Download Đề tài Công nghệ và quá trình sản xuất Metyl Tert Butyl Ete (MTBE) miễn phí
Mục lục
MỞ ĐẦU 3
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ XĂNG VÀ PHỤ GIA PHA XĂNG 4
1.1. Xăng động cơ 4
1.1.1. Thành phần và phân loại xăng 4
1.1.1.1. Thành phần của xăng 4
1.1.1.2. Phân loại xăng 5
1.1.2. Một số tính chất kỹ thuật đặc trưng của xăng 7
1.1.3. Phụ gia cho xăng 7
1.1.3.1. Phụ gia chì 10
1.1.3.2. Hợp chất chứa Mangan 11
1.1.3.3. Hợp chất chứa sắt 13
1.1.3.4. Các phụ gia chứa Oxigenat 15
1.2. Tình hình sản xuất và tiêu thụ Phụ gia chứa Oxi 22
1.2.1. Thế giới 22
1.2.2. Tại Việt Nam 23
CHƯƠNG 2. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ SẢN PHẨM MTBE 26
2.1. Sơ lược lịch sử phát triển MTBE, mục đích và ý nghĩa 26
2.1.1. Sơ lược về sự phát triển của MTBE 26
2.1.2. Mục đích, ý nghĩa sản xuất MTBE 27
2.2. Yêu cầu về chất lượng MTBE thương phẩm 28
2.3. Nguyên liệu và sản phẩm 28
2.3.1. Sản phẩm MTBE 28
2.3.2. Nguyên liệu 30
CHƯƠNG 3. CÔNG NGHỆ VÀ QUÁ TRÌNH SẢN XUẤT MTBE 38
3.1. Các phương pháp sản xuất MTBE 38
3.1.1. Cơ sở hóa học 38
3.1.2. Động học và quá trình phản ứng 38
3.1.3. Xúc tác cho quá trình tổng hợp 39
3.1.3.1. Nhiệt độ 41
3.1.3.2. Áp suât 41
3.1.3.3. Tỷ lệ iso – buten/methanol 41
3.1.3.4. Xúc tác 41
3.1.3.5. Ảnh hưởng của sự có mặt của nước 42
3.1.4. Các công nghệ sản xuất MTBE 42
3.1.4.1. Quá trình isome hóa n – butan thành iso – butan 42
3.1.4.2. Quá trình đề hydro hóa iso – butan thành iso – buten 44
a. Quá trình Oleflex 45
b. Quá trình STAR 47
c. Quá trình Catofin 48
d. Quá trình FBD – 4 49
3.1.5. Quá trình Ether hoá tạo MTBE 49
3.1.5.1. Công nghệ CD-TECH 50
3.1.5.2. Công nghệ sản xuất MTBE của Hills 50
3.1.5.3. Quá trình Ete hoá (quá trình Ethermax) của hãng UOP 51
3.2. SO SÁNH ĐÁNH GIÁ VÀ LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ 51
3.2.1. So sánh các công nghệ: 51
3.2.2. Lựa chọn công nghệ 52
3.2.2.1. So sánh các công nghệ 52
3.2.2.2. Lựa chọn công nghệ 53
/tai-lieu/de-tai-ung-dung-tren-liketly-9045/
++ Ai muốn tải bản DOC Đầy Đủ thì Trả lời bài viết này, mình sẽ gửi Link download cho!Tóm tắt nội dung:
và Hydrocacbon ít hơn xăng thông thường. Đối với Nox, thì tùy thuộc vào tỷ lệ gasohol/ kk, kết quả là tăng hơn 0,3g Nox/1km trong điều kiện giàu xăng và giảm hơn 0,28g NOx/ 1km trong điều kiện thiếu xăng. Phát thải CO2 không bị ảnh hưởng khi pha trộn Etanol vào xăng.
Bảng 10: Thành phần khí xả động cơ Mercedes B140 và Daihatsu khi sử dụng xăng thông thường và xăng pha trộn 10% Etanol [12]
Thành phần khí xả
Gasohol 92/RON 92
Mercedes B140
Daihatsu
CO, %vol
0,0156/0,0278
0,0167/0,0289
CO2, %vol
14,6/14,5
15,3/14,1
Hydrocacbon, ppm
5,3/5,5
5,94/5,67
NOx, ppm
400,4/422,7
416,0/437,8
Phụ gia Metyl – tert – Butyl ete (MTBE)
MTBE có tính chất tương tự xăng đặc biệt có ON cao nên có khả năng lamg phụ gia tăng ON cho xăng rất tốt. Tuy nhiên khả năng hòa tan của MTBE vào nước là lớn hơn cho với xăng thông thường nên trong quá trình sản xuất, vận chuyển, sử dụng tránh để thất thoát MTBE ra môi trường.
MTBE là phụ gia được sử dụng nhiều nhất và phổ biến nhất trong các phụ gia của Ete. Chẳng hạn ở Mỹ MTBE được pha trộn với 15%V. Việc tăng hàm lượng MTBE trong xăng sẽ làm thay đổi áp suất hơi bão hòa, thành phần cất phân đoạn nhiên liệu. Thông thường MTBE được pha vào xăng với tỷ lệ 5 – 15%V với tỷ lệ này sẽ tăng 2 – 5 ON cho xăng sau pha trộn, tương đương với hàm lượng chì từ 0,1 – 0,15g/l.
Bảng 11: Tính chất hóa lý của MTBE [13]
Tính chất hóa lý
Công thức phân tử
Phân tử lượng
Thành phần nguyên tố, %kl
Tỷ trọng tại 150C, kg/l
Áp suất hơi Reid (RVP), Psi
Nhiệt độ sôi, 0C
Giá trị
CH3 – O – C4H9
88
68,1%C; 13,7%H; 18,2%O
0,746
7,8
55
Nhiệt độ đông đặc, 0C
-108,6
Độ tan ở 250C
MTBE trong nước
Nước trong MTBE
Nhiệt bay hơi, kcal/kg
Nhiệt trị, kcal/kg
5%
1,5%
81,7%
8400
Trị số Octan
RON
MON
115 – 123
98-105
Hiện nay nhà máy lọc dầu Dung Quất đang sử dụng MTBE với hàm lượng 5 – 15%V để pha trộn, sản xuất các xăng RON92, RON95, RON98.
Bảng 12: Sự ảnh hưởng của MTBE đến các đặc tính kỹ thuật của xăng với các hàm lượng khác nhau [14]
Đặc tính kỹ thuật
Xăng gốc
Hàm lượng MTBE
5%V
10%V
15%V
20%V
RON
92,5
93,8
94,7
96,0
96,8
RVP, Psi
55,0
51,5
52,5
51,0
54,5
Thành phần cất, 0C
10%
50%
90%
EBP
58
97
161
189
58
93
160
188
54
91
162
185
57
86
161
187
54
80
156
185
Việc pha trộn MTBE vào làm giảm nhiệt độ chưng cất tại T50 điều này giúp cho các nhà máy lọc dầu có nhiều lựa chọn hơn sử dụng trong việc phối trộn các sản phẩm xăng có tỷ lệ phối trộn khác nhau
Nhược điểm lớn nhất của MTBE là khi bì rò rỉ trong có trình sử dụng, tồn chứa sẽ gây ô nhiễm nguồn nước, mặc dù không gây ảnh hưởng đến sức khỏe con người nhưng MTBE gây ra mùi hết sức khó chịu cho nước ngay cả ở hàm lượng rất thấp. MTBE dễ cháy (điểm chớp cháy-100C) và có thể tạo peroxit dễ nổ khi tiếp xúc với không khí
Tương tự như Etanol, MTBE pha trộn vào xăng sẽ làm giảm lượng phát thải CO, Hydrocacbon, giảm NOx trong điều kiện thiếu xăng.
Phụ gia Etyl tert – Butyl ete (ETBE)
ETBE có tính chất tương tự MTBE, tuy nhiên khả năng hòa tan vào nước và áp suất hơi bão hòa của ETBE thấp hơn, trị số octan của ETBE tương đương với MTBE nên ETBE có khả năng thay thế dần MTBE làm phụ gia tăng ON cho xăng khi giá thành sản xuất hợp lý
Bảng 13: Tính chất hóa lý của ETBE và xăng gốc, khảo sát khi pha trộn
[15]
Đặc tính kỹ thuật
Xăng gốc (G)
Giá trị
Công thức phân tử
-
C2H5 – O – C4H9
Thành phần nguyên tố, %kl
-
70,6%C; 13,7%H; 15,7%O
Tỷ trọng tại 150C
0,722
0,746
Áp suất hơi Reid (RVP), Psi
Nhiệt độ sôi, 0C
Nhiệt độ đông đặc, 0C
Độ tan ở 250C
ETBE trong nước
Nước trong ETBE
Nhiệt bay hơi, kcal/kg
Nhiệt trị, kcal/kg
60,6
-
-
-
-
4,4
72
-94
1,2%
0,5%
74,3
8600
Trị số octan
RON
MON
98,5
87,3
110 – 119
95 – 104
Thành phần cất, 0C
IBP
30%
50%
90%
EBP
33,2
66,4
92,5
141
150
-
-
-
-
-
Hiện nay do giá thành sản xuất ETBE đắt hơn MTBE và Etanol nên nếu sử dụng ETBE để phối trộn vào xăng sẽ kéo theo giá thành sản phẩm tăng. Vì vậy để hạn chế nhược điểm này cũng như các nhược điểm của Etanol và MTBE người ta phối trộn ETBE với MTBE hay Etanol với một tỷ lệ nhất định
Nói chung ETBE giải quyết khá trọn vẹn nhược điểm của Etanol và MTBE. ETBE ít tan trong nước và khó giải hấp từ đất nên ít gây ô nhiễm hơn MTBE. So với Etanol thì ngoài việc làm giảm RVP pha trộn của xăng nó còn có nhiệt cháy cao hơn, ETBE có ưu điểm trong việc sử dụng năng lượng và hạn chế phát thải khí CO2.
