Công nghệ tổng hợp Vinyl Axetat Tiểu luận Công nghệ tổng hợp hợp chất trung gian Nguyễn Hồng Liên ĐHBKHN

I. Tính chất vật lý
 Là chất lỏng cháy được, khi cháy có mùi đặc trưng.
 Là chất không màu, rất linh động.
 Không tồn tại ở điều kiện thường.
 Hòa tan hạn chế vào nước, tan trong nhiều chất hữu cơ.


II. Tính chất hóa học
1. Phản ứng cộng:
+ Cộng halogen:


+ Cộng HX:


+ Cộng rượu:


+ Cộng hợp chất xianua:

+ Cộng phenol:

+ Cộng metanal:


+ Cộng axit axetic:

+ Cộng cacbon tetraclorua (CCl4):

+ Cộng mecaptan:

+ Cộng NH3:


2. Phản ứng oxi hóa:
Vinyl axetat bị oxi hóa bởi hydropeoxit H2O2
dưới tác dụng của OsO4

Và bị oxi hóa mạnh bởi KMnO4 có mặt KOH


3. Phản ứng trùng hợp và đồng trùng hợp:


4. Phản ứng thủy phân:
Thủy phân VA tạo axetaldehit và axit


III.Phân loại, tiêu chuẩn & bảo quản
1. Phân loại:
VA được phân làm ba loại tùy theo lượng chất ức chế đưa
vào. Chất ức chế thường dùng là hyđroquinon hoặc diphenyl
amin.
+ Loại 1: Nếu VA được đem sử dụng ngay mà không tồn chứa thì
lượng hyđroquinon đưa vào từ 3  7ppm.
+ Loại 2: Nếu VA được sử dụng sau 4 tháng thì lượng chất ức chế
đưa vào ứng với loại VA chứa 12  17ppm hyđroquinon.
+ Loại 3: Ứng với chất ức chế sử dụng là diphenyl amin thì hàm
lượng 200 300ppm. Loại này có thể tồn chứa trong thời gian dài
mà VA không bị biến chất..

2. Tiêu chuẩn
VA thương phẩm có những tiêu chuẩn sau:
 Vinyl axetat,%
: 99,8 ,min.
Nhiệt độ sôi,0C
: 72,3  73,0.
 Hàm lượng axit axetic,% : 0,007 ,max.
 Hàm lượng axetalđehit,% : 0,013 ,max.
 Hàm lượng nước,%: 0,04 ,max.
 Màu sản phẩm, hệ APHA : 0  5.
 Hàm lượng chất lơ lửng : không.


3. Bảo quản
 VA thường được chứa trong bể chứa bằng thép cacbon, thép

tráng men, thép không gỉ.
 Giới hạn nổ của VA với không khí là 2.6-13.4% thể tích, để
ngăn nổ người ta thêm khí N2.
 Các bể chứa VA thường được làm lạnh bằng nước hoặc sơn
trắng bên ngoài để tránh sự cháy nổ và biến chất của VA


IV. Sản lượng


V. Tình hình sử dụngVA
• Sản xuất PVA

• Sản xuất polyvinyl alcol
• Đồng trùng hợp với etylen

• Đồng trùng hợp tạo polyvinyl butyrat
• Phụ gia dầu nhờn, đồng trùng hợp tạo acrylic…


VI.Ứng dụng
Polyvinyl axetat và Polyvinyl alcol là các ứng dụng chính của VA
 Trong quá trình trùng hợp tạo polyvinyl axetat, lượng VA tiêu
tốn cho quá trình này chiếm từ 55  60% tổng lượng VA sản
xuất ra.
 Sản xuất polyvinyl alcol, lượng này chiếm 13  15%.



