Etylen Glycol Tiểu luận Công nghệ tổng hợp hợp chất trung gian Nguyễn Hồng Liên ĐHBKHN

NỘI DUNG
I. TỔNG QUAN
I.1. Tình hình sản xuất
I.1.1. Trên TG
I.1.2. Ở VN
I.2. Nhu cầu
II. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ Ethylene Glycol
II.1. Tính chất vật lý
II.2. Tính chất hóa học quan trọng
II.3. Ứng dụng
III. CÁC CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT
III.1. Nguyên liệu
III.2. Cơ sở quá trình
IV. SO SÁNH CÁC CÔNG NGHỆ


I. TỔNG QUAN
1859 lần đầu được đều chế bởi nhà hóa học người Pháp
Charles-Adolphe Wurtz đi từ 1,2-đicloethane và CH3COOAg.

1860 các nhà khoa học đã điều chế được EG bằng phản
ứng thủy phân ethylene oxyde.
I.1. Tình hình sản xuất
# Trên thế giới: Hàng năm cứ sản xuất được khoảng 8 triệu tấn
EO thì có 6.7 triệu tấn EG được sản xuát tương ứng
# Tại Việt Nam: Hiện chưa có nhà máy nào có thể sản xuất
Ethylene Glycol


I. TỔNG QUAN
Thị phần sản xuất trên T/G

I.TỔNG QUAN
 Chi phí và giá cả của EG (dollars/ton):


II. Giới thiệu chung về Ethylene Glycol (EG)
 Công thức cấu tạo của etylen glycol : HOCH2CH2OH
Tên IUPAC : Ethane 1,2 diol
 II.1. Tính chất vật lý
Ở điều kiện phòng etylen glycol là chất lỏng không màu, không mùi, vị
ngọt, háo nước
Tan hoàn toàn trong nhiều dung môi phân cực như nước, rượu, etylen oxit,
axeton, ít tan trong các dung môi không phân cực như benzen, toluen,
dicloetan.
Ethylene glycol là một chất độc đối với người, động vật cũng như môi
trường.

Là chất rất khó kết tinh. Khi làm lạnh etylen glycol trở thành chất lỏng có
độ nhớt cao
Khi làm quá lạnh nó sẽ đóng rắn tạo sản phẩm có trạng thái giống thủy
tinh


II. Giới thiệu chung về Ethylene Glycol (EG)
 Một số tính chất vật lý
của MEG, DEG, TEG
& PEG được cho bởi:

II. Giới thiệu chung về Ethylene Glycol (EG)
 II.2. Tính chất hóa học quan trọng
II.2.1. Các phản ứng thế của nhóm –OH
a. Tác dụng với kim loại kiềm

b. Phản ứng tạo phức với Cu(OH)2


II. Giới thiệu chung về Ethylene Glycol (EG)
 II.2. Tính chất hóa học quan trọng
II.2.1. Các phản ứng thế của nhóm –OH
c. Phản ứng với H3BO3

d. .Phản ứng với axit tạo este vô cơ và hữu cơ


II. Giới thiệu chung về Ethylene Glycol (EG)
e. Phản ứng đề hydrat hóa

II.2.2. Các phản ứng thường áp dụng trong công nghiệp
f. Phản ứng oxy hóa
tác nhân oxy hóa như O2, HNO3, …
g. Phản ứng tạo 1,3-dioxolan
phản ứng giữa etylen glycol với orthofomat hoăc dialkyl cacbonat


II. Giới thiệu chung về Ethylene Glycol (EG)
h. Phản ứng tạo 1,4-dioxolan

Tác nhân acid

i. Phản ứng tạo ete và este vô cơ và hữu cơ
j. Phản ứng giữa etylen glycol và axit terephtalic tạo polyeste có ứng
dụng quan trọng

PET


II. Giới thiệu chung về Ethylene Glycol (EG)
k. Phản ứng epoxy hóa

l. phản ứng tạo natri ethylene glycolat


Ứng dụng của MEG


Ứng dụng

DEG
TEG
PEG

• Sản xuất Polyurethanes, Polyesters,
chất làm mềm, chất làm dẻo, sử dụng
trong sấy khí, dung môi…
• Sử dụng sản xuất sơn, làm dung môi,
chất làm mềm, chất giữ độ ẩm…

• Sử dụng làm thuốc mỡ, dầu bôi trơn,
dung môi (trong sơn, thuốc…), sử dụng

trong mỹ phẩm…


III. Công nghệ sản xuất
 III.1. Nguyên liệu
Nguyên liệu: EthylenE oxyde.
Ethylene oxyde được sản xuất chủ yếu từ ethylene.
Nguồn cung cấp ethylene chính là từ quá trình steam
cracking phân đoạn naphta hoặc khí tự nhiên.
 III.1. Phương pháp chính thủy phân EO

 III.2. Một số phương pháp khác
A. Đi từ khí tổng hợp
B. Oxy hóa trực tiếp Ethylene
Tổng hợp qua HCTG Ethylene carbonate
Công nghệ kết hợp sản xuất EO/EG


III.1. Thủy phân EO
a. Phản ứng

Đặc điểm phản ứng: Tỏa nhiệt
b. Điều kiện công nghệ
Nhiệt độ: ca. 200ºC
Áp suất: ca. 1.5 Mpa
Thời gian lưu: 45Ph – 1h

Độ chọn lọc: 90% còn lại 10% tạo ra các sản phẩm phụ D,Tri, Tetra,
Poly- EG

III.1. Thủy phân EO
Con đường khác đi theo Ethylene Carbonate
Bằng phản ứng của EO với CO2, sau đó thủy phân chọn lọc cho hiệu
suất cao: 98%

CO2 được hoàn nguyên
Xúc tác: R4NHal, R4PHal, or Ph3PCH3I


III.1. Thủy phân EO
Sơ đồ công nghệ:
I. Sơ đồ nguyên lý


III.1. Thủy phân EO
 II. Sơ đồ công nghệ:


III.1. Thủy phân EO Scientific Design Company, Inc


III.1. Thủy phân EO

Union Carbide Corp.,


III.1. Thủy phân EO

 Phản ứng:

 Hiệu suất: Có thể lên đến 98%


III.1. Thủy phân EO

Shell OMEGA


III.1. Thủy phân EO


III.2. Các phương pháp khác
 A. Oxy hóa trực tiếp Ethylene
a. Phản ứng chính

Đặc điểm phản ứng:
Hiệu suất: >90%
Tạo nhiều sản phẩm phụ: Di, Tri, Tetra, Poly…


A. Oxy hóa trực tiếp Ethylene
b. Phát triển hệ xúc tác khác trên cơ sở phức Pd(II).
I. Hỗn hợp PdCl2, NiCl, NaNO3 trong acid acetic và anhydryde acetic
S = 95% với MEG & DEG

CN: 60- 100ºC, 3.04 Mpa
II. Hệ PdCl2-NO2-CH3CN trong acid acetic
S = 50% với MEG và 7% với DEG, 20% sp phụ
III. Hệ PdCl2-CuCl2-CuOCOCH3

S = 90% với MEG
CN: 65ºC, 0.5MPa
c. Đặc điểm
- Hiệu suất chuyển hóa EG nói chung tương đối cao, lớn hơn so với
con đường đi từ EO
- Nhưng ăn mòn nhiều nên thiết bị cần chế tạo phù hợp