Tổng hợp polystyren
Người thực hiện: Phạm Minh Đức
Lớp: KSTN – Hóa dầu – K54
1
Tổng hợp Polystyren
Giới thiệu
Polystyren
Lịch sử phát triển
Tính chất hóa, lý
Ứng dụng
Tình hình sản suất
ở Việt Nam
2
Tổng hợp Polystyren
Phương
pháp sản
xuất
Quá trình sản xuất
Etylbenzen
Quá trình sản xuất
Styren
Quá trình sản xuất
polystyren
3
Giới thiệu Polystyren
Polystyren (PS) thuộc nhóm nhựa nhiệt dẻo bao gồm PE,
PP, PVC.
Năm 1831 Bonastre đã chiết tách ra Styren lần đầu tiên.
Năm 1911 F.E Matherws Filed British đã cho biết điều
kiện nhiệt độ và xúc tác cho quá trình tổng hợp PolyStyren.
Năm 1925 lần đầu tiên Polystyren thương phẩm được sản

HC mạch thẳng.
•
rượu thấp.
•
ete, phenol.
•
axit axetic và nước
PS bền vững trong:
•
Dung dịch kiềm.
•
Axit sulfuric, photphoric.
•
Axit clohydric 10 - 36%.
•
Axit acetic 1- 29%
•
axit formic 1-90%
PS không bền trong:
•
Axit nitric đậm đặc.
•
Chất oxy hóa.
7
Ứng dụng
Ứng dụng của PS:
•
Vật liệu cách nhiệt.
•
Vật liệu xây dựng.

Quá trình sản xuất EB
Tính chất vật lý của Benzen:
Công thức phân tử
C
6
H
6
Phân tử gam
78,1121 g/mol
Bề ngoài
Chất lỏng không màu
Mùi dễ chịu
Nguy hiểm
Dễ cháy
Mùi gây hại cho sức khỏe
Tỷ trọng
0,8786 g/cm³, chất lỏng
Điểm nóng chảy
5,5 °C (278,6 K)
Điểm sôi
80,1 °C (353,2 K)
Độ hòa tan trongnước
1,79 g/L (25 °C)
Độ nhớt
0,652 cP ở 20 °C
Mômen lưỡng cực
0 D
11
Quá trình sản xuất EB
Tính chất vật lý của Ethylen:

– Br + HBr
C
6
H
5
– H + HNO
3
(đặc) → C
6
H
5
– NO
2
+ H
2
O
Phản ứng cộng :
C
6
H
6
+ H
2
→ C
6
H
12
C
6
H

H
2n – 6
+ O
2
→ n CO
2
+ (n – 3)H
2
O
đặc biệt có sinh ra nguội than.
13
Quá trình sản xuất EB
Tính chất hóa học của Ethylen:
Phản ứng cộng: CH
2
=CH
2
+ Cl
2
→ CH
2
Cl= CH
2
Cl
Phản ứng oxy hóa: CH
2
=CH
2
+ 1/2O
2

Để thúc đẩy quá trình chuyển hóa, các hệ xúc tác thường
được sử dụng:
•
Dạng huyền phù hoặc trong pha phân tán ( axit Lewis AlCl
3
).
•
Dạng xúc tác axit rắn mang trên chất mang ( oxy silic-oxyt nhôm,
H
3
PO
4
/kizengua, BF
3
/Al
2
O
3
biến tính).
•
Dạng zeolite ZSM-5, zeolite Y, zeolite beta, EBZ-500
TM
.
Quá trình sản xuất EB
Các công nghệ để sản xuất EB hiện nay:
•
Alkyl hóa trong pha lỏng sử dụng xúc tác AlCl
3
.
•

•
Zeolite có bề mặt riêng lớn do đó có khả năng hấp phụ cao.
•
Có thể điều chỉnh được lực axit và nồng độ tâm axit trong zeolite.
•
Kích thức của các mao quản kích cỡ từ 5 – 12A
o.
•
Zeolite là vật liệu tương đối bền nhiệt và bền thủy nhiệt.
•
Dễ tạo ra những loại zeolite mới.
18
Quá trình sản xuất EB
Alkyl hóa trong pha lỏng sử dụng xúc tác zeolite
19
Lummus/UOP EBOne
TM

Đi vào sản xuất năm
1996 và có 12 nhà
máy đang hoạt động
120 – 150
o
C
170 – 180
o
C
3,5 MPa
200 – 210
o

bắt đầu năm 1999
Được phát triển
bởi CDTech
Quá trình sản xuất EB
•
Ít hơn 1% ethylbenzene trên toàn thế giới từ sản phẩm của.
•
EB sản xuất từ các nguồn này được thực hiện chủ yếu bằng cách
chưng cất (superfractionation) .
•
Nó lần đầu tiên được thực hiện bởi Công ty Cosden oil &
Chemical năm 1957 và sử dụng công nghệ được phát triển bởi
Công ty Badger.
•
Việc tách thường đòi hỏi ba cột chưng cất trong loạt, mỗi cột có
hơn 100 đĩa.
→Tuy nhiên, gia tăng chi phí năng lượng và vốn đầu tư cao đã
làm cho phương pháp này không cạnh tranh.
Tách từ hỗn hợp C
8
22
Quá trình sản xuất EB
Từ những giới thiệu trên ta thấy nổi bật 2 công nghệ:
•
Alkyl hóa trong pha lỏng sử dụng xúc tác zeolite.
•
Alkyl hóa trong pha hơi sử dụng xúc tác zeolite.
Hai công nghệ này thì pha lỏng có tính vượt trội hơn:
•
Điều kiện làm việc mềm hơn.