Download miễn phí Tính cân bằng vật chất của quá trình Clo hoá trực tiếp Etylen
Lời mở đầu
Phần I : Lý thuyết
Chương 1 : Tổng quan về Dicloetan
I. Giới thiệu chung về Dicloetan
II. Tính chất vật lý của Dicloetan
III. Tính chất hoá học
IV.Cơ chế của quá trình Clo hoá
V.Tác nhân Clo hoá và nguyên liệu để sản xuất Dicloetan
Chương 2 : Các phương pháp sản xuất 1,2 Dicloetan
I. Phương pháp Clo hoá trực tiếp Etylen
II. Phương pháp Oxyclo hoá Etylen
III.Phương pháp Oxyclo hoá etan
IV. Các quá trình khác sản xuất Dicloetan
Chương 3: So sánh và chọn lựa phương pháp sản xuất
I.So sánh các quá trình sản xuất
II. Chọn và xây dựng công nghệ sản xuất Dicloetan
Phần II: Tính toán
Chương 1 : Tính cân bằng vật chất của quá trình Clo hoá trực tiếp Etylen
I. Tính quá trình cân bằng vật chất cho thiết bị Clo hoá
I.1 /Tính lượng chất đi vào thiết bị clo hoá
I.2 / Tính lượng chất đi ra thiết bị clo hoá
Chương 2 : Tính cân bằng nhiệt lượng của thiết bị Clo hoá
I. Tính lượng nhiệt do nguyên liệu mang vào
II. Tính lượng nhiệt do các phản ứng Clo hoá
III. Tính lượng nhiệt do sản phẩm mang ra thiết bị Clo hoá
IV. Nhiệt mất mát ra môi trường xung quanh
V. Nhiệt lượng do tác nhân làm lạnh
Kết luận
Tài liệu tham khảo
http://s1.liketly.com/flash/edoc/jh2i1fkjb33wa7b577g9lou48iyvfkz6-swf-2015-09-09-tinh_can_bang_vat_chat_cua_qua_trinh_clo_hoa_truc_tiep_etyle.xhmLg1g893.swf /tai-lieu/tinh-can-bang-vat-chat-cua-qua-trinh-clo-hoa-truc-tiep-etylen-85481/ Để tải tài liệu này, vui lòng Trả lời bài viết, Mods sẽ gửi Link download cho bạn ngay qua hòm tin nhắn. Ket-noi - Kho tài liệu miễn phí lớn nhất của bạn
Ai cần tài liệu gì mà không tìm thấy ở Ket-noi, đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
với chất xúc tác là Ag ở nhiệt độ 250oC, thời gian tiếp xúc từ 1- 4s.
CH2= CH2 + 1/2O2 H2C - CH2
O
Oxy hoá etylen với xúc tác PdCl2/CuCl2 để sản suất Andehyt Axetic.
CH2= CH2 + 1/2O2 CH3CHO
Phản ứng làm mất màu thuốc tím.
3CH2= CH2 + 2KMnO4 + 4H2O 3CH2OH- CH2OH + 2MnO2 + 2KOH
v.2.1.3. ứng dụng của Etylen. [6]
Etylen là nguồn nhiên liệu hữu cơ rất quan trọng trong công nghiệp hoá học. Năm 1975, tổng sản lượng etylen thu được trên toàn thế giới là 30 triệu tấn. Etylen được dùng nhiều trong công nghiệp hữucơ để điều chế rượu etylic, Axit Axetic, chất dẻo ApolyEtylen (PE), Dicloetan (dung môi)…, ngoài ra etylen còn dùng để kích thích cho hoa quả mau chín.
Trùng hợp etylen trong những điều kiện khác nhau cho nhiều loại Polyme có giá trị như các Polyme phân tử thấp có thể dùng làm dầu nhờn, Polyme phân tử lượng lớn có thể gia công bằng nhiệt và cán thành tấm, thành màn mỏng cũng như chế tạo các vận dụng khác nhau. Cùng với PVC và Polystyren, Polyetylen là loại chất dẻo được sản suất với chất lượng lớn.
Ngoài ra, etylen còn là nguồn nguyên liệu sản suất ra các sản phẩm hữu cơ khác nhau: Etylenglycol, OxxitEtylen, Andehytaxetic, Etylbenzen, Styren, Vinylclorua,Vinylaxetat, Etylenclorua, các Ancol bậc một không phân nhánh có từ 4-20 nguyên tử cacbon và các sản phẩm đồng trùng hợp một số hợp chất Vinyl.
