hiện trạng xử lý nước thải của công ty LG VINA

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NGÀNH SẢN XUẤT DOP
CHƯƠNG 3
CHƯƠNG 3
HIỆN TRẠNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CỦA CÔNG TY LG VINA
HIỆN TRẠNG XỬ LÝ NƯỚC THẢI CỦA CÔNG TY LG VINA
3.1. TỔNG QUAN VỀ CÔNG TY LG-VINA:
Trong những năm gần đây, do nhu cầu phát triển của ngành công nghiệp nhựa
trong nước, lượng DOP nhập khẩu đã tăng không ngừng từ 13.600 T/năm (1993) và
dự kiến lên đến 30.000 T/năm vào năm 2.000. Với mục đích cung cấp DOP cho nhu
cầu phát triển của ngành công nghiệp nhựa, nhà máysản xuất DOP của công ty liên
doanh hoá chất LG – Vina được thành lập. Nhà máy có công suất 30.000 tấn/năm ở
giai đoạn đầu và sẽ được nâng lên 60.000 tấn/năm và 90.000 tấn/năm ở giai đoạn
sau, với chất lượng đạt tiêu chuẩn quốc tế .
Công ty LG-Vina là công ty liên doanh giữa: Hoechst AG (Đức), Mitsui
Co.Ltd (Nhật) và công ty Petrolimex (Việt Nam).
Đòa điểm của nhà máy :
Nằm trong khu công nghiệp Gò Dầu, xã Phước Thái ,huyện Long Thành,
tỉnh Đồng Nai . Khu công nghiệp này có vò trí thuận lợi về giao thông đường thủy
( sông Thò Vải, cảng Gò Dầu ) lẫn đường bộ ( Quốc lộ 51 ) , nằm cách thò trấn Long
Thành khoảng 17km và cách Thành phố Hồ Chí Minh khoảng 65km.
Theo qui hoạch đây là khu công nghiệp gồm các nhà máy hóa chất công
nghiệp có mức độ ô nhiễm cao ( Shell , Mobil , UIC, JVF , TPC , Dyno Chem,
Taicera, Super lân Long Thành, DOP … ).
Đặc điểm thủy văn :
Nhà máy phân bố cạnh sông Thò Vải ( cách khoảng 500 mét về phía Tây tính theo
đường chim bay ), đây cũng là nơi tiếp nhận nguồn nước thải của nhà máy.
Diện tích của nhà máy là 90.000m
2
, diện tích khu xử lý nước thải là 500 m
2
.

Hiện nay công ty sản xuất hai mặät hàng như: dầu DOP (sản phẩm chính của
nhà máy), hai là loại sản phẩm dầu DOP thứ cấp (giá thấp hơn).

40
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NGÀNH SẢN XUẤT DOP
3.2. GIỚI THIỆU VỀ DẦU HÓA DẺO DOP:
3.2.1. Khái niệm về dầu hóa dẻo DOP:
DOP là nguyên liệu được kết hợp với nhựa để dễ dàng gia công và tăng tính
uốn dẻo hay khả năng phân phối : giảm độ nhớt nóng chảy , giảm nhiệt độ thủy
tinh hóa hoặc giảm module đàn hồi của nhựa . Vì DOP là chất hóa dẻo tối ưu được
chọn để dùng cho nhựa PVC và có nhiều ứng dụng khác nên nó là chất hóa dẻo
thông dụng nhất trên thế giới . và DOP cũng tạo ra sự kết hợp tốt nhất cho việc
hình thành tính chất của PVC và các loại nhựa khác đồng thời làm giảm chi phí
trong việc gia công. Ngoài ra DOP còn được sử dụng trong thuộc da, phim ảnh, dây
cáp, dày dép bít tất.
Bảng 1.3 : Nhu cầu tiêu thụ DOP ở Việt Nam năm 1994: (Đơn vò: tấn)
Đối tượng Tên công ty Tiêu thụ Sản phẩm chính
Miền Nam Rạng Đông
Hừng Sáng
Cadivi
Vinaplast
Xí nghiệp dày da
2.000
2.400
500
1.400
900
Da, phim ảnh.
Dày dép, sản phẩm dày
dép.

