Tìm hiểu công nghệ sản xuất đimetyl tetraphtalat và tính toán cân bằng cho thiết bị phản ứng với dây chuyền công suất 200 000 tấnnăm

TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT
Bộ môn: Lọc Hóa - Dầu

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
.
ĐỀ TÀI: Tìm hiểu công nghệ sản xuất đimetyl tetraphtalat và tính toán cân bằng cho
thiết bị phản ứng với dây chuyền công suất 200.000 tấn/năm.

Cán bộ hướng dẫn:

Sinh viên thực hiện:

TS. Nguyễn Thị Linh

Cù Thị Thanh Hoa
Lớp: Lọc Hóa Dầu A K54

Hà Nội - 2013

Nguyễn Việt Tiến

Page 1


Chương 1: Tổng quan về sản phẩm Đimetyl tetraphtalat
1. Sản phẩm Đimetyl tetraphtalat
a. Tính chất vật lý.
Cấu tạo

Nó là một chất rắn màu trắng, , sôi ở nhiệt độ 284 0C, nóng chảy ở 141 0C, với
các chỉ tiêu hóa lý như sau:

Bảng 3. Thông số đặc trưng vật lý của Đimetyl tetraphtalat
Các chỉ tiêu

Thông số

Nhiệt độ nóng chảy

1410C

Khối lượng phân tử

194018 g/mol

Khối lượng riêng

1.2 g/cm3

pKa

-7.21

pKb

-6.6

d 254

1.28

Nhiệt độ tự bốc cháy

518 0C

Giới hạn cháy nổ trong không khí

0.8-11.8

Nhiệt độ sôi

2840C

Nguyễn Việt Tiến

Page 2


Đimetyl tetraphtalat ở dạng hạt mịn phân tán tạo thành hỗn
hợp nổ trong không khí
Ngoài ra nó còn ảnh hưởng tới sức khỏe con người và cá sinh
vật dưới nước. khi tiếp xuc với đimetyl tetraphtalat điều dễ
nhận biết nhất là làm mắt bị đỏ lên
b. Tính chất Hóa Học:

Đimetyl tetraphtalat là 1 este đa chức có một số tính chất chung của este như
1. Thủy phân trong môi trường axit (phản ứng thuận nghịch):

C6H4( COOCH3)2 + 2H2O (H+) ↔ C6H4( COOH)2+ 2CH3OH
2.Thuỷ phân trong môi trường kiềm hay còn gọi là phản ứng xà phòng hóa
C6H4( COOCH3)2 + NaOH → C6H4 (COONa)2 +2 CH3OH
c. Ứng dụng của đimetyl tetraphtalat

Đimetyl tetraphtalat có ứng dụng quan trọng trong công nghiệp cũng như
trong đời sống .Đimetyl tetraphtalat là một trong nguồn nguyên liệu sản xuất.
Nó là sản phẩm trung gian để tổng hợp polyeste, bao gồm polyetylen tetraphtalat
(PET) và polytrimethylene tetraphtalat. Mà trong đó các sản phẩm chai PET có
vai trò cần thiết cho nhu cầu chứa đựng nước uống đảm bảo vệ sinh và thân thiện
với môi trường hiện nay
Các sản phẩm hóa chất được sản xuất từ DMT như sau:
Tên
2-Nitro dimethyl
2-amin dimethyl
terephthalate
terephthalate
(NDMT)
(ADMT)
CAS
39020-35-4
5372-81-6
Công
thức
cấu
tạo
Ví dụ
sử
dụng

Sơn nhựa

Nguyễn Việt Tiến

Sơn nhựa

Page 3


Tên

Terephthalic
dihydrazide
136-64-1

1,4-Bisbenzyl

Ví dụ sử
dụng

Cách nhiệt sơn

Vật liệu điện tử

Tên

Terephthaldehyde

4-Amino axit benzoic
methylester

CAS

623-27-8

619-45-4

Ví dụ sử
dụng

Phim cách nhiệt bán dẫn
xen, đại lý làm trắng
huỳnh quang

Nguyên liệu hóa học khác
nhau

Tên

Benzocain

4 - (dimetylamino) benzoic
axit octyl

CAS

94-09-7

58817-05-3

Đại lý gây tê cục bộ

Tia cực tím hấp thụ các đại
lý

CAS

3363-97-1

Công
thức cấu
tạo

Công
thức cấu
tạo

Công
thức cấu
tạo

Ví dụ sử
dụng

2 . Các phương pháp tổng hợp đimetyl tetraphtalat
Các phương pháp tổng hợp đimetyl tetraphtalat thường đi từ p-xilen được
lấy từ phân đoạn chưng cất dầu thô , nhiệt phân xăng,…
Có 2 phương pháp tổng hợp như sau:

• Công nghệ của BASF, Dupont and Montecatini oxihoa pxilen trong pha lỏng và sau đó ester hóa với methanol
cùng trong 1 quá trình

Nguyễn Việt Tiến

Page 4

• Oxi hóa p-xilen bằng axit nitric tạo axit tetraphatic sau
đó este hóa với methanol tạo đimetyl tetraphtalat

+ 4 HNO 3

+ 4 H2O + 4 NO

+ 2 CH3OH
+ 2 H2 O
Tuy nhiên trong quá trình oxi hóa 1 nhóm metyl hóa của
p-xylen tạo nên axit p-xilen thì quá trình oxi hóa nhóm metyl
còn lại khó khăn hơn nhiều, vì thế trong công nghiệp quá
trình sẽ diễn ra theo 4 giai đoạn oxy hóa và este hóa luân
phiên
• Công nghệ Witten do Dynamit Nobel và Hercules thiết kế, về mặt lí
thuyết , quá trình diễn ra theo 4 giai đoạn oxi hóa và este hóa luân phiên

Nguyễn Việt Tiến

Page 5


1. Điều kiện phản ứng
Cả 2 quá trình oxi hóa 2 nhóm metyl đều diễn ra trong pha lỏng ở 140- 170 oC ,
4-8 bar khi có mặ của muối hữu cơ của Co/Mn được axits hóa
Với phẩn ứng este hóa với metanol, nếu không có xúc tác phản ứng diễn ra ở
250-280oC, 100 bar hoặc ở 140-240oCvà 40 bar khi có mặt p-toluensulfonic axit .
2. Cơ chế phản ứng:

Đimetyl tetraphtalat được hình thành phản ứng tỏa nhiệt sau:
C6H4 – (CH3)2 + 3 O2 +2 CH3OH → H3C– OOC–C6H4–COO–CH3 + 4 H2O
Phản ứng tổng này xảy ra qua các giai đoạn hình thành hợp chất trung theo sơ đồ:

Nguyễn Việt Tiến

Page 6


Tình hình sản xuất đimetyl tetraphtalat hiện nay.

Nguyễn Việt Tiến

Page 7


Nguyễn Việt Tiến

Page 8