hạn trong nớc, bền với tác nhân oxyhoá.
Do cấu tạo của nhóm cacboxyl nên axit axetic có khả năng tạo thành liên
kết hydro bền vững hơn cả rợu. Vì vậy, nó ảnh hởng rất lớn đến tính chất vật
lý của axit axetic.
Axit axetic có t
S
0
= 117,9

0
C và t
nc
0
= 16,66
0
C cao hơn hẳn so với các hợp chất
tơng ứng nh rợu (CH
3
CH
2
OH có t

S
0
= 78,3
0
C). Trong thực tế ở trạng thái rắn và
lỏng axit axetic tồn tại ở dạng dimer vòng:
s
-
O H O
s
+
s

+
H
3
C C C CH
3





s
-

O H O
- Bằng liên kết hydro, cũng có thể giải thích độ hoà tan rất cao của axit
axetic. Phân tử nớc có thể solvat hoá nhóm cacboxyl (-COOH) để tạo
thành liên kết hydro
H

O H O H O
CH
3
C C CH
3
O H O H O

H
Axit axetic thờng lẫn các tạp chất nh nớc, anhydrit axetic và các chất dễ
oxyhoá khác. Axit axetic băng chứa < 0,1% nớc có tính chất ẩm rất mạnh. Sự
Khoa Công Nghệ Hoáhọc Lớp Hoá Dầu 2 K42
11
Hồ Hải Phong Đồ án tốt nghiệp
có mặt của nớc với nồng độ nhỏ hơn 0,1% trọng lợng làm giảm nhiệt độ nóng
chảy của axit khoảng 0,2
0
C.
Axit axetic có mùi hăng, xốc và vị chua, khi bị làm lạnh thì đóng rắn tạo
thành dạng tinh thể đá không màu dạng lá mỏng. Ngời ta có thể đánh giá độ

tinh khiết của axit thông qua nhiệt độ đông đặc. Nhiệt độ đông đặc của dung
dịch acetic nớc đợc cho trong bảng 1 [table 1 Ullmanns Volume 1
46 ]
Bảng 2: Các thông số vật lý đặc trng của axit axetic
Nhiệt dung riêng, C
P
Dạng hơi ở 25
0
C
Dạng lỏng ở 19,4
0
C

Dạng tinh thể
ở 1,5
0
C
ở 175,8
0
C
Nhiệt kết tinh
Nhiệt hoá hơi
Độ nhớt
ở 20
0

C
ở 25
0
C
ở 40
0
C
Hằng số điện môi
ở 20
0
C
ở 10

0
C
Chỉ số khúc xạ n
D
20
Entanpy tạo thành
H
0
(lỏng, 25
0
C)
H

0
(hơi, 25
0
C)
Nhiệt nóng chảy H
C
, lỏng
Entropy
S
0
(lỏng, 25
0

C)
1,110 J.g
-1
.K
-1
2,043 J.g
-1
.K
-1
1,470 J.g
-1
.K

-1
0,783 J.g
-1
.K
-1
195,5 J/g
394,5 J/g ở nhiệt độ sôi
11,83 mPa.s
10,97 mPa.s
8,18 mPa.s
6,170
2,665

1,3719
-484,50 kJ/mol
-432,25 kJ/mol
-874,8 kJ/mol
159,8 J.mol
-1
.K
-1
282,5 J.mol
-1
.K
-1

Khoa Công Nghệ Hoáhọc Lớp Hoá Dầu 2 K42
12
Hồ Hải Phong Đồ án tốt nghiệp
S
0
(hơi, 25
0
C)
Điểm chớp cháy cốc kín
Điểm tự bốc cháy
Giới hạn nổ trong không khí
Nhiệt độ tới hạn, T

C
áp suất tới hạn, P
C
Sức căng bề mặt
t,
0
C 20,1 23,1
, mN/m 27,5 27,25
Hằng số phân ly axit (trong nớc):
t,
0
C 0

P 0,78
43
0
C
465
0
C
4,0 ữ 16% thể tích
592,71 K
5,786 MPa
26,9 42,3 61,8 87,5
26,96 25,36 23,46 20,86

