đồ án công nghệ sản xuất maleic anhydrid

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (501.26 KB, 52 trang )

Trường ĐH BR-VT Khoa Hóa Học &
CNTP
Bộ Giáo Dục Đào Tạo CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÀ RỊA-VŨNG TÀU Độc lập –Tự do –Hạnh
phúc
Khoa: Công nghệ Hóa & Thực phẩm
Bộ môn: Quá trình và Thiết bị
ĐỒ ÁN
MÔN HỌC: ĐỒ ÁN CÔNG NGHỆ
Họ và tên sinh viên: Nhóm 5
Lớp: DH10H2
Ngành: Công Nghệ Kĩ Thuật Hóa Học
Chuyên ngành: Hóa Dầu
1. Đầu đề đồ án:
THIẾT KẾ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT MALEIC ANHYDRIDE
2. Nhiệm vụ
- Thiết kế công nghệ sản xuất maleic anhydride
- Năng suất ,Nguồn năng lượng và các thông số khác tự chọn
3. Nội dung các phần thuyết minh và tính toán: (Xem ở phần mục lục)
4. Các bản vẽ và đồ thị (loại và kích thước bản vẽ):
Gồm 2 bản vẽ A1: bản vẽ quy trình công nghệ và bản vẽ chi tiết thiết bị
chính
5. Ngày giao đồ án:4/10/2013
6. Ngày hoàn thành đồ án: 2/12/2013
7. Ngày bảo vệ hay chấm: / /2013
Ngày tháng năm 2013
CHỦ NHIỆM BỘ MÔN NGƯỜI HƯỚNG
DẪN
(Ký và ghi rõ họ tên) (Ký và ghi rõ họ
tên)
ThS. Nguyễn Văn Toàn

Lớp DH10H2 Trang 1
Trường ĐH BR-VT Khoa Hóa Học &
CNTP
NHẬN XÉT ĐỒ ÁN
Cán bộ hướng dẫn. Nhận xét: ________________________________
____________
________________________________________________________________
__
________________________________________________________________
__
________________________________________________________________
__
Điểm:________________ Chữ ký: ____________________
Cán bộ chấm/ Hội đồng bảo vệ. Nhận xét:
_______________________________
________________________________________________________________
__
________________________________________________________________
__
________________________________________________________________
__
Điểm: ________________ Chữ ký: ____________________
ThS. Nguyễn Văn Toàn
Lớp DH10H2 Trang 2
Trường ĐH BR-VT Khoa Hóa Học &
CNTP
Điểm tổng kết

Mục lục
ThS. Nguyễn Văn Toàn

Lớp DH10H2 Trang 3
Trường ĐH BR-VT Khoa Hóa Học &
CNTP
DANH MỤC HÌNH
Trang
Hình 1: Sơ đồ công nghệ oxi hóa benzene của Hacol 24
Hình 2:Sơ đồ công nghệ oxi hóa n-butane 27
Hình 3: Sơ đồ công nghệ tầng sôi sản xuất MA từ n-butene của Mitsubishi 29
Hình 4: Sơ đồ thiết kế công nghệ oxi hóa benzene
ThS. Nguyễn Văn Toàn
Lớp DH10H2 Trang 4
Trường ĐH BR-VT Khoa Hóa Học &
CNTP
DANH MỤC BẢNG
Trang
Bảng 1: Sản xuất và tiêu thụ ở Mỹ
10
Bảng 2.Công suất sản sản xuất theo từng công nghệ
10
Bảng 3: Sản xuất Maleic Anhydride và Fumaric ở mỹ, 2000
11
Bảng 4: Năng suất sản xuất Maleic Anhydride theotừng khu vực(nghìn tấn)/năm
11
Bảng 5: Ứng dụng cho anhydrit maleic ở Hoa Kỳ năm 2000
11
Bảng 6: Công dụng của Polyester không no ở Mỹ năm 2000
12
Bảng 7: Độ hòa tan của maleic anhydride trong từng dung môi
13
Bảng 8: Thành phần xúc tác