Phụ gia tert amyl metyl ete (TAME)
Bảng 14: Tính chất hóa lý của TAME [16]
Tính chất hóa lý
Giá trị
Công thức phân tử
Phân tử lượng
CH3 – O – C5H11
102
Trị số octan
RON
MON
111-116
98 – 103
Thành phần nguyên tố, % KL
Tỷ trọng tại 150C
Áp suất hơi Reid (RVP), Psi
Nhiệt độ sôi, 0C
Độ tan ở 250C
TAME trong nước
Nước trong TAME
70,6%C; 13,7%H; 15,7%O
0,775
1,5
86
1,15%
0,6%
Nhiệt bay hơi, kcal/kg
78
Nhiệt trị, kcal/kg
8600
TAME được pha vào xăng đến 15%V, tăng ON 2 – 3 đơn vị cho xăng sau pha trộn. Nghiên cứu cho thấy so với MTBE thì TAME tạo độ tăng ON thấp hơn 5%. Pha trộn TAME vào xăng không làm ảnh hưởng đến RVP của xăng.
Các hợp chất Oxigenat khác
Trong thực tế người ta còn sử dụng một số phụ gia của ete để pha trộn vào xăng nhằm tăng trị số octan của xăng như: phụ gia TAEE hay dipropyl ete DIPE. Các hợp chất này có ON thấp hơn các hợp chất có chứa oxi khác, do việc dùng chúng để thêm vào tăng ON cho xăng chưa được phổ biến nên cũng chưa được nghiên cứu nhiều.
Tóm lại các hợp chất Oxigenat là những hợp phần quan trọng để tăng ON của xăng, phù hợp với phát triển kinh tế, môi trường xã hội của Việt Nam. Các hợp chất oxigenat có thể được pha vào xăng với tỷ lệ cao. Do đó không chỉ là phụ gia, chúng có thể coi là một nguồn nguyên liệu quan trọng trong tương lai
Tình hình sản xuất và tiêu thụ Phụ gia chứa Oxi
Thế giới
Các hợp chất Oxigenat là phụ gia pha xăng phổ biến trên thế giới và ngày càng tăng. Tại các nước Mỹ và Brazil tập trung sản xuất với trữ lượng lên đên gần 90% toàn thế giới. Tại khu vực châu á các nước dẫn đầu trong sản xuất là Trung Quốc, Thái lan và Ấn độ, các nước này có những quy định và chính sách thúc đẩy sử dụng đặc biệt là E10
Ngày nay xã hội phát triển không ngừng, đời sống người dân được nâng cao, các phương tiện giao thông tăng nhanh do đó ở các đô thị lớn tình trạng ô nhiễm môi trường ngày một gia tăng. Một nguyên nhân gây ra ô nhiễm là lượng lớn khí thải sinh ra từ phương tiện giao thông do vậy người ta đã phải nâng cấp nhiên liệu xăng cho động cơ MTBE là cấu tử có trị số octan cao được sử dụng phổ biến nhất hiện nay làm phụ gia pha xăng nâng cao trị số octan. Xét trên toàn thế giới lượng Oxigenat tính hàng năm tăng khoảng 20% trong giai đoạn 1894 – 1994. trong giai đoạn 1994 – 2000 tăng khoảng 8% và giảm 1,5% từ năm 2000 – 2010 dưới đây là bảng số liệu về nhu cầu phụ gia của một số quốc gia trên thế giới
Bảng 15: Các nước sản xuất Etanol nhiên liệu [17]
Quốc gia
Sản lượng 2007 – triệu m3
Mỹ
Brazil
Châu âu
Trung quốc
Canada
Thái lan
Ấn độ
24,56
18,97
2,15
1,84
0,8
0,3
0,2
Trung mỹ
0,15
Thổ nhĩ kỳ
0,06
Peru
0,03
Argentina
0,02
Paraguay
0,18
Bảng 16: Nhu cầu MTBE trên thế giới (đơn vị 1000 tấn...