25 50
4,76 4,79
Nhiệt độ đông đặc của dung dịch axit axetic đợc cho trong bảng 3 sau:
Bảng 3: Nhiệt độ đông đặc của axit axetic
% khối lợng Nhiệt độ đông đặc,
0
C % khối lợng Nhiệt độ đông đặc,
0
C
100
99,6
99,2

98,8
98,4
98,0
97,6
97,2
16,75
15,84
15,12
14,49
13,86
13,25
12,66

12,09
96,8
96,4
96,0
93,46
80,6
50,6
18,11
-
11,48
10,83
10,17

7,1
-7,4
-19,8
-6,3
-
Khoa Công Nghệ Hoáhọc Lớp Hoá Dầu 2 K42
13
Hồ Hải Phong Đồ án tốt nghiệp
Tỷ trọng của dung dịch axit axetic đạt giá trị cực đại ở khoảng nồng độ 77 ữ
78% trọng lợng tại nhiệt độ 15
0
C. Giá trị cực đại này tơng ứng với cấu trúc

dạng monohydrat (77% axit axetic). Tỷ trọng của axit axetic tinh khiết là một
hàm phụ thuộc vào nhiệt độ và đợc cho trong bảng 4.
Bảng 4: tỷ trọng của dung dịch axit axetic (15
0
C)
% khối lợng
, g/cm
3
% khối lợng
, g/cm
3
1

5
10
15
20
30
40
50
1,0070
1,0067
1,0142
1,0214
1,0284

1,0412
1,0523
1,0615
60
70
80
90
95
97
99
100
1,0685

1,0733
1,0748
1,0713
1,0662
1,0625
1,0580
1,0550
Bảng 5: Sự phụ thuộc của tỷ trọng axit axetic tinh khiết vào nhiệt độ
Nhiệt độ,
0
C
, g/cm

3
Nhiệt độ,
0
C
, g/cm
3
26,21
34,10
42,46
51,68
63,56
74,92

85,09
1,0420
1,0324
1,0246
1,0134
1,007
0,9875
0,9761
97,42
106,70
117,52
129,82

139,52
145,60
156,40
0,9611
0,9506
0,9391
0,9235
0,9119
0,9030
0,8889
Dới đây ta sẽ đa ra áp suất hơi của axit axetic tinh khiết ở các giá trị nhiệt độ
khác nhau.

Bảng 6: áp suất hơi của axit axetic tinh khiết
T,
0
C P, mbar T,
0
C P, mbar T,
0
C P, mbar
0
10
20
30

4,7
8,5
15,7
26,5
100
110
118,0
130
555,3
776,7
1013,0
1386,5

200
210
220
230
7813
9612
11733
14249
Khoa Công Nghệ Hoáhọc Lớp Hoá Dầu 2 K42
14
Hồ Hải Phong Đồ án tốt nghiệp
40

50
60
70
80
90
45,3
74,9
117,7
182,8
269,4
390,4
140

150
160
170
180
190
1841,1
2461,1
3160,0
4041,0
5091,0
6333,0
240

250
260
270
280
17057
20210
23854
28077
32801
2.2.2. Tính chất hoá học:
Axit axetic có công thức hoá học CH
3

COOH là một axit hữu cơ yếu. Nó thể
hiện đầy đủ tính chất của một axit hữu cơ trong công thức cấu tạo:
H O H
H C C = O
H
Nguyên tử các bon của nhóm cacboxyl tích một phần điện dơng do sự phân
cực của nối đôi cacbonyl, do sự chuyển dịch của điện tử không chia của oxi
trong nhóm hydroxyl (hiệu ứng liên hợp p-n) mà một phần điện tích dơng trên
bề nguyên tử C của nhóm cacbonyl trong andehyt. Tuy nhiên, nguyên tử C vẫn
có thể nhận sự tấn công của nucleofyl của một số tác nhân.
+ CH
3