21
Bảng 9: Chuyển hóa/nhiệt độ theo thời gian
21
Bảng 10: Sự chuyển đổi benzene
22
Bảng 11. Thành phần nguyên liệu:
33
Bảng 12: Thành phần khối lượng sau khi chuyển đổi sang % khối lượng
33
Bảng 13: Cân bằng vật chất tại tháp phản ứng
38
ThS. Nguyễn Văn Toàn
Lớp DH10H2 Trang 5
Trường ĐH BR-VT Khoa Hóa Học &
CNTP
MỞ ĐẦU
Với nhu cầu sử dụng hóa chất công nghiệp ngày càng tăng cao mà việc khai
thác các dầu mỏ ngày càng giảm dần đòi hỏi chúng ta cần tìm ra các nguồn
nguyên liệu hóa chất mới để đáp ứng nhiều hơn về nhu cầu của con người. Một
trong những hóa chất quan trọng đó là Mleic Anhydric, Maleic Anhydric là gì và
nó có những ảnh hưởng như thế nào trong việc sản xuất các sản phẩm trong công
nghiệp.
Hiện nay, Maleic Ahydric được ứng rất nhiều trong công nghiệp như sản xuất
phụ gia dầu nhờn, nhựa, polymer, hóa chất công nghiệp, các loại acid…. Bên
cạnh đó nhiều nước trên thế giới đang rất quan tâm đến các công nghệ nhằm tổng
hợp Maleic Anhydric một cách có hiệu quả cải tiến kỹ thuật nhằm nâng cao hiệu
suất và phát triển công nghệ mới dựa vào những thành quả đang có.
Trong đồ án này chúng em sẽ nêu lên các nội dung liên quan đến việc sản xuất
Maleic Anhydric.
− Đầu tiên chúng ta tìm hiểu về tổng quan lí thuyết, đề cập đến nguồn gốc, tính

chất của Maleic Anhydric.
− Kế tiếp là thiết kế quy trình công nghệ, lựa chọn công nghệ xúc tác để sản
xuất Maleic Anhydric.
− Cuối cùng là tính toán các thông số công nghệ.
ThS. Nguyễn Văn Toàn
Lớp DH10H2 Trang 6
Trường ĐH BR-VT Khoa Hóa Học &
CNTP
Chương 1: Giới thiệu chung
1. Lịch sử phát triển và sản xuất
1.1. Lịch sử phát triển
Phương pháp phân tích cho một loạt các anhydrit (acetic, maleic, phthalic,và
trimellitic), tác nhân dẫn xuất khác hơn p-anisidine đã được nghiên
cứu.Anhydride maleic lần đầu tiên được sản xuất thương mại trong đầu những
năm 1930 bởi quá trình oxy hóa của hơi benzen. Sử dụng Benzene làm nguyên
liệu cho sản xuất anhydride maleic chiếm ưu thế trong thị trường thế giới cũng
vào 1980. Một số quy trình đã được sử dụng để sản xuất anhydride maleic từ
benzen với một trong những nghiên cứu khoa học phổ biến nhất. Số lượng nhỏ
maleic axit được sản xuất như một sản phẩm phụ trong sản xuất anhydrid
phthalic.[3]
Điều này có được chuyển đổi sang một trong hai anhydride maleic hoặc axit
fumaric. Với benzene, mặc dù dễ dàng bị oxy hóa để anhydride maleic có tính
chọn lọc cao, là một vốn nguyên liệu không hiệu quả từ hai nguyên tử carbon dư
thừa có mặt trong nguyên liệu thô.Các hợp chất C4 khác nhau đã được đánh giá
là nguyên liệu thay thế nguyên liệu benzen trong sản xuất maleic anhydrite. Quá
trình tầng cố định để sản xuất anhydride maleic từ butenes đã được thương mại
hóa. Trong số các quá trình này hiện đang hoạt động. Gia tăng nhanh chóng
trong giá của benzen và sự công nhận của benzen là chất độc hại tăng cường
việc tìm kiếm các công nghệ xử lý thay thế ở Mỹ. Các yếu tố đã dẫn đến việc
sản xuất thương mại đầu tiên của anhydride maleic từ butan tại nhà máy JF

