đề tài sản xuất para-xylen

 Nhóm đề tài:
• Nguyễn Như Phượng – 20092072
• Nguyễn Lê Tài Thu - 20093632
• Nguyễn Trọng Phú - 20092026

 GVHD: PGS Phạm Thanh Huyền
Đề tài: Sản xuất para-Xylen
Nội dung
Lời mở đầu
Tính chất kỹ
thuật chủ yếu
của pX
Một số nguồn
chủ yếu để
sản xuất pX
Công nghệ
sản xuất pX
Kết luận
Tài liệu
tham khảo
Phụ chú
Lời Mở Đầu
Para-Xylen hay 1,4-dimetyl benzen là một trong
những đồng phân có nhiều ứng dụng quan trọng
trong số các đồng phân của xylen C
6
H
4
-(CH
3
)

2,

Para-Xylen được sử dụng trong công nghiệp chủ
yếu để sản xuất axit terephtalic và dimetyl
terephtalat, đây là các nguyên liệu đầu cho việc
sản xuất sơ sợi, màng polieste và nhựa PET có
ứng dụng rộng rãi trong mọi lĩnh vực đời sống xã
hội.
Đây là sản phẩm còn ít được sản xuất trong
nước
Sơ đồ 1: Lượng tiêu thụ xylen trên toàn thế giới năm 1999
Sơ đồ 2: Cân đối cung/cầu của p-Xylen trên thế giới
I. Tính chất kỹ thuật
 p-Xylene ở trạng thái lỏng không màu hoặc ở
dạng tinh thể.
 Là chất độc, dễ bắt cháy.
 Dễ hòa tan trong etanol và ít hòa tan trong nước
Bảng 1: Một số đặc trưng kỹ thuật của BTX và cumen
[1]
 Trên thực tế, người ta thường tách p-Xylene
trong hỗn hợp BTX từ các quá trình sản xuất hợp
chất thơm


Vậy các nguồn chính sản xuất hợp chất
thơm nói chung và xản xuất p-Xylen nói
riêng là các nguồn nào???
II. Các nguồn sản xuất chính
 Nguồn từ dầu mỏ

 Nguồn từ than đá
2.1. Nguồn từ dầu mỏ
 Reformate: Hỗn hợp xylen nói chung, cũng như p-xylen nói
riêng chủ yếu được tách từ sản phẩm của quá trình
reforming xúc tác, với nguyên liệu đầu là phân đoạn
napthta. Thành phần cũng của sản phẩm cũng như hàm
lượng của p-xylen phụ thuộc vào cách tiến hành quá trình
reforming cũng như là loại nguyên liệu naphta được sử
dụng.
 Xăng nhiệt phân
 Chuyển hóa hydrocacbon:
 Phân bố lại Toluen
 Quá trình Cyclar
 Isome hóa
 Sản phẩm lỏng của quá trình steam cracking
Bảng 2: sự phụ thuộc của thành phần reformate vào nhiệt
độ sôi của nguyên liệu đầu vào [2]
Bảng 3: Ảnh hưởng của nguyên liệu đầu vào đến lượng xăng
nhiệt phân và lượng hydrocacbon thơm C8 từ cracking hơi
nước [2]
2.2. Nguồn từ than đá
 Trên thực tế khoảng 10% lượng hydrocacbon thơm
tiêu thụ hiện nay trên thế giới ngày nay được sản xuất
từ than đá. Các hydrocacbon thơm được hình thành
thực chất là sản phẩm phụ của quá trình cốc hóa than ở
nhiệt độ cao.

Tổng
năng suất
26.10
6
tấn
Reformer

83 %

Phân
bố lại Toluen
10 %

Xăng
nhiệt phân
6 %

Cố
c hóa than đá
1 %

Bảng 4: Cơ cấu sản xuất hỗn hợp xylen trên thế giới năm
1994 [2]
III. Công nghệ sản xuất
Xử lý Naphta
Reforming xúc
tác
Tách para-
Xylen từ hỗn
hợp BTX

3.1. Xử lý Naphtha
 Mục đích: Loại bỏ lưu huỳnh và Ni-tơ ra khỏi nguyên
liệu của quá trình reforming xúc tác, tránh gây ngộ độc
xúc tác
 Xúc tác: Co-Mo/Al
2
O
3




 Công nghệ
[ />tha-hydrotreating-unit/]
Hình 2: Sơ đồ tách Naphtha sau khi xử lý
[ />hydrotreating-unit/]
Chọn nguyên liệu là naphtha có khoảng nhiệt độ sôi
từ 107 – 160
0
C để cho đạt được hiệu quả thu para-
xylene là lớn nhất.
3.2 Quá trình Reforming xúc tác
 Các phản ứng chính diễn ra
 Dehydro hóa các naphten (alkyl xyclohexan)
 Dehydro vòng hóa parafin và isoparafin
 Isome hóa parafin thành isoparafin
 Isome hóa các alkyl xyclohexan
 Hydrocracking parafin, naphten và tách metan
 Tạo cốc
Đặc trưng nhiệt động học của mỗi phản ứng là khác nhau

nhưng tổng quát chung thì đây là quá trình thu nhiệt và
tăng thể tích thích hợp ở điều kiện nhiệt độ cao và áp
suất thấp


 Xúc tác
 Bản chất xúc tác
 Chức hydro hóa/dehydro hóa nhờ sự có mặt của kim
loại
 Chức axit nhờ thành phần và cấu trúc của chất mang
 Xúc tác thường được sử dụng
 Xúc tác có chứa các oxit hay sunfit của Cr, Mo, Ni hay
W
 Xúc tác có chứa các các kim quý là Pt, hay Pt kết hợp
với kim loại khác
 Chất mang là Al
2
O
3
có chứa các hợp chất halogen

 Công nghệ CCR Platforming của UOP

Hình 3: Công nghệ CCR Platforming của UOP [4]
3.3. Tách para-xylen từ hỗn hợp các
chất thơm thu được
 Sơ đồ công nghệ
Hình 4: Tổ hợp chế biến hợp chất thơm của UOP [3]
 Quá trình Tatoray
 Các phản ứng chính

 Phân bố lại toluen




 Chuyển vị alkyl
 Một số đặc điểm của quá trình
 Tỷ lệ H
2
/Hydrocacbon ở dòng vào thiết bị là 5-20,
nồng độ hydro trong dòng khí tuần hoàn lớn hơn 70%
thể tích
 Xúc tác loại T81 là dạng zeolit có chứa kim loại
chuyển tiếp, tái sinh xúc tác bằng quá trình đốt cốc
trong dòng không khí nghèo oxy, tuổi thọ của xúc tác
thường dài hơn 2 năm
 Quá trình được tiến hành ở áp suất 3-4 MPa, nhiệt độ
tăng từ 410 đến 470
0
C