COOH CH
3
COO
-
+ H
+
Hằng số phân ly K = 1,86.10
-5
- Mặc dù là một axit yếu, kém hoạt động nhng có rất nhiều sản phẩm có giá
trị đợc sản xuất từ axit axetic. Axit axetic tác dụng với rợu hoặc olefin để
tạo este. Axetamit đợc điều chế bằng cách phân huỷ nhiệt amoni axetat.
Axit axetic cũng có thể chuyển thành axetyl clorua nếu sử dụng các tác

nhân phốtpho triclorua hoặc thyonyl clorua.
- Tính chất hoá học của axit axetic thể hiện trong 4 loại phản ứng đó là:
a. Phản ứng kéo theo sự đứt liên kết O H (ví dụ nh sự phân ly axit)

O
H
3
C C (đứt liên kết)
O H
Khoa Công Nghệ Hoáhọc Lớp Hoá Dầu 2 K42
15
Hồ Hải Phong Đồ án tốt nghiệp

b. Phản ứng xảy ra ở nguyên tử cacbon của nhóm cacboxyl. Các phản ứng
loại này là sự tấn công nuleofil của tác nhân Y vào nguyên tử cacbon của
nhóm cacboxylm, tiếp theo xảy ra sự đứt liên kết C O (tạo thành este, axyl
clorua):
O
H
3
C C
O H
Tác nhân : :Y
c. Phản ứng decacboxyl hoá
O

H
3
C C
O H
d. Phản ứng của nguyên tử Cacbon .(Ví dụ nh phản ứng hell volhard -
zelinsky).
H


O
H

- C C
OH
H


Sau đây là một số tính chất quan trọng của axit axetic đợc sử dụng trong
thực tế:
+ Tác dụng với các kim loại tạo muối mới axetat:
2CH
3
COOH + Mn (CH

3
COO)
2
Mn + H
2

Muối của axit axetic có giá trị sử dụng lớn. Axetat kẽm, axetat đồng đợc sử
dụng để sản xuất bột màu. Axetat sắt, axetat natri, axetat mangan để làm
xúc tác cho quá trình tổng hợp hữu cơ.
+ Tạo axit paraxetic:
- Một trong các phơng pháp điều chế axit paraxetic là oxihoá axit axetic
bằng hydro peroxit H

2
O
2
:
Khoa Công Nghệ Hoáhọc Lớp Hoá Dầu 2 K42
16
Hồ Hải Phong Đồ án tốt nghiệp
CH
3
COOH + H
2
O

2
CH
3
COOH + H
2
O

O
Phản ứng trên xảy ra với sự có mặt của xúc tác axit H
2
SO
4

(10 ữ 20% TL).
Khi làm việc với các dung dịch có chứa axit paraxetic đòi hỏi phải tuân theo
quy định đặc biệt một cách thận trọng, các thiết bị phản ứng phải đợc trang bị
bằng chế độ phòng ngừa đặc biệt. Hiện nay, ngời ta dùng axit paraxetic để
điều chế các hợp chất epoxy.
+ Clo hoá axit axetic ở 90 ữ 100
0
C với sự có mặt của xúc tác (lu huỳnh,
phốtpho, iôt):
CH
3
COOH + Cl

2
CH
2
Cl COOH + HCl
Cùng với axit mono clorua axetic, còn có thể tạo ra cả đi, tri clorua. Axit
mono clorua axetic đã đợc sử dụng để điều chế phenyl glyxetic (sản phẩm
trung gian trong tổng hợp indigo), thuốc trừ cỏ quan trọng đó là axit 2, 4 - đi
clorua phenol axetic và muối của nó.
+ Sự tổng hợp duy nhất trên cơ sở axit axetic là sự điều chế axeton phenol khi
cho hơi của hỗn hợp axit axetic và axit benzoic đi qua xúc tác (ThO
2
, MnO

2
) ở
400 ữ 500
0
C:
CH
3
COOH + C
6
H
5
COOH C

6
H
5
COCH
3
+ CO
2
+ H
2
O
Axetat fenol có mùi dễ chịu, đợc sử dụng trong công nghiệp hơng liệu sản
xuất xà phòng thơm.

+ Phản ứng este hoá:
- Tác dụng với một nguyên tử rợu khi có mặt xúc tác axit H
2
SO
4
tạo thành
este:
CH
3
COOH + ROH CH
3
COOR + H

2
O
+ Axit axetic tác dụng với axetylen khi có mặt xúc tác thuỷ ngân ở 70 ữ 85
0
C
sẽ tạo thành etyl diaxetat:
2 CH
3
COOH + C
2
H
2