Quen Monsanto trong năm 1974. Đến đầu những năm 1980, việc chuyển đổi của
các khả năng sản xuất maleic anhydride Mỹ từ nguyên liệu benzen sang butan
ThS. Nguyễn Văn Toàn
Lớp DH10H2 Trang 7
Trường ĐH BR-VT Khoa Hóa Học &
CNTP
cũng đã được tiến hành bằng cách sử dụng chất xúc tác được phát triển bởi công
ty Monsanto, Denka, và Halcon. Một yếu tố ngăn chặn sự biến đổi của hiệu suất
benzen thì dễ hơn butan nhưng không hoạt động và chọn lọc cao dẫn đến việc
chuyển đổi nhà máy benzen. Trong 1983, Monsanto bắt đầu lập nhà máy sử
dụng butan để sản xuất maleic anhydride đầu tiên trên thế giới, kết hợp sự chọn
lọc hiệu quả sản phẩm dung môi dựa vào năng lượng và hệ thống lọc. Nhà máy
này là cơ sở lớn nhất maleic anhydride sản xuất của thế giới trong 1983 là
59.000 t/ năm, và thông qua phát triển nhanh chóng trong công nghệ chất xúc
tác đã được nâng lên công suất hiện nay 105.000t/yr (1999). Những tiến bộ
trong công nghệ chất xúc tác, tăng áp lực điều tiết, và tiếp tục lợi thế về giá của
butan hơn benzen đã dẫn đến một sự chuyển đổi nhanh chóng của các nhà máy
benzen để butan dựa vào.[3]
Vào giữa những năm 1980 ở Mỹ 100% sản xuất maleic anhydr ít sử dụng
butan để làm nguyên liệu. Trùng hợp với sự phát triển nhanh chóng của công
nghệ tầng cố định butan dựa vào, một số công ty đã phát triển quá trình tầng sôi
.Hai công ty, Badger và Denka, hợp tác trong việc phát triển một hệ thống phản
ứng tầng sôi được phát triển qua các giai đoạn thí điểm nhà máy nhưng chưa bao
giờ được thương mại hóa. Công nghệ butan dựa vào công nghệ đã được thương
mại hóa trong nửa sau của năm 1980 bởi Mitsubishi Kasei, Sohio (British
Petro).Có một vài quá trình tầng cố định benzen dựa vào mới đã được xây dựng
từ đầu những năm 1980[3]
1.2. Sản xuất và tiêu dùng
Bảng 1: Sản xuất và tiêu thụ ở Mỹ[1]
Năm Sản xuất(nghìn tấn) Tiêu dùng(nghìn tấn)

1986 163 137,1
1987 173,4 141,7
1988 194,4 162,3
1989 199,5 169,9
1990 192,3 160,2
1991 183,7 142,9
1992 197,7 159,7
1993 199,6 151,9
1994 219,4 175,9
1995 238,1 205
1996 247,2 212
1997 242,7 220
1998 256,3 223
1999 256 228
2000 250 223
ThS. Nguyễn Văn Toàn
Lớp DH10H2 Trang 8
Trường ĐH BR-VT Khoa Hóa Học &
CNTP
Từ năm 1986 đến 2000, nâng suất sản xuất không ngừng tăng do quá trình
phát triển, cải tiến phương pháp sản xuất. Nhu cầu tăng vọt từ 137,1 nghìn tấn
năm 1986 lên đến 223 nghìn tấn năm 2000 do ứng dụng được mở rộng, pha chế,
sản xuất nhựa, tổng hợp phụ gia dầu nhờn.

Bảng 2.Công suất sản sản xuất theo từng công nghệ[2]
Phản ứng(nguyên liệu) 1993 2000
(nghìn tấn)/năm % (nghìn tấn)/năm %
Tầng cố định(butan) 369 43 704 51.8
Tầng cố định(benzene) 325 37.9 388 28.5
Tầng sôi(butan) 127 14.8 217 16

Tầng cố định (đồng
phân alhydrit phthalic)
37 4.3 50 3.7
Tổng 858 100 1359 100
Cùng với quá trình phát triển khoa học kĩ thuật đã tìm ra phương pháp tổng
hợp mới, sử dụng xúc tác có tính chọn lọc cao hơn thì quá trình oxi hóa butane
tầng cố định phát triển nhanh chống.
*Với nhu cầu sử dụng không ngừng qua các năm luôn tăng lên liên tục.
Một số nhà máy sản xuất Anhydride và Fumaric ở Mỹ, 2000 và từng khu vực
trên thế giới:
Bảng 3: sản xuất Maleic Anhydride và Fumaric ở Mỹ năm 2000.[2]
Nhà sản xuất Địa điểm công suất (nghìn tấn/năm)
Ashland Neal, WV 43.1
Ashlanda Neville Island, PA 20.4
Bayer Baytown, TX 54.4
BP-Amoco Joliet, IL 45.4
Huntsman Pensacola, FL 105.0
Tate & Lyleb Duluth, MN 5.5
Tổng 273.8
Bảng 4: Năng suất sản xuất Maleic Anhydride theo từng khu vực(nghìn tấn)/năm)
[1]
Khu vực 1992 2000
Bắc mỹ 235 311
Nam & Trung mỹ 44 41
ThS. Nguyễn Văn Toàn
Lớp DH10H2 Trang 9
Trường ĐH BR-VT Khoa Hóa Học &
CNTP
Tây âu 168 456
Trung &Đông âu 64 58

