slide CNTHHCHD axitacetic

ĐỀ TÀI
Tìm hiểu về cấu tạo, tính chất lí hoá, và công nghệ
sản xuất acid Acetic

GVHD:PSG.TS.Phạm Thanh Huyền
Nhóm sinh viên thực hiện
Đặng Đình Hiệp và Đặng Văn Quý

1


Mục lục
Ι.Tổng quan về sản xuất và ứng dụng của acid acetic.
ΙΙ.Cấu tạo và tính chất lí hoá của acid axetic.
ΙΙΙ.Quy trình sản xuất acid axetic từ metanol và cacbon monoxyt của BASF và
Monsanto
1.Giới thiệu.
2.Bản chất hoá học và điều kiện phản ứng.
3.Sơ đồ công nghệ của BASF và Monsanto
IV.Nhận xét
V.Tài liệu tham khảo

2


I.Tổng quan về sản xuất và ứng dụng của acid
acetic
→ Lĩnh vực ứng dụng : Acid acetic là một acid có ứng dụng rộng dãi trong công nghiệp.
Những ứng dụng quan trọng nhất của acid axetic bao gồm:
+ Sản xuất monomevinylaxetat dùng để sản xuất polime vinylaxetat để sản xuất sơn và
chất kết dính.

+ Các este được sản xuất từ acetic là etylaxetat ,n-butylaxetat,propylaxetat. Chúng được
sử dụng cho sản xuất dung môi.
+ Sản xuất acetic anhydrit dùng trong tổng hợp aspirin và các hợp chất khác
+ Ngoài ra còn có các ứng dụng khác trong thực phẩm ,làm dung môi.

3


I.Tổng quan về sản xuất và ứng dụng của acid
acetic

→ Về tình hình sản xuất :
+ Các phương pháp sản xuất acid acetic :
• Phương pháp cacbonyl hoá metanol
• Phương pháp oxi hoá etylen
• Oxi hoá axetandehit
• Phương pháp sinh học

4


I.Tổng quan về sản xuất và ứng dụng của acid
acetic
+ Acid acetic được sản xuất theo cả 2 phương pháp là :
+phương pháp sinh học(10%)
+phương pháp tổng hợp(90%)
+ Sản lượng : 0.5 triệu tấn/năm
+Hoa kì(50%)
+Châu âu 0.1 triệu tấn/năm
+Nhật bản 0.7 triệu tấn/năm và còn lại là tái chế

+ Các nhà sản xuất acid acetic :
+ Đứng đầu là :Celanese và Công ty hoá BP
+ Ngoài ra còn có các công ty khác :Milennium
Chamical,Sterling Chamical ,Eastman,Samsung và
Svensk Etanolkemi.
5


II.Cấu tạo và tính lí hoá của acid acetic
1.Cấu tạo

acid acetic
+ Công thức phân tử CH3COOH
+ Khối lượng phần tử là 60.0(dvc)
+ Nhiệt độ sôi là 118.12˚C,nhiệt độ nóng chảy16.5˚C
+ Tỷ trọng là 1.049g/cm3(l) ,1.266g/cm3(s)
+ Acid acetic có thể hoà tan hoàn toàn trong nước cũng như các dung môi
không phân cực khác như clorofom ,hexan…
+ Acid acetic có tính acid yếu : pka = 4.76 ở 25˚C

6


II.Cấu tạo và tính lí hoá của acid acetic
2. Tính chất hoá học
+ Acid acetic có tính axit yếu : như có thể ăn mòn một số kim loại như Fe, Mg,
Zn tạo ra muối kim loai tương ứng và hydro .Đối với nhôm do có lớp oxyt
nhôm bảo vệ bên ngoài nên acetic không thể ăn mòn được nhôm nên có
thể dùng để chứa và vận chuyển acid acetic.
+ Phản ứng của nhóm cacbonyl : phản ứng este hoá với ancol xúc tác là axit

hoặc bazơ, phản ứng với kiềm tạo ethonat kim loại kiềm và nước.Ngoài ra
còn có các phản ứng khác như : phản ứng thế nhóm OH bởi nhóm Cl hay
NH2 ,hay phản ứng trùng ngưng giữa 2 phân tử axid acetic tạo anhidrit
axetic .
+ Ở 440˚C xảy ra phản ứng phân huỷ acid acetic tạo thành cacbon dioxit và
metan hoặc tạo ra ethanol và nước.

7


ΙΙΙ.Quy trình sản xuất acid axetic từmetanol và cacbon
monoxyt của BASF và Monsanto

1.

Giới thiệu

CH3OH

+

CO

CH3COOH

ΔH298 = -138.6 (kJ/mole)

Về bản chất hoá học thì công nghệ của BASF
và Monsanto là giống nhau đều dựa trên phảnứng trên.Nhưng khác nhau về
xúc tác và động học phản ứng.

8


3.Công nghệ của Monsanto

+ cơ chế phản ứng
+ Điều kiện tiến hành
+nhiệt độ : 180˚C-200˚C
+áp suất : 30-40at
+ xúc tác phức của Rh

9


3.Sơ đồ công nghệ của Mosanto

10


3.Công nghệ của BASF

+ Cơ chế của phản ứng
+ Điều kiện phản ứng :




Nhiệt độ : 250˚C
Áp suất :

+ xúc tác Co(CO)8
+ sử dụng chất hoạt hoá là Co(II)iotua để tái sinh tại chỗ
Co2(CO)8

11

475 at


3. Sơ đồ công nghệ của BASF

12


3. Sơ đồ công nghệ của BASF
a. Thiết bị gia nhiệt
b. Lò phản ứng
c. Thiết bị làm lạnh
d. Thiết bị phân li áp suất cao
e. Thiết bị phân li áp suất trung
f.
g.
h.

13

bình

Buồng giãn nở

Buồng phân li
Cột tách khí

i.
k.
l.
m.
n.
o.
p.

Cột tách xúc tác
Tháp làm khô
Cột tinh chế axit
Tháp tách cặn
Tháp phụ
Tháp rửa
Cột rửa khí


4.Phản ứng oxi hoá axetandehyt
Dựa vào phản ứng :
CH3CHO + O2

CH3CHO

ΔH˚298= -265kJ/mol
Phản ứng tiến hành trong pha lỏng:
+xúc tác : với sự có mặt của muối axetat mangan hay coban
+nhiệt độ: 80-95 ˚C

Phản ứng trong pha khí với xúc tác là Pd, ở 200-250 ˚C,áp suất 0.2-1Mpa

14


4.Phản ứng oxi hoá axetandehyt

15


IV. Nhận xét
Hiện nay

nhu cầu về axit acetic trong nước là rất lớn vì vậy việc có được
quy trình sản xuất axit acetic là vô cùng quan trọng.

Axit

acetic có rất nhiều ứng dụng như sản xuất vinylaxetat để sản xuất
polivinyl axetat dùng cho công nghệ sơn hay chất kết dính ,hay sản xuất
anhydrit axetic và đặc biệt sử dụng nhiều trong thực phẩm.

Hiện nay với

nhu cầu lớn về sử dụng acid axetic vì vậy phương pháp sinh
học không còn là phương pháp chủ yếu mà thay vào đó là các phương pháp
tổng hợp cho năng xuất và chất lượng cao hơn.

16

Tài liệu tham khảo

GS.Đào Văn Tường.Giáo trình động học xúc tác
Giáo trình công nghệ tổng hợp hữu cơ hoá dầu
GS.Hoàng Trọng Yêm.Giáo trình hoá hữu cơ

17


THANK YOU FOR LISTENING

18