(CH
3
COO)
2
CH CH
3
Khoa Công Nghệ Hoáhọc Lớp Hoá Dầu 2 K42
17
Hồ Hải Phong Đồ án tốt nghiệp
- Khi đốt nóng etyl điaxetat trong sự có mặt của xúc tác khác sẽ phân huỷ
thành axetat dehyt và anhydrit axetic:
CH

3
CH(OCOCH
3
)
2
CH
3
CHO + (CH
3
CO)
2
O

+ Từ axit axetic và axetylen điều chế este không no là vinyl axetat:
CH
3
COOH + CH CH CH = CHOCOCH
3
Vinyl axetat đợc sử dụng để sản xuất chất dẻo, phim không cháy
+ Phản ứng dehydrat hoá hai phân tử axit axetic để điều chế anhydrit axetic,
từ đó sản xuất tơ axetat và sợi nhân tạo:
2 CH
3
COOH (CH
3

CO)
2
O + H
2
O
+ Phản ứng chuyển hoá etylen thành vinyl axetat với hiệu suất 97% trong đó
paladi clorua bị khử bơỉ etylen trong dung dịch axit axetic và natri axetat:
C
2
H
4
+ PdCl

2
+ 2CH
3
COONa CH
2
= CH OCOCH
3
+ 2NaCl + Pd +
CH
3
COOH
Đây là dạng phản ứng oxyhoá các olefin trong dung môi axetat và propenyl

axetat một phản ứng quan trọng trong công nghiệp của axit axetic.
2.2.3. ứng dụng:
Axit axetic có ứng dụng rất rộng rãi trong thực tế. Một số ứng dụng của nó
đợc trình bày trong bảng 7. Trên 60% lợng axit axetic sản xuất đợc sử dụng
trong các ngành polyme tổng hợp Vinyl axetat ( Vinyl este) hoặc xenlulô
( xenlulô este). Hầu hết các poly (vinyl axetat) đợc sử dụng làm sơn hoặc
màng lọc, hoặc làm nhựa, chất dẻo (vinyl alcol). Xenlulô axetat đợc dùng làm
nguyên liệu cho sản xuất tơ sợi axetat. Axit axetic và các axetat este là những
muối chì ít tan trong nớc, đợc sử dụng rộng rãi trong công nghiệp sản xuất các
hợp chất chì khác. Axetat đồng, kẽm, crôm là các muối vô cơ có ứng dụng
rộng rãi trong thơng mại. Dẫn xuất đồng amoni axetat từ axit axetic hoặc đồng
axetat đợc sử dụng để hấp thụ butadien từ butylen. Các hoá chất công nghiệp

khác nh chì trắng (chì cacbonat) và Paris xanh (một phức chất của đồng axetat
và đồng arsenit) cũng đợc sản xuất từ axit axetic.
Dới đây là bảng tổng hợp một số ứng dụng của axit axetic.
Khoa Công Nghệ Hoáhọc Lớp Hoá Dầu 2 K42
18
Hồ Hải Phong Đồ án tốt nghiệp
Bảng 7:
% Axit axetic ứng dụng
9% Axetanilit Chất ổn định peroxit
Chất lu hóa cao su
Chất trợ nhuộm
Anhydrit axetic Axetoaxetic este Dợc phẩm

Thuốc nhuộm
Axetylsalixilic axit (aspirin)
Vinyl axetat
Xenlulo axetat este
Axetyl clorua Tổng hợp hữu cơ, thuốc nhuộm
Amoni axetat Axetamit Dung môi
Chất trợ hàn
Chất chống axit
trong sơn, thuốc
nổ, mỹ phẩm
Chất làm mềm
vải, da, và fim

2,4-D và 2,4,6-T
axit
Thuốc diệt cỏ
16% Xenlulo Axetat Cacboxymetyl
xenlulo natri
Chất trợ tẩy rửa
Chất nhũ hóa
Phụ gia cho
giấy, sợi, sơn
latec
Thực phẩm
(kem )