Châu á 315 483
Châu phi 10 10
Tổng 836 1359
Chúng ta thấy rõ có 3 khu vực nhu cầu sử dụng ở mức cao là Bắc Mỹ, Tây
Âu, Châu Á vì đây là khu vực có nhiều nên kinh tế phát triển đi đầu thế giới nhu
phát triển tiêu dung không ngừng tăng vọt.
Bảng 5: ứng dụng cho anhydrit maleic ở Hoa Kỳ năm 2000[2]
Sản phẩm % Nhu cầu
Các loại nhựa polyeste không no 63
Acid fumaric và Malic 5
Phụ gia dầu bôi trơn 11
Copolyme maleic 8
Hóa chất nông nghiệp 2
Khác 11
Tổng 100
Ứng dụng rộng rãi trong chi tiết ô tô, tấm xây dựng, tàu thuyền đúc, bồn
chứa hóa chất, ống nhựa, vỏ máy móc, mái vòm radar, và bồn tắm. axit fumaric,
hóa chất nông nghiệp, nhựa alkyd, dầu bôi trơn, polyme, nhựa, acid succinic,
chất hoạt động bề mặt, và nhiều hơn nữa.
Bảng 6: Công dụng của Polyester không no ở Mỹ năm 2000[2]
Sản phẩm Phần trăm
hàng hải 12,2
xây dựng 34.2
ăn mòn 10.4
giao thông vận tải 15
điện tử 1.9
khác 22.3
Tổng 100
2. Tính chất của Maleic anhydride
2.1. Tính chất hóa lí

Công thức phân tử: C
4
H
2
O
3
(gọi tắt là MA) (1)
Độc tính mãn tính
ThS. Nguyễn Văn Toàn
Lớp DH10H2 Trang 10
Trường ĐH BR-VT Khoa Hóa Học &
CNTP
Khi hít phải tham khảo tiếp xúc với mức độ l: 0,7 μg/m
3
(2,5 ppb)
Ảnh hưởng đáng kể khi xâm nhập trung tính vào biểu mô mũi;
Kích thích hệ hô hấp ở chuột, khỉ( Thí nghiệm)
Chất không màu hoặc màu trắng
Trọng lượng phân tử 98.06 g / mol
Điểm sôi 202 º C
Điểm nóng chảy 52,8 º C
Áp suất hơi 0,1 torr 25 º C (AIHA, 1970)
Hòa tan trong nước, ether, acetate, chloroform,dioxin :25 º C,
Bảng 7: Độ hòa tan của maleic anhydride trong từng dung môi
Dung môi(100g) Lượng hòa tan(g)
acetone 227
ethyl acetate 112
Chloroform 52,5
benzen 50
toluen 23.4

o-xylene 19.4
CCl4 0,6
ligroin 0.25
Hệ số chuyển đổi 4,0 μg/m
3
mỗi ppb ở 25 º C
2.2. Tính chất hóa học
Các tài liệu tham khảo tổng quát và những đánh giá cho giới thiệu tổng quát
thành phần hóa học của anhydride maleic và các dẫn xuất của nó. Các ứng dụng
công nghiệp với hóa chất này xuất phát từ đó hoạt tính của các liên kết đôi trong
liên hợp với hai oxy nhóm cacbonyl.
2.2.1. Tạo clorua:
Xử lý MA và axit maleic với các hoá chất khác nhau như photgent, phthaloyl
clorua, phốt pho pentachloride, hoặc thionyl clorua, 5,5-dichloro-2 (5H)
furanone
ThS. Nguyễn Văn Toàn
Lớp DH10H2 Trang 11
Trường ĐH BR-VT Khoa Hóa Học &
CNTP
Điều kiện tương tự như chuyển đổi acid fumaric thành fumaryl clorua. hình
thành Noncyclic maleyl clorua 11% ở 220°C khi 1mol MA phản ứng với 6 mol
của carbon tetrachloride.
fumaryl clorua maleyl clorua
2.2.2. Acyl hóa.
MA phản ứng với aromatic (ArH) với xúc tác AlCl
3
và C
2
H
2