V.2.1.4. Điều chế Etylen: [6]
Người ta thường điều chế Etylen băng cách tách nước từ rượu Etylic khi tác dụng với Axit H2SO4 đặc ở điều kiện 160-170oC
Ngày nay, người ta điều chế Etylen bằng cách sử dụng phương pháp nhiệt phân hydrocacbon (sản suất 50% từ Naphta, 25-30% từ Etan, Propan, còn lại là từ Gasoil và một số phân đoạn khác).
Naphta thu được bởi quá trình chưng cất dầu thô, khoảng sôi, tỷ trọng và thành phần biến đổi rộng theo nguồn gốc của dầu thô và điều kiện nhà máy lọc dầu, điểm sôi đầu từ 30-100oC, điểm sôi cuối từ 65-200OC.
Etan thu được từ khí tự nhiên béo và khí thải các nhà máy lọc dầu.
Propan thu được từ khí tự nhiên béo, xăng tự nhiên và khí thải nhà máy lọc dầu.
Butan thu được từ xăng tự nhiên và khí thải các nhà máy lọc dầu.
Một hỗn hợp của các hydrocacbon nhẹ như Propan, Iso-butan và n- butan thông thường được gọi là khí hoá lỏng ( LPG) thu được từ xăng tự nhiên và khí thải của nhà máy lọc dầu, nó vẫn được sử dụng làm nguyên liệu.
Gasoil thu được bởi quá trình chưng cất dầu thô, khoảng sôi và tỷ trọng thay đổi theo nguồn gốc của dầu thô và điều kiện của nhà máy lọc dầu.
V.2.2. Nguyên liệu Clo:
V.2.2.1. Tính chất vật lý: [7]
clo là một chất khí có mầu vàng lục, có mùi hắc, nặng gấp 2,5 lần không khí. Các tính chất vật lý của clo được thể hiện ở bảng sau.
Bảng 4. Tính chất vật lý của clo.
Số nguyên tử – Z
17
Tỷ lệ với khối lượng nguyên tử
35,453
Đồng vị bền
35 (71,53%)
Nhiệt độ nóng chảy
172,1oK (-100,98oC)
Nhiệt độ nóng chảy
239,1oC (-34,,05oC)
Tỷ trọng tới hạn
565kg/m3
Nhiệt độ tới hạn Tc
417,15oK (144oC)
áp suất tới hạn Pc
7,71083MPa
Độ tới hạn liên quan đến khí
2,48
Enanpy nóng chảy
90,33kj/kg
Entanpy hoá hơi
287,1kj/kg
Điện cực tiêu chuẩn (E)
1,359V
Entanpy định hướng
239,44kj/mol
ái lực điện tử
364,25kj/mol (3,77Ev)
Tại 20OC một thể tích nước hoà tan được 2,3 lần thẻ tích Clo.
Dung dịch clo trong nước gọi là nước clo. Clo là chất khí độc khi hít thở nhiều clo thì bị ngạt hay có thể chết.
V.2.2.2. Tính chất hoá học của Clo. [4]
a. Đối với các hợp chất vô cơ.
Liên kết giữa clo và các halogen khác chủ yếu là liên kết hoá trị, clo rất hoạt động có thể kết hợp với hầu hết các nguyên tố trừ N2, O2 và C.
Tác dụng với kim loại.
Natri nóng chảy trong clo tạo thành natriclorua.
2Na + Cl2 = 2NaCl
Nếu rắc bột sắt đã nung nóng vào lọ chứa đầy clo, bột sắt cháy tạo thành khói màu nâu gồm những hạt rất nhỏ sắt (III) clorua.
2Fe + 3Cl2 = 2FeCl3
Tác dụng với hydro.
Khí clo không phản ứng với hydro ở nhiệt độ thường. Chỉ trong điều kiện ánh sáng nhân tạo (khoảng 470mm) hay nhiệt độ lớn hơn 250oC thì hydro cháy trong clo với ngọn lửa mờ, xanh nhạt, khí hydrocacbon được tạo thành.
Cl2 + H2 = 2HCl
Giới hạn nổ của hỗn hợp khí tinh khiết nằm trong khoảng 8% thể tích khí hydro và 14% thể tích clo. Giới hạn này phụ thuộc vào áp suất nhưng khi ta thêm khí trơ như N2, CO2 thì giới hạn này giảm.
Tác dụng với nước.
Clo tác dụng với nước tạo thành axit clo hydric và axit hypoclorơ
Cl2 + H2O = HCl + HClO
HClO là hợp chất không bền, dễ bị phân huỷ và giải phóng oxy nguyên tử khi bị chiếu sáng.
Tổng hợp các phản ứng trên ta có:
Cl2 + 2H2O = 4HCl + O2
Oxy nguyên tử hoạt động hoá học rất mạnh, nó oxy hoá phẩm nhuộm và phá huỷ chúng. Clo ẩm có tính tẩy màu.
Tác dụng với amoniac.
Lượng clo dư với sự có mặt của các muối amoniac tạo thành tricloruanitro NCl3 (hỗn hợp nổ)
3Cl2 + 4NH3 = NCl3 + 3NH4Cl
Tác dụng với oxit nitơ.
Với sự có mặt của xúc tác Br, clo phản ứng với oxit nitơ tạo thành cloruanitrosyl (NOCl) theo phản ứng.
1/2Cl2 + NO = NOCl
Tác dụng với SO2
Với sự có mặt của ánh sáng, xúc tác cacbon hoạt tính, clo phản ứng với SO2 tạo thành cloruasunfuryl
Cl2 + SO2 = SO2Cl2
Tác dụng với CO.
Dưới những điều kiện trên, clo phản ứng với CO tạo thành cacboniclorau (Phosgen) không màu, có độ độc tính cao.
Cl2 + CO = COCl2
Tác dụng với natricianua (NaCN) và natrithiocianat: Tạo thành cloruacianuagen và thiocianuagenclorua.
Tác dụng với natrithiosunfat.
Phản ứng này dùng để loại bỏ clo tự do khỏi dung dịch.
4Cl2 + Na2S2O3 + 5H2O = 2NaHSO4 + 8HCl
Tác dụng với cacbondisunfit.
Clo tác dụng với cacbondisunfit tạo thành cacbontetraclorua và disunfuadiclorua.
3Cl2 + CS2 = CCl4 + S2Cl2
Tác dụng với photpho.
Tạo thành Photphotriclorua
2Cl2 + 2P = 2PCl2
Tạo thành Photphopentaclorua.
5Cl2 + 2P = 2PCl5
Tác dụng với muối của Brôm và Iốt.
1/2Cl2 + KBr = KCl + 1/2Br2
Ngoài ra, clo còn phản ứng mãnh liệt với Iốt, Phốt pho đỏ, Arsen, Antimoan, Thiếc và Bitmut.
b. Đối với các hợp chất hữu cơ.
Trong các hợp chất hữu cơ thì liên kết Cl-Cl là hoá trị. Do đó, clo có thể phản ứng với các hydrocacbon theo phản ứng thế hay phản ứng cộng.
Trong các hydrocacbon bão hoà, clo tham gia phản ứng thế hydro một phần hay hoàn toàn để tạo thành hydrocacbon chứa cacbon và clohydro.
Trong công nghiệp, người ta tăng tốc độ phản ứng bằng cách sử dụng ánh sáng, nhiệt hay xúc tác.
Trong các hydrocacbon thơm, phản ứng thế và cộng có thể xảy ra phụ thuộc vào điều kiện (ánh sáng, nhiệt độ, áp suất, xúc tác).
Phản ứng của clo với các hợp chất hữu cơ đặc biệt là các hydrocacbon no có thể xảy ra mãnh liệt dưới các điều kiện tương tự và phân huỷ hoàn toàn thành cacbon tự do.
V.2.2.3. ứng dụng của Clo. [4]
Clo là nguyên tố thứ 11 phổ biến rộng rãi và có hoạt tính cao.
Clo được dùng để tẩy trắng vải, giấy và điều chế những chất cũng dùng để tẩy trắng như clorua vôi. Một lượng lớn clo được dùng để chế tạo axit clohydric, dược phẩm, thuốc trừ sâu, chất màu, chất dẻo, tơ sợi và cao su.
Trong tự nhiên, clo chỉ ở trạng thái tự do trong phakhí phun ra từ núi lửa. Những hợp chất của clo như NaCl, KCl, MgCl2 phổ biến trong tự nhiên có nhiều trong nước biển, hồ.
V. 2.2.4. Điều chế Clo. [4]
Clo được tạo thành là do quá trình oxy hoá axit HCl hay clorua bằng các hợp chất như: Dioxitmangan, Pemanganat, Diclomat, ...