Glyxin Tổng hợp hữu
cơ
Phụ gia thực
phẩm
Sarcosin Chất tẩy
2% Axit cloroaxetic Etylcloroaxetat Chất tẩy
Axit thioglycolic Chất thử sắt
ổn định dung
dịch
Chất ổn định
vintl
10% Butyl axetat

Isopropyl axetat
Dung môi cho n-
ớc thơm
Chiết hơng liệu
Axetoaxetic este Dợc phẩm
Thuốc nhuộm
12% TPA/DMA
49% Vinyl axetat Poly (vinyl
axetat)
Poly (vinyl
alcol)
Poly (vinyl

butyral)
Poly (vinyl
formal)
Khoa Công Nghệ Hoáhọc Lớp Hoá Dầu 2 K42
19
Hồ Hải Phong Đồ án tốt nghiệp
Poly (vinyl
clorua)
Các sản phẩm
nhựa công
nghiệp
Màng bọc

Kính bền
2% Công nghiệp dệt
Chơng 3 : Các phơng pháp sản xuất axit axetic

Trớc đây ngời ta có thể nhận đợc axit axetic khi chng khô gỗ và khi lên
men dung dịch loãng của rợu etylic. Tuy nhiên, để đáp ứng nhu cầu sử dụng
axit axetic ngày càng lớn thì hiện nay hớng chủ yếu để sản xuất axit axetic
bằng phơng pháp tổng hợp.
Hớng quan trọng nhất để tổng hợp axit axetic là:
+ Tổng hợp từ metanol và CO (cacboxyl hoá methanol)
+ Quá trình oxyhoá pha loãng của n-butan, naphta hoặc axetaldehyt.
Ngoài ra, axit axetic còn thu đợc nh là sản phẩm phụ từ các quá trình tổng

hợp khác, chủ yếu là từ quá trình sản xuất plyvinyl alcol. Hiện nay, cacbonyl
hoá metanol là công nghệ đợc lựa chọn cho các nhà máy mới trong khoảng 10
năm gần đây và nó vẫn sẽ là hớng phù hợp trong tơng lai gần bởi các u thế về
nguyên liệu và chi phí năng lợng. Nguyên liệu thô là khí tổng hợp dùng cho
quá trình này có thể trao đổi đợc từ nhiều nguồn khác nhau: từ khí tự nhiên
đến than đá.
Các quá trình oxyhoá pha hơi của n-butan, etylen, các hydrocacbon và quá
trình oxyhoá pha lỏng của Sec butyl axetat (từ n-buten) đã đợc nghiên cứu
nhng cha áp dụng thực tế. Trong phạm vi đồ án này, ta nghiên cứu thiết kế
phân xởng sản xuất axit axetic theo phơng pháp oxyhoá axetaldehyt.
3.1. Quá trình sản xuất axit axetic bằng phơng pháp oxyhoá axetaldehyt:
3.1.1. Cơ chế phản ứng

Quá trình oxyhoá axetaldehyt để tạo thành axit axetic xảy ra theo cơ chế tạo
gốc tự do, trong đó sinh ra sản phẩm trung gian là axit peraxetic
O O
CH
3
C - H + R
*
CH
3
- C
*
+ RH (1)

O O
CH
3
C H + O
2
CH
3
- C - OO
*
(2)
Khoa Công Nghệ Hoáhọc Lớp Hoá Dầu 2 K42
20

Hồ Hải Phong Đồ án tốt nghiệp
O O O
CH
3
C H + CH
3
- C - OO
*
CH
3
C - OOH + CH
3

- C
*
= O (3)
Axit paraxetic sau đó có thể phản ứng với axetaldehyt để tạo thành
axetaldehyt monopeaxetat (AMP). AMP phân huỷ nhanh chóng thành axit
axetic nhờ sự chuyển vị của gốc hydryt trong phản ứng Baeyer Villger.
Ngoài ra còn xảy ra sự chuyển dịch gốc metyl để tạo thành metyl format:
Sự chuyển dịch của nhóm alkyl trở nên dễ dàng hơn nhiều đối với các
aldehyt cao hơn, đặc biệt là nếu có nhánh ở vị trí .
Giai đoạn tắt mạch trớc tiên xảy ra theo hớng phản ứng lỡng phân tử của các
gốc axetylperoxy tạo sản phẩm trung gian là tetroxit:
Khoa Công Nghệ Hoáhọc Lớp Hoá Dầu 2 K42