Cl
4
để tạo thành
axit aroylacrylic.
Theo Friedel-Crafts, trans-1,2-dibenzoylethylene được tổng hợp bởi phản
ứng của 1 mol của clorua fumaryl với 2 mol của benzene.
2.2.3. Alkyl hóa.
MA phản ứng với các chất nền anken và thơm có một liên kết CH hoạt hóa
bởi ,β-chưa bão hòa hoặc cộng hưởng thơm liền kề để sản xuất các chất dẫn xuất
succinic anhydride sau.
ThS. Nguyễn Văn Toàn
Lớp DH10H2 Trang 12
Trường ĐH BR-VT Khoa Hóa Học &
CNTP
Điều kiện phản ứng là 150 đến 300°C và đến 2 MPa.
N-Alkyl pyrroles phản ứng với MA để cung cấp lực điện tử tạo ra sản phẩm
thay thế Ngoài ra Diels-Alder tìm thấy cho furan và các hợp chất thiophene. Tuy
nhiên, quá trình phản ứng này có thể được thay đổi bằng cách phối hợp các hợp
chất pyrrole nằm giữa tâm kim loại.
N-Alkyl pyrroles
2.2.4. Amin hoá.
Phản ứng của anhydride maleic hoặc axit đồng phân của nó với
amoniac,amin bậc 1 và các amin bậc 2 sản xuất mono-hoặc điamit. Các dẫn xuất
monoamides từ phản ứng của amoniac và anhydride maleic được gọi là axit
maleamic . Một dẫn xuất monoamide tạo thành từ phản ứng của anilin và maleic
anhydrit là axit maleanilic.
axit maleamic
ThS. Nguyễn Văn Toàn
Lớp DH10H2 Trang 13
Trường ĐH BR-VT Khoa Hóa Học &

CNTP
axit maleanilic
Maleic hydrazide là một trong một số hóa chất nông nghiệp thương mại có
nguồn gốc từ anhydride maleic. Maleic hydrazide được thực hiện đầu tiên vào
năm 1895 nhưng khoảng 60 năm trôi qua trước khi các sản phẩm trung gian đã
được làm rõ
Maleic
hydrazide
2.2.5. Phản ứng vòng hóa:
Maleic anhydride đặc trưng cho phản ứng vòng hóa với hợp chất có 2 nối
đôi như1,3-butadiene . Tetrahydrophthalic anhydride hoặc dẫn xuất của nó và
được đều chế từ phản ứng Diels-Alder .
Tetrahydrophthalic anhydride
Các phản ứng vòng hóa của anhydride maleic thay đổi tùy tùy thuộc vào dị
vòng-đien được sử dụng. Phản úng vòng hóa của anhydride maleic với furan xảy
ra trong một vài giây trong điều kiện thường
2.2.6. Phân hủy và phản ứng khử carboxyl.
Anhydride maleic qua phân hủy nhiệt kỵ khí trong một phản ứng đơn phân
tử tạo ra khí carbon monoxide, carbon dioxide, vàacetylene trong một lượng cân
ThS. Nguyễn Văn Toàn
Lớp DH10H2 Trang 14
Trường ĐH BR-VT Khoa Hóa Học &
CNTP
bằng. phản ứng thu nhiệt (ΔH=142 kJ/mol (33.9kcal/mol)) phân hủy ở nhiệt độ
khoảng 370-490°C.
C
4
H
2
O

