Tìm hiểu về quy trình sản xuất fomaldehyt và nhựa phenol fomaldehyt

Tổng quan về nhựa phenol-fomaldehyt
1. Lịch sử hình thành
– Nhựa PF là một loại nhựa phenolic là sản phẩm của
phản ứng trùng ngưng giữa phenol và formaldehyt.
– Nhựa phenolic được nhà hóa học người Đức Bayer
hiểu về quy trình sản xuất fomaldehyt
nghiên Tìm
cứu
đầu tiên vào năm 1872.
và nhựa phenol fomaldehyt.
– Cuối thế kỷ 19, Thus, Claus, Trainer đã tổng hợp
được nhựa phenol và aldehyde trong môi trường axit
HCl.
– Bulumer đã ngưng tụ phenol và formaldehyde khi có
mặt các loại axit, thu được loại nhựa hoà tan trong
rượu, được dựng làm vecni.


Nội dung trình bày
I. Tổng
quan về
nhựa PF
Nguyên
liệu tổng
hợp.

Nhựa PF

• Lịch sử hình thành, nhu cầu thì trường và phát triển.
• Phân loại và ứng dụng.

• Phenol và các dẫn xuất
• Formaldehyt và các dẫn xuất.

• Cơ chế, tinh chất.
• Điều kiện công nghệ, sơ đồ công nghệ.


Lịch sử hình thành
– Smith tạo nhựa phenolic từ phenol và axetaldehyde
với HCl làm xúc tác cho loại nhựa có tính chất
cách điện tốt.
– Ngày 7/12/1909 Leo Backeland đang ký bản quyền
và đặt cho sản phẩm thương hiệu là Bakelit.
– Tại Nga phản ứng của phenol và formaldehyde lần
đầu tiên được giáo sư Petrov nghiên cứu vào năm
1914.


Nhu cầu thị trường và tình hình phát triển
a) Trên thế giới
• Năm 1953 nhựa phenol formaldehyde được sản
xuất nhiều nhất so với những loại nhựa khác.
• Năm 1954 nhựa phenolic được sản xuất là 20.000
tấn.
• Năm 1965 sản phẩm đặt đến 65.000 tấn.
• Cho đến năm 1987 nhựa phenolic được sản xuất là
2,3 triệu tấn.
• Năm 1993 là 2,8 triệu tấn.
• Năm 1998 lượng phenolic được sản xuất là 3,4 triệu
tấn.

Nhu cầu thị trường và tình hình phát triển
Ở Việt Nam
• Năm 1958 - 1960 Trung Tâm Nghiên Cứu Vật Liệu Polyme Trường
ĐHBK Hà Nội đã xây lắp phân xưởng sản xuất keo dán phenol
formaldehyde tại nhà máy gỗ ép Cầu Đuống.
• Năm 1975 Nam Tư giúp đỡ xây dựng nhà máy ván dăm ở khu công
nghiệp Việt Trì. Sau đó Miền nam có các nhà máy gỗ ép, ván dăm
Đồng Nai, Sài Gòn.
• Tình hình phát triển nhựa phenolic ở Việt Nam năm 2000 đến nay :
Giai đoạn 1: từ năm 20002002 xây dựng và lắp đặt 6 nhà máy sản
xuất ván ép nâng công xuất lên 22.000 tấn.
Giai đoạn 2: xây dựng và đầu tư chiều sâu cho 108 nhà máy chế
biến lâm nghiệp.
Giai đoạn 3: xây dựng và hoàn thiện xong 108 nhà máy nâng công
suất lên 85.000 tấn đáp ứng đáp ứng một phần nhu cầu trong nước.


Phân loại

Novolac
• Là nhựa nhiệt dẻo, không có khả
năng tự đóng rắn tạo thành polime
mạng lưới không gian


Phân loại

Nhựa rezitol

Nhựa rezol

Nhựa rezit

Nhựa
Rezolic


Phân loại
Nhựa Rezolic

Là chất rắn, dễ
nóng chảy tan
nhiều trong
dung môi hữu
cơ.

Dùng để sản
xuất sơn, keo
và nhựa rezit.

Tồn tài ở dạng
nhớt, có màu
từ vàng đến
nâu tùy thuộc
vào lượng dư
phenol có
trong nhựa

Ứng dụng

Bột ép

Nhựa đúc

Vật liệu than
grafit

Vật liệu ép
thành lớp

Keo dán và
sơn

Phao lít

Vật liệu ép
với phụ gia
thô

Sản xuất bột
ép Rezolic

Chất độn


Nguyên liệu tổng hợp

Phenol và dẫn xuất
của chúng

Fomaldehyt và dẫn
xuất

• Crezol
• Xilenol.
• Rezolsin.

• Fomaldehyt
• Furfurol.


Phenol và các dẫn xuất
 Công thức phân tử: C6H5OH.
 Công thức cấu tạo :
OH
 Tính chất vật lý:
 Ở điều kiện thường tồn tại ở dạng tinh thể hình kim, không
màu có mùi hắc đặc trưng, để lâu trong không khí có màu
hồng và biến thành màu nâu nhạt do nó bị ôxy hóa.
 Tỷ trọng : d = 1,0545 g/cm2
 Nhiệt độ nóng chảy : tnc = 40,30C
 Nhiệt độ sôi : ts = 182,20C
 Phenol tan rất ít trong nước lạnh nhưng tan tốt trong nước ở
nhiệt độ>600C


Phenol và dẫn xuất

 Tính axit :
 Phản ứng thế SE

C6H5OH + H2O  C6H5O- + H3O+

 Phản ứng với fomaldehyt
OH
OHOH

CH2OH
+

HCHO

+

, XT

OH

OH
CH2


Phenol và các dẫn xuất
Dẫn xuất
 Cresol: - Công thức phân tử : C6H4(CH3)OH.
- Công thức cấu tạo : có 3 công thức cấu tạo

 Tính chất của 3 đồng phân

Đồng phân

Tỷ trọng

Nhiệt độ nóng chảy

Nhiệt độ sôi

Tham gia phản ứng

o-crezol

1.0415

30.8

109.9

Tạo nhựa nhiệt dẻo

m-crezol

1.0341

11.9

202.2

Tạo nhựa nhiệt rắn

p-crezol

1.034

34.8

202.1

Tạo nhựa nhiệt dẻo


Ứng dụng

ứng dụng

ứng dụng

ứng dụng

• Sản xuất hương
liệu, thuộc da.
• Dung môi để làm
sạch các sản phẩm
dầu

• Sản xuất nhựa PF
• Sản xuất thuốc
nhuộm, nhựa trao
đổi ion.

Các phương pháp sản xuất phenol
Clo hóa benzen và dẫn xuất
phenol bằng các nung
benzensulfonat trong kiềm
nóng chảy

Đi từ benzen

Công nghệ

Quá trình cumen

Dehydro hoá hỗn hợp
cyclohexanol và
cyclohexanon sản xuất
phenol


Sản xuất phenol bằng cumen
• Phản ứng :


Điều kiện công nghệ của quá trình






Nhiệt độ : từ 500C đến 900C.
Áp suất : áp suất khí quyển.
Thời gian phản ứng : khoảng 15 phút.
Xúc tác: HCl, H2SO4, AlCl3…
Sản phẩm chính của quá trình :
 Phenol.
 axeton


Các giai đoạn của quá trình

Giai đoạn oxy
hóa cumen
thành
hydroperoxit

Giai đoạn
phân ly
cumyl
hydroperoxit

Tinh chế
phenol
bằng chưng
cất, kết
tinh.


Sơ đồ công nghệ sản xuất phenol từ cumen

Fomaldehyt và dẫn xuất
• Phân tử gam: 30,03 g/mol
• Công thức cấu tạo: CH2O

• Tỷ trọng và pha: 1 g/m3, khí
• Độ hòa tan trong nước: > 100 g/100 ml (20 °C)
• Điểm nóng chảy: -117 °C (156 K).
• Điểm sôi : -19.3ºC (253.9 K)


Tính chất hóa học của fomaldehyt
 Phản ứng tự phân hủy
2HCHO → CH3OH + CO
 Phản ứng oxi hóa khử
CH2O + 1/2 O2
→
HCOOH
 Phản ứng giữa các phân tử fomaldehyt
2HCHO(polyme)
HCOOCH3


Tổng hợp formaldehyt
 Công nghệ chuyển hóa hoàn toàn metanol (công nghệ
BASF) .

 Công nghệ chuyển hoá không hoàn toàn và chưng
thu hồi metanol .
 Sơ đồ sản xuất formandehyde theo phương pháp formox.

Công nghệ chuyển hóa hoàn toàn metanol (công nghệ BASF).


Công nghệ chuyển hoá không hoàn toàn và chưng thu hồi
metanol .


Sơ đồ sản xuất formandehyde theo phương pháp formox.