21
Hồ Hải Phong Đồ án tốt nghiệp
Phản ứng (5) là nguồn gốc sinh ra hầu hết các sản phẩm phụ của quá trình
oxyhoá axetaldehyt nh: CO, methanol, formandehyt và axit formic. Quá trình
oxyhoá không có xúc tác có thể làm giảm hiệu ứng cung cấp cho qúa trình
chuyển hoá axetaldehyt dẫn đến làm giảm tối thiểu nồng độ CH
3
CHO, cần
duy trì trong dung môi phản ứng. Nó cũng giữ cho nồng độ các gốc axetyl
peroxy ổn định ở mức thấp bằng cách thúc đẩy phản ứng (3). Trong phản ứng
không có xúc tác cần đặc biệt chú ý ngăn chặn nồng độ của APM không cho
vợt quá giới hạn nổ.

Các phản ứng phân huỷ gốc tự do có thể trở nên quan trọng ở nhiệt độ cao
hoặc khi nồng độ oxy thấp:
O

CH
3
C
*

*
CH
3

+ CO (9)
Tốc độ phản ứng decacbonyl hoá tăng khi tăng nhiệt độ, tuy nhiên nó chỉ trở
nên quan trọng khi oxy không đủ để lọc sạch các gốc axetyl (phơng trình 2).
3.1.2. Xúc tác sử dụng trong quá trình
- Xúc tác có thể đongd một vai trò quan trọng trong quá trình oxyhoá
aldehyt. Chúng phân huỷ các peroxyt và giảm tối thiểu nguy cơ nổ. Xúc
tác mangan (là loại xúc tác đợc sử dụng rộng rãi hơn cả), có chức năng
quan trọng là khử các gốc axetaldehyt:
O O

CH
3

C OO
*
+ Mn
2+
CH
3
C OO
*
+ Mn
3+
(10)
O O

CH
3
C H + Mn
3+
CH
3
C
*
+ Mn
2+
+ H

+
(11)
Khoa Công Nghệ Hoáhọc Lớp Hoá Dầu 2 K42
22
Hồ Hải Phong Đồ án tốt nghiệp
Mangan cũng làm tăng tốc độ của phản ứng giữa axit peraxetic và
axetaldehyt để tạo thành axit axetic. Phản ứng khi có mặt mangan trớc tiên
cần chú ý tới peraxit, aldehyt và mangan. Tốc độ phản này cao hơn nhiều so
với tốc độ tạo thành APM không có xúc tác; bởi vậy mangan có thể xúc tiến
một cơ chế khác không cần APM (không phát hiện APM trong quá trình
oxyhoá có xúc tác mangan).
Đồng có thể tác dụng tơng hỗ với mangan. Vấn đề chủ yếu ở đây là tốc độ

phản ứng tăng rất lớn. Một phần của lý do này có thể do Mn tạo ra trung tâm
phản ứng mới hoặc tác nhân khơi mào chuỗi (ion Mn
3+
) bằng phản ứng với
axit peraxetic:
O O
CH
3
C OOH + 2Mn CH
3
C O
-

+ 2Mn
3+
+ OH
-
(12)
Kết quả của tốc độ phản ứng cao làm cho vấn đề thiếu oxy trở nên trầm
trọng, nồng độ gốc tự do ở trạng thái dừng làm tăng lên và khôi phục một
phần nhỏ của gốc tự do tham gia phản ứng (5). Đặc biệt là đối với các aldehyt
cao hơn nhng nó cũng đúng cho một số phạm vi nào đó của axetaldehyt.
Tuy nhiên, ion Cu
2+
có thể oxyhoá gốc axetyl rất nhanh:

O O
CH
3
C
*
+ Cu
2+
CH
3
C
+
+ Cu

+
(13)
Có nhiều loại xúc tác đã đợc nghiên cứu, trong đó Co cũng đợc dùng thờng
xuyên tuy có hơi kém hơn Mn. Một vài tác động của Co không xuất hiện là dễ
hiểu hơn. Hỗn hợp Co và Mn rất thích hợp khi sản xuất aldehyt.
3.1.3. Các yếu tố ảnh hởng đến quá trình
a. ảnh hởng của nguyên liệu đầu Axetaldehyt
Do Axetaldehyt dễ bị biến đổi thành paraldehyt và Andehyt crotonic, ngay
cả khi bảo quản một lợng nhỏ , Axetaldehyt cũng bị biến đổi. Vì vậy làm cho
sản phẩm của quá trình không tinh khiết, có lẫn nhiều tạp chất, gây khó khăn
cho việc tinh chế và làm sạch sản phẩm, hiệu quả không cao.
Cùng một đIều kiện oxy hoá và xúc tác Axetaldehyt có thể bị biến đổi thành

nhiều sản phẩm khác nhau:
Khoa Công Nghệ Hoáhọc Lớp Hoá Dầu 2 K42
23
Hồ Hải Phong Đồ án tốt nghiệp
CH
3
CHO + 0,5 O
2
CH
3
COOH
2 CH

3
CHO + 1,5 O
2
CH
3
COOCH
3
+ H
2
O + CO
2
3CH

3
CHO +O
2
CH
3
CH(OCOCH
3
) + H
2
O
3CH
3

CHO + 3O
2
HCOOH + 2CH
3
COOH + H
2
O +CO
2
3CH
3
CHO + 5O
2

4CO
2
+ 4 H
2
O
Để khắc phục các hiện tợng này ta phảI khống chế nghiêm ngặt chế độ oxy
hoá, dùng xúc tác thích hợp và sử dụng Axetaldehyt > 99%, không quá 1%
paradehyt và andehytcrotonic.
Mặt khác, hàm lợng của Axetaldehyt có ảnh hởng lớn đến sự tạo thành axit
peraxetic, nếu hàm lợng Axetaldehyt trong thiết bị oxy hoá tăng lên quá mức
thì lợng peraxit tạo thành giảm xuống. Còn nếu giảm lợng Axetaldehyt thì làm
tăng lợng peraxit trong vùng phản ứng vì giai đoạn một tạo peraxit nhanh hơn

giai đoạn hai . ĐIều này dẫn đến sự tích tụ axit pera-xetic sẽ không có lợi cho
quá trình và dễ gây nổ vì vậy cần phảI khống chế hàm lợng Axetaldehyt thích
hợp khi cho vào.
Oxy:
Vận tốc oxy hoá không phụ thuộc nồng độ oxy mà chỉ phụ thuộc vào tốc độ
hoà tan khí oxy vào khối lỏng ( yếu tố khuyếch tán khi chuyển oxy từ pha khí
vào pha lỏng).
b. ảnh hởng của xúc tác.
Xúc tác sử dụng cho quá trình oxy hoá Axetaldehyt có tác dụng làm tăng
tốc độ phản ứng và hớng phản ứng theo chiều tạo sản phẩm và đảm bảo sự
chảy qua tất cả các giai đoạn với tốc độ nh nhau.
Các xúc tác nh axetat của sắt, đồng, các bon đều làm tăng sự oxy hoá

Axetaldehyt thành axit peraxetic, nhng làm chậm tốc độ của giai đoạn tạo
thành Anhydric axetic, do đó một khối lợng axit peraxetic tích tụ lạI trong
thiết bị phản ứng dẫn đến nổ.
Mặt khác , khi sử dụng hỗn hợp axetat của đồng cacbon làm xúc tác và
tiến hành trong môI trờng có tác dụng môI là etyl axetat thì có thể nhận đợc
axit axetic cùng với Anhydric axetat, và hiệu suất anhydric axetic lớn hơn do
etyl axetat có khả năng tạo hỗn hợp đẳng phí với nớc , làm tách nớc ra khỏi
quá trình . ĐIều này chứng tỏ hiệu suất của sản phẩm chính phụ thuộc vào
bản chất xúc tác.
Hiện nay xúc tác tốt nhất cho quá trình là axetat mangan và xúc tác hỗn
hợp của axetat mangan cacbon cho hiệu suất sản phẩm chính cao, khắc
phục đợc nhợc đIểm của các xúc tác đã kể trên , có khả năng táI sinh axit