3
→CO+CO
2
+C
2
H
2
2.2.7. Este hóa.
Trong xử lý maleic anhydride hoặc axit đồng phân của nó với rượu sẽ thu
được mono và điakyl maleates và fumarates .Alkyl fumarates thường được
thực hiện từ đồng phân của maleat tương ứng.
Alkyl fumarates
Glycol và epoxit phản ứng với anhydride maleic tạo ra polyeste không no
mạch thẳng. Ethyleneglycol và anhydride maleic kết hợp hình thành các đơn vị
lặp đi lặp lại sau. Phản ứng này là bước đầu tiên trong sản xuất nhựa polyester
công nghiệp.
2.2.8. Phản ứng gốc tự do
Phản ứng gốc tự do của anhydride maleic rất quan trọng trong polymer hóa
và tổng hợp monomer. Gốc tự do ái nhân từ cyclohexan có hydro tấn công vào
maleic anhydrit tại các liên kết đôi để hình thành anhydride cyclohexylsuccinic
ThS. Nguyễn Văn Toàn
Lớp DH10H2 Trang 15
Trường ĐH BR-VT Khoa Hóa Học &
CNTP
Tốc độ phản ứng gốc tự do của anhydride maleic và các dẫn xuất của nó phụ
thuộc vào các yếu tố cực và không gian.
Nhóm thế thêm vào anhydride maleic có giảm linh động của trạng thái
chuyển tiếp làm giảm tốc độ phản ứng. Các phản ứng giảm theo thứ tự maleic
anhydride> este fumarate> maleat este.
2.2.9. Halogen hóa.

Halogen cộng trực tiếp vào nối đôi của anhydride maleic để tạo axit
dihalosuccinic. Tuy nhiên, quy trình khác nhau dùng để tạo dẫn xuất anhydride
dihalomaleic. Flo hóa hợp chất C4 tạo anhydride difluoromaleic. Hexafluoro-
2,5-dihydrofuran được chưng cất thành triôxít lưu huỳnh ở 25 ° C. Thêm
trimethyl borat khởi mào một phản ứng khi nhiệt và phân tách với hiệu suất 53%
anhydride difluoromaleic.
C
4
H
2
O
3
+F
2
→ F
2
C
4
H
2
O
3
2.2.10. Hydrat hóa
Quá trình thủy phân anhydride maleic ở một nhiệt độ ổn định 65
o
C trong
một lò phản ứng bể khuấy liên tục .Bằng cách giới hạn nồng độ acid maleic
anhydrit dung dịch nước đến 40% và nhiệt độ xuống dưới 85
o
C, acid fumaric sẽ

không hình thành trong cao hơn 0,1% là trọng lượng của hỗn hợp phản ứng.
Chất xúc tác tăng cường hình thành acid fumaric từ maleic anhydride thủy phân
thông qua đồng phân hóa axit maleic.
2.2.11. Cộng ái nhân
Chất phản ứng ái nhân tấn công các vị trí β-carbon trong cấu trúc maleic và
fumaric. Điều kiện phản ứng cơ bản thêm vào glycolat(1) tạo maleat(2)
Một loạt các chất phản ứng ái nhân thêm vào maleat và fumarate bao gồm
rượu, amoniac, amin, axit sulfinic, thioureas, xyanua kiềm
2.2.12. Trùng hợp.
Anhydride maleiccó chứa một liên kết đôi và một nhóm anhydride được sử
dụng trùng hợp ngưng tụ. Nghiên cứu từ đầu những năm 1960 đã chỉ ra rằng
ThS. Nguyễn Văn Toàn
Lớp DH10H2 Trang 16
Trường ĐH BR-VT Khoa Hóa Học &
CNTP
homopolymerization xảy ra sử dụng γ và bức xạ UV, khơi mào các gốc tự do.
Mặc dù cơ chế phản ứng trùng hợp là không rõ, poly (axit maleic) đã được
chứng minh gần đây sử dụng
13
C NMR quang phổ phát sinh từ poly (maleic
anhydrit)
Copolyme của anhydrit maleic và axit đồng phân của nó (hoặc các dẫn xuất
ester) được hình thành với nhiều loại các monome. Monome thích hợp cho đồng
trùng với anhydride maleic bao gồm styrene,vinyl clorua; este vinyl, và các hợp
chất vinyl liên quan ; acrylonitrile ; axit acrylic ; acrylic và este metacrylic;
acrylamide ; acrolein ;vinylsulfonic axit; allyl axetat và các hợp chất allyl liên
quan và anken như ethylene, nhựa vinyl xeton, 3,4-epoxy-1-butene, và carbon
monoxide.
Khi cộng với furan ta được polime mở vòng
hept-5-ene-2,3 -dicarboxylate anhydride

Nhựa polyester không no tạo ra bằng cách ngưng tụ trùng hợp trong công
nghiệp.Thông thường, maleic anhydrit là este hóa với ethylene glycol một
monomer vinyl hoặc styrene được thêm xúc tác như một peroxide để tạo ra một
phân tử ba chiều với độ cứng, không tan, và độ bền cơ học.
2.1.13. No hóa.
Quá trình giảm xúc tác nhằm tạo ra các chất dẫn xuất maleic anhydrit như
succinic anhydride, succinates, g-butyrolactone, tetrahydrofuran và 1,4-
butanediol. Công nghệ sản xuất của 1,4-butanediol từ maleic anhydrit đã được
nghiên cứu.
succinic anhydride tetrahydrofuran
ThS. Nguyễn Văn Toàn
Lớp DH10H2 Trang 17
Trường ĐH BR-VT Khoa Hóa Học &
CNTP
succinates, γ-butyrolactone 1,4-butanediol
2.2.14. Sulfua hóa.
Sulfua hóa Anhydride với lưu huỳnh trioxide tạo ra sulfomaleic anhydride .
( sulfomaleic anhydride )
3. Phương pháp sản xuất tổng hợp.
3.1. Oxi hóa benzene.
3.1.1. Cơ sở quá trình
Anhydride maleic là sản phẩm của quá trình oxy hóa hơi benzene với xúc tác
V
2
O
5
,minh họa bằng các phản ứng hóa học sau đây:
C
6
H

6
+ 4,5O
2
→ C
4
H
2
O
3
+ 2CO
2
+ 2H
2
O ΔH
0
289
=-1470kJ/mol
C
4
H
2
O
3
+ 3 O
2
→ 4CO
2
+ H
2
O

C
6
H
6
+ 6O
2
→ 3CO
2
+3CO +3 H
2
O ΔH
0
289
=2320kJ/mol
C
6
H
6
+ 1,5 O
2
→ C
6
H
4
O
2
+ H
2
O
 Cơ chế:

ThS. Nguyễn Văn Toàn
Lớp DH10H2 Trang 18
Trường ĐH BR-VT Khoa Hóa Học &
CNTP
 Động học quá trình.
C
6
H
6
+ 4,5O
2
→ C
4
H
2
O
3
+ 2CO
2
+ 2H
2
O ΔH
0
289
=-1470kJ/mol
Phản ứng tỏa nhiệt, để tăng hiệu suất phản ứng cần được tiến hành ở nhiệt độ
thấp. Trong khảo sát trong thí nghiệm với 2 hệ xúc tác:
ThS. Nguyễn Văn Toàn
Lớp DH10H2 Trang 19
Trường ĐH BR-VT Khoa Hóa Học &

CNTP
Bảng 8: Thành phần xúc tác[4]
% Xúc tác silicagel 1 Xúc tác silicagel 2
V
2
O
5
53.6 75
MoO
3
35.7 24
Ni
2
O
3
10.7 1
Bảng 9: chuyển hóa/nhiệt độ theo thời gian[4]
x1(%)=
xT(%)=
ThS. Nguyễn Văn Toàn
Lớp DH10H2 Trang 20
Trường ĐH BR-VT Khoa Hóa Học &
CNTP
Bảng 10: Sự chuyển đổi benzene[3]
T(°C) X Chuyển đổi benzene
độ chọn lọc
lbmoles maleic
anhydride / lbmoles
CO2
450 17.5 0.257

460 21.6 0.252
480 31.8 0.238
500 44.5 0.229
520 58.8 0.219
540 63 0.208
560 85 0.197
580 93.3 0.185
600 97.7 0.175
620 99.47 0.163
640 99.92 0.152
650 99.97 0.147
Từ nghiên cứu thấy rằng điều kiện phản ứng được giới hạn nhiệt độ từ 450°C
và 650°C. . Nhiệt của phản ứng được lấy ra, bởi lưu thông muối nóng chảy, hoặc
bằng cách tạo ra hơi nước, ở phía trên của lò phản ứng.
 Các yếu tố ảnh hưởng.
Quá trình tiến hành ở nhiệt độ 340-400
o
C để đảm bảo hiệu suất chuyển đổi.
Nếu nhiệt độ thấp thì chuyển đổi lượng benzene thấp, độ chọn lọc CO
2
cao ảnh
hưởng đến quá trình. Còn ở nhiệt độ cao thì lượng benzene chuyển đổi lại giảm
xuống, làm thiêu kết xúc tác, tạo sản phẩm phụ.
Do phản ứng thay đổi thể tích không dáng kể nên thực hiện áp suất 1atm,
không tăng hoặc giảm áp suất sẽ cản trở quá trình
Thời gian lưu 1-2,5s đảm bảo cho phản ứng xảy ra hoàn toàn đồng thời tránh
tạo sản phẩn phụ, già hóa sản phẩm. Nếu quá ngắn thì quá trình chuyển đổi chưa
hết giảm hiệu suất chuyển đổi. Còn quá lâu thì giảm chất lượng sản phẩm do già
hóa và sản phẩm phụ hình thành.
Xúc tác V