Dây cáp.
Phim ảnh .
Sản phẩm dày dép.
S-total 7.200
Miền trung Công ty nhựa Đà Nẵng và
các công ty khác
600 Dây cáp, phim ảnh
Miền Bắc Công ty nhựa Hải Hưng
Công ty nhực Tiến Phong
Công ty nhựa Hà Nội
Công ty cổ phần khác
Da
Dây cáp
Phim ảnh
S-total 3.600
Tổng cộng 12.000
3.2.2. Công thức phân tử và công thức cấu tạo:
41
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NGÀNH SẢN XUẤT DOP
• DOP: Dioctyl-phthalate
• Công thức phân tử: C
24
H
38
O
4
(C
6
H
4

(COOC
8
H
17
)
2
)
• Công thức cấu tạo:
• Khối lượng phân tử: 390,56.
• Tỷ trọng: 0.98
• Nhiệt độ nóng chảy:-50 – 386
o
C
• Nhiệt độ sôi: 384 – 233
o
C
• Độ màu : 30 Pt/Co
• Khả năng hoà tan trong nước: không hòa tan trong nước.
42
COOC
8
H
17
COOC
8
H
17
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NGÀNH SẢN XUẤT DOP
3.3. DÂY CHUYỀN SẢØN XUẤT:
3.3.1. Sơ đồ công nghệ dây chuyền sản xuất:

Trong quy trình này bỏ qua sự thất thoát DOP và nguyên liệu thô.
3.3.2. Thuyết minh sơ đồ công nghệ sản xuất:
DOP là sản phẩm tạo thành từ phản ứng ester hóa giữa PA (Phthalic
Anhydride) và 2-EH (2-Ethyl Hecxyl Alcohol) với sự có mặt của chất xúc tác TPT
(Tetra iso Propyl Titanate)
Các bước chính của qui trình:
1 . Giai đoạn Monoester hóa .
2 . Giai đoạn phản ứng Diester hóa.
3 . Tách rượu dư (Trích 2-EH và cất 2-EH).
43
Khuấy trộn
dung dòch
Phản ứng
Trích 2-EH dư
Cất 2-EH bằng hơi nước
Trung hòa
Tách nước
Lọc
Bồn chứa
PA
2-EH
TPT
N
2

N
2

dd Na
2

CO
3
10%
N
2

Bình lắng
2-EH bay hơi
2-EH
Nước lẫn dầu
Hơi nước

HỒI LƯU 2-EH
Hơi nước
dd NaOH 2%
Bình chứa thu hồi
Bã lọc
AC
DE
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NGÀNH SẢN XUẤT DOP
4 . Giai đoạn làm sạch ( Trung hòa, loại nước, tẩy màu-mùi, lọc ).
Nhà máy sản xuất chất hóa dẻo của công ty liên doanh hóa chất LG VINA
chọn công nghệ sản xuất theo mẻ với xúc tác là TPT nhằm mục đích sản xuất ra
DOP chất lượng cao và làm giảm lượng nước thải cho phù hợp với qui tắc về môi
trường .
3.3.2.1. Giai đoạn Monoester hóa:
MOP (Mono Octyl Phthalate) là sản phẩm được tạo thành từ giai đoạn
Monoester hóa có mặt chất xúc tác và nhiệt độ thích hợp. PA và 2-EH được cho
vào bình phản ứng MOP có những ống gia nhiệt bằng hơi nước bên trong và sau đó
thêm vào xúc tác TPT .

Sau khi nhập liệu, gia nhiệt hỗn hợp lên tới nhiệt độ cần thiết ( 110 -> 120
0
C )
ở áp suất khí quyển và khuấy bằng cánh khuấy. Ở giai đoạn này với sự có mặt
chất xúc tác TPT, PA và 2-EH được chuyển hóa thành MOP .
Phương trình phản ứng :

C
6
H
4
(CO)
2
O + C
8
H
17
OH  ( COOH)C
6
H
4
( COOC
8
H
17
)
148,13 130,23 178,36
3.3.2.2. Giai đoạn phản ứng Diester hóa:
Trong giai đoạn này MOP chuyển hóa thành DOP. Đầu tiên, hỗn hợp chất
phản ứng ở bình MOP được chuyển sang bình phản ứng, sau đó được gia nhiệt tới

nhiệt độ cần thiết cho phản ứng ( 218 ->222
0
C ) và được khuấy trộn kỹ ở áp suất
khí quyển .
Khí Nitơ được cấp cho bình phản ứng hơi nhằm mục đích loại trừ nhanh chóng
nước tạo ra từ phản ứng và ngăn không cho hỗn hợp phản ứng tiếp xúc với Oxy
không khí.
Nước sinh ra, rượu được bay hơi và ngưng tụ ở thiết bò ngưng tụ sau đó được
tách trong thiết bò lắng.
Phương trình phản ứng :
( COOH )C
6
H
4
( COOC
8
H
17
) + C
8
H
17
OH → C
6
H
4
(COOC
8
H
17

)
2
+ H
2
O
44
TPT
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NGÀNH SẢN XUẤT DOP
MOP 2-EH DOP
Trong giai đoạn này: phản ứng Diester hóa giữa Monoester và rượu xảy ra
khá chậm so với phản ứng ban đầu. Để phản ứng xảy ra theo chiều thuận :
• Loại bỏ nước bằng chưng cất hỗn hợp đẳng phí.
• Tiến hành với lượng rượu dư .
• Tiến hành với chất xúc tác.
3.3.2.3. Tách rượu dư:
Sau khi phản ứng kết thúc, DOP thô sẽ được tiến hành nhằm loại bỏ rượu dư ở
áp suất thấp. Điều kiện chuẩn cho giai đoạn này là khoảng 200
0
C và 100 ÷ 20 Torr,
vào thời điểm này dùng hơi nước để cất rượu .
Khi lượng rượu dư giảm đến mức độ mong muốn, ngừng cất rượu. Sau khi lấy
mẫu, mẫu không còn mùi rượu .
Rượu dư trong bình phản ứng sẽ được bay hơi như một hỗn hợp đẳng khí từ
đỉnh của bình phản ứng và được ngưng tụ, tách ra bằng thiết bò lắng trọng lực .
Điều kiện của quá trình cất:
• Lưu lượng hơi nước : 600 kg/h.
• p suất bình phản ứng : 100 ÷ 20 Torr .
• p suất hơi cấp : 2kg/cm
2
.G.

3.3.2.4. Giai đoạn làm sạch:
Ở giai đoạn này gồm : trung hòa, loại nước, tẩy màu và lọc. Quá trình này
được mô tả như sau:
a. Trung hòa :
Sau khi cất rượu DOP thô được chuyển đến bình tẩy màu và sau đó DOP thô
được làm mát đến khoảng 100
0
C nhờ thiết bò làm lạnh (HE -1103 ). DOP thô vẫn
còn chứa MOP, PA, TPT vì vậy thêm vào dung dòch NaOH 2% để trung hòa DOP
thô. DOP thô được khuấy trộn kỹ với dung dòch NaOH 2% ở áp suất khí quyển
trong vòng 20 phút .
45
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NGÀNH SẢN XUẤT DOP
b. Loại nước ( gia nhiệt 10 phút, loại nước 35phút ):
Trung hòa xong, quá trình tách nước được thực hiện trong vòng 60 phút ở áp
suất 100 ÷ 50 Torr ; 110
0
C. Mục đích quá trình là loại nước trong quá trình trung
hòa và nước có trong dung dòch NaOH .
c. Tẩy màu :
Sau trung hòa, nhập AC (Activated Clay), DE (Deatomaceous Earth)
(Diatomit) vào bình tẩy màu để tẩy màu, làm tăng độ tinh khiết bằng cách hấp phụ
tạp chất. Quá trình này thực hiện trong vòng 30 phút và được khuấy trộn ở áp suất
khí quyển khoảng 95
0
C.
d. Lọc :
Sau khi tẩy màu xong DOP thô được tuần hoàn qua bình tẩy màu và lọc nhằm
đắp tác nhân lọc và AC trong 30 phút. DOP thô tiếp tục tuần hoàn thêm 30 phút để
đạt được màu mong muốn. Sau khi tuần hoàn, DOP sản phẩm đã được loại bỏ đi

chất xúc tác, muối soda, tác nhân lọc và tạp chất khác. Sau khi kiểm tra mẫu nếu
đạt chất lượng, DOP sẽ chuyển tới bồn kiểm tra.
Cuối cùng sau khi nhận bảng phân tích chất lượng từ phòng thí nghiệm nếu
đạt, DOP sẽ được chuyển tới bồn chứa chính .
♦Cơ chế phản ứng :
Bước 1 : Monoester hóa :


Bước 2 : Diester hóa :
46
PA
+
C
8
H
17
OH
2 -EH
CO
CO
O
COOC
8
H
17
COOH
MOP
COOC
8
H

1
7
COOH
MOP
+
C
8
H
17
OH
2 –EH
K
1
K
2
COOC
8
H
1
7
COOC
8
H
17
DOP
+ H
2
O