Khoa Công Nghệ Hoáhọc Lớp Hoá Dầu 2 K42
24
Hồ Hải Phong Đồ án tốt nghiệp
peraxetic . Đặc biệt là hỗn hợp xúc tác của axetat mangan coban có hoạt
tính và độ chọn lọc cao do có sự tổ hợp tơng trợ lẫn nhau.
Hàm lợng xúc tác có mặt trong khối lợng có ảnh hởng đến vận tốc oxy hoá.
Khi tăng nồng độ xúc tác thì tốc độ phản ứng không tăng hoặc tăng rất chậm.
Giới hạn đã định là 0.05 đến 0.1% trọng lợng.
c. ảnh hởng của nhiệt độ:
Nhiệt độ là yếu tố quan trọng ảnh hởng đến quá trình oxy hoá Axetaldehyt.
Nhiệt độ ảnh hởng đến nộng độ axit peraxetic tức là ảnh hởng đến vận tốc oxy
hoá. Khi tăng nhiệt độ sẽ thúc đẩy đợc các giai đoạn phản ứng , đặc biệt là

phản ứng phân huỷ axit peraxetic . Qúa trình oxy hoá pha lỏng Axetaldehyt
thờng đợc tiến hành trong khoảng nhiệt độ 60- 80 C, nếu nhiệt độ thấp hơn sẽ
dẫn tới sự tích tụ hợp chất axit peraxetic trong phản ứng và phát sinh hiện tợng
nổ nếu nhiệt độ tăng quá cao tuy làm tăng tốc độ phản ứng chính song cũng
thúc đẩy các phản ứng phụ, đặc biệt là phản ứng oxy hoá hoàn toàn
Axetaldehyt. Việc tăng nhiệt độ cũng gây nguy hiểm vì hơI Axetaldehyt bay
lên tạo hỗn hợp nổ với oxy trong giới hạn rộng. Do đó việc tăng nhiệt độ phảI
đI kèm với việc tăng áp suất. Để duy trì nhiệt độ thiết bị trong khoảng nh vậy
ngời ta phảI rút bớt nhiệt phản ứng bằng cách tiến hành oxy hoá trong thiết bị
dạng tháp trong đó đặt các ống xoắn làm lạnh.
d. ảnh hởng của áp suất:
Nói chung, áp suất ít ảnh hởng đến quá trình oxy hoá Axetaldehyt. Tuy

nhiên do Axetaldehyt là chất lỏng dễ bay hơi mà điều kiện làm việc đòi hỏi
phảI tiến hành trong pha lỏng nên trên thực tế ngời ta thực hiện quá trình ở áp
suất 3- 4 at để giữ cho Axetaldehyt ở trạng thái lỏng tại nhiệt độ phản ứng
( 60-70
0
C). Nếu sử dụng áp suất cao quá thì sẽ gây tốn kém cho việc chế tạo
thiết bị.
e. ảnh hởng của lợng nớc
Lợng nớc trong thiết bị phản ứng có ảnh hởng tới hiệu suất thu sản phẩm.
Khi lợng nớc giảm thì dẫn đến tăng sự tạo thành sản phẩm phụ anhydricaxetic
đồng thời hiệu suất sản phẩm chính giảm do vận tốc của phản ứng thuỷ phân
anhydricaxetic giảm. Khi lợng hơI nớc tăng thì hàm lợng axit peraxetic tăng

và hiệu xuất sản phẩm chính tăng, tuy nhiên nếu lợng nớc tăng quá thì sẽ làm
pha loãng sản phẩm, gây khó khăn cho quá trình tinh chế sau này.
3.1.4. Sơ đồ công nghệ:
Khoa Công Nghệ Hoáhọc Lớp Hoá Dầu 2 K42
25
Hình 5:Quá trình oxyhoá axetaldehyt thành axit axetic
a) Thiết bị phản ứng; b) Tháp tách axetaldehyt;
c) Tháp tách metyl axetat; d) Tháp tinh chế sản phẩm;
e) Tháp thu hồi các chất bổ sung; f) Tháp rửa khí thải.
N ớc
Chất tách
Axetaldehyt

Oxy
Xúc tác
Khí thải
Sản phẩm phụ
Axit axetic
khan
N ớc thải
a
b
c
d
e

f