2
O
5
/MoO
3
oxit molypden là một giải pháp vững chắc hoặc oxit
phức hợp với các oxit vanadi đem lai chất xúc tác hoạt tính và cũng như tính
chọn lọc cao hơn.
ThS. Nguyễn Văn Toàn
Lớp DH10H2 Trang 21
Trường ĐH BR-VT Khoa Hóa Học &
CNTP
Tái sinh xúc tác bằng phương pháp oxi hóa đốt cháy các hợp chất hình thành
trên bề mặt xúc tác bằng oxi không khí.
3.1.2. Quy trình công nghệ
Hỗn hợp nguồn liệu benzen với không khí phải được thiết lập giới hạn dễ
cháy, trong đó có tỉ lệ benzene/không khí 1,4 và 1,7 phần trăm tích ở 25
o
C. Hoạt
động được tiến hành dưới giới hạn thấp hơn 1,2-1,3 trên thể tích phần trăm. Chất
xúc tác, được đặt trong tầng cố định, bao gồm pentôxít vanadi và molypden oxit
kết tủa trên một thấp hỗ trợ diện tích bề mặt (nhôm). Nó cũng chứa pentôxít
phốt pho được ổn định chất xúc tác. Phản ứng xảy ra từ 350 và 400
o
c, từ 0,1 và
0,2.10
6
Pa , trong lò phản ứng nhiều ống, làm mát bằng lưu thông bên ngoài của
một muối nóng chảy cho phép sản xuất hơi nước áp suất cao. Thời gian lưu là
khoảng 0,1 s. Một khi quá trình chuyển đổi của benzen trong lên đến 95 %, và

chọn lọc phân tử của anhydride maleic là 67 % tương ứng với một lần thông qua
năng suất 64 phần trăm
Nước thải khí rời khỏi lò phản ứng, trong đó có khoảng 1 phần trăm tích của
anhydride maleic, được làm mát bằng đoạn thông qua một loạt các bộ trao đổi
nhiệt, làm nóng nguyên liệu và sản xuất hơi thấp áp suất. Làm mát ở 60
o
C phục
vụ thu hồi gần 50 % của anhydride maleic trực tiếp ở dạng lỏng. Pha khí được
đưa đến một tháp hấp thụ mà phần còn lại của anhydride bị thu hồi ở dạng axit
bằng cách rửa nước. Khí còn lại được đốt để ngăn chặn việc phát tán của benzen
không thể đưa vào khí quyển. Dung dịch axit maleic là cô đặc và ngậm nước để
các anhydride trực tiếp trong thiết bị bay hơi lớp màng mỏng hoạt động dưới
chân không (60-30 kPa tuyệt đối), hoặc bằng cách của một tác nhân tách nước (o
hoặc m xylen) bởi chưng cất chân không (20 mâm). Các anhydride maleic ban
đầu ngưng tụ và kết quả từ khử nước được kết hợp và chưng cất dưới chân
không trong hai cột, lần một tách (20 kPa tuyệt đối) và lần thứ hai tách (10kpa
tuyệt đối), với khoảng 20 đến 25 mâm.
ThS. Nguyễn Văn Toàn
Lớp DH10H2 Trang 22
Trường ĐH BR-VT Khoa Hóa Học &
CNTP
ThS. Nguyễn Văn Toàn
Lớp DH10H2 Trang 23
Trường ĐH BR-VT Khoa Hóa Học &
CNTP
ThS. Nguyễn Văn Toàn
Lớp DH10H2 Trang 24
Trường ĐH BR-VT Khoa Hóa Học &
CNTP
3.2. Oxi hóa n-butane.