2 Phương pháp sản xuất VA chính :
 Phương pháp cổ điển nhất sản xuất VA là cho CH3COOH phản ứng

trực tiếp với C2H2.
Phản ứng:
CH3COOH + C2H2
CH2 = CHOCOCH3
 Phương pháp hiện đại đang được sử dụng rộng rãi nhất trên thế giới
là oxy hoá trực tiếp C2H4 với CH3COOH có xúc tác muối Pd. Phản
ứng thực hiện ở pha lỏng và pha khí.
Phản ứng:
C2H4+ CH3COOH + 0,5O2 → CH2 = CHOCOCH3 + H2O

→

1.1 Etylen
M = 28,052

1.2 Axit axetic
M = 60,05

M = 26,04

1.3 Axetilen


2. Tính chất của nguyên liệu.
2.1. Etylen
a. Tính chất
Etylen là một chất khí đứng đầu trong dãy
đồng đẳng anken, không màu, không mùi, hầu như
không tan trong nước (ở 0°C, 100 thể tích nước
hòa tan 0,25 thể tích khí etylen). Etylen hóa lỏng ở
-105°c, tỷ trọng d420 =0,566.


b. Sản xuất etylen trong công nghiệp
1. Quá trình cracking hơi nước ( steam cracking )
Các phản ứng chính:
Cn+mH2(m+n) +2

→

CmH2m + CnH2n+2

CpH2p+2 → CpH2p + H2
Các thông số công nghệ của quá trình nhiệt phân
T = 700 - 9000C
Thời gian lưu: thời gian lưu nằm trong khoảng 0,2 - 1,2 giây
Áp suất : 1,04 bar


2. Quá trình cracking xúc tác
Quá trình cracking xúc tác là quá trình không thể thiếu trong nhà máy lọc
dầu. đây là quá trình chính để nhận được nhiều xăng trong quá trình chế
biến nên sản phẩm khí là sản phẩm phụ của quá trình.
Hiệu suất phân đoạn của quá trình FCC ( xúc tác tầng sôi )
Sản phẩm
Phân đoạn C2
Phân đoạn C3
Phân đoạn C4
Phan đoạn C5
Xăng
Gasol nhẹ
Cặn
Cốc
Tổng

% KL so với nguyên liệu đầu
4,4
2,7
4,9
5,0

27,9
43,0
8,5
4,0
100,0


2.2 Axit axetic
a. Tính chất vật lý
+ Axit axetic ở nhiệt độ thường là một chất lỏng không
màu, trong suốt, thường lẫn các tạp chất như nước,
anhyđric axetic và các chất dễ oxy hóa khác. Axit axetic
đóng rắn (chứa<1% nước) có tính hút ẩm mạnh
+ Axit axetic tan vô hạn trong nước, là dung môi tan tốt
trong các chất hữu cơ, vô cơ.
+ Axit axetic có mùi hăng chua, là chất độc, dễ làm hỏng
niêm mạt mắt, làm hỏng da khi ở dạng đặc.
+ Người ta có thể đánh giá độ tinh khiết của axit axetic
qua nhiệt độ đông đặc


b. Sản xuất axit axetic
Axit axetic được dùng rộng rãi trong công nghiệp, đời
sống và y học. Có rất nhiều phương pháp điều chế axit
axetic, trước đây người ta điều chế bằng phương pháp
lên men và chưng khô gỗ, oxy hóa rượu etylic. Nhưng
trước những yêu cầu sử dụng axit axetic ngày càng
lớn đòi hỏi phải sản xuất theo phương pháp tổng hợp.
Có các phương pháp chính sau:
Oxy hóa axetalđehit.

Tổng hợp từ oxit cacbon và rượu metylic.
Oxy hóa hyđro cacbon butan, naphta


2.3 Axetylen
a. Tính chất vật lý của axetylen
Axetylen có tầm quan trọng to lớn nhất trong số các hidrocacbon chứa một
liên kết ba. Đó là chất khí không màu, ở dạng tinh khiết có mùi ete nhẹ có
tác động gây mê. Axetylen chưa tinh tế điều chế từ canxi cacbua có mùi khó
chịu, mùi này được gây ra bởi các tạp chất hiđro photphua (PH3) và hiđro
sunfua. Axetylen nguyên chất có vị hơi ngọt.
Bảng 1: một số tính chất của axetilen
Trọng lượng riêng (00C, P=760 1,17 kg/m3
mmHg)
Khối lượng phân tử
26,02 g/mol
Nhiệt dung riêng phân tử

0,402 KJ/kg

Nhiệt độ ngưng tụ

-83,8 0C

Nhiệt độ tới hạn

35,50C

Áp suất tới hạn

6,04 Mpa

Nhiệt thăng hoa

21,59 KJ/mol

Nhiệt hóa hơi

15,21 kJ/mol

Tỷ trọng

0,686