giáo trình bài giảng về phân đoạn c4

giáo trình bài giảng về phân đoạn c4 giáo trình bài giảng về phân đoạn c4 giáo trình bài giảng về phân đoạn c4 giáo trình bài giảng về phân đoạn c4 giáo trình bài giảng về phân đoạn c4 giáo trình bài giảng về phân đoạn c4 giáo trình bài giảng về phân đoạn c4 giáo trình bài giảng về phân đoạn c4 giáo trình bài giảng về phân đoạn c4 giáo trình bài giảng về phân đoạn c4 giáo trình bài giảng về phân đoạn c4 giáo trình bài giảng về phân đoạn c4 giáo trình bài giảng về phân đoạn c4 giáo trình bài giảng về phân đoạn c4 giáo trình bài giảng về phân đoạn c4 giáo trình bài giảng về phân đoạn c4

1

Material Reaction Product Uses Co-material

1-butene

Polymerization Poly-1-butene

Plastics

n-butylenes, butanes mixture

Copolymerization HDPE

Pure 1-butene LDPE

Oxidation 1,2-butylene

oxide

Stabilizers Polyols

Codimerization Heptenes,

octenes

Plasticizers Additives

Debutadienized C4 cuts

Hydration Butanols, MEK Solvent

n-butylenes, butanes mixture

Oxonation Amylic alcohol Solvent

Additives

Oxidation

Maleic anhydride

Polyesters Additives Acetic acid Solvents

Material Reaction Product Uses Co-material

Isobutylene

Polymerization Polyisobutylene

Additives Adhesives Sulfonates Pure

isobutylene Copolyme-

rization Butyl rubber Elastomers Dimerization Diisobutylene Plasticizers

Debutadienized C4 cuts

Etherifiacation MTBE Gasoline

additive

Hydration t-butyl alcohol Solvent

Mathacrolein Oxidation

Esterification

Methyl metacrylate

Organic glass

di-t-butyl cresol

p-Antioxidant

UV inhibitor

Material Reaction Product Uses Co-material

Isobutylene

Amination t-butyl amine

Rubber accelerator Herbicides Lubeoil additives Pharmaccuticals

Pure isobutylene

Carbonylation Neopentanoic

acid

Resins Paints Prins reaction Isoprene Elastomers Debutadienized

C4 cuts

Tính chất vật lý của 1 số cấu tử trong phân đoạn C4 thu

được từ steam cracking và catalytic cracking

Component Boiling point

at 1 atm, o C

Relative volatility

at 40 o C

Crystalliztion temperature, o C

Tính chất vật lý của 1 số cấu tử trong phân đoạn C4 thu

được từ steam cracking và catalytic cracking

Component Boiling point

at 1 atm, o C

Relative volatility

at 40 o C

Crystalliztion temperature, o C

A) Extraction in acid medium

- Phân đoạn không có isobutene

- Nguyên liệu sau khi tách nước được trộn với H2, gia nhiệt và đưa vào lò phản ứng Hydro hóa ở 40-60oC, 0.5-1 MPa, xúc tác Pd Sau khi làm lạnh, sản phẩm đưa vào thiết bị tách khí lỏng.

b) Không tách butadiene

- Hydro hóa ở 40-60 o C, 0.5-1 MPa, xúc tác Pd.

- Absorption: this is carried out in a series of 3absorbers / settlers of lead-lined carbon steel Thefeed flows in a countercurrent stream with 50% wt.sulfuric solution, at 50oC, 0.4-0.5 Mpa Externalcirculation of the reaction medium allows for thenecessary agitation and cooling The hydrocarbonsphase (raffinat) is scrubbed with caustic diluted withwater, and then sent to the battery limits.

- Regeneration: the aqueous phase (extract) is firstflashed under vacuum in several stages to remove thehydrocarbons This phase is in the form of a sulfate

partly hydrolyzed to t-butyl alcohol It is sent to a

regeneration column of lead-lined carbon steel, whichperforms 3 functions: acid dilution, isobuteneregeneration and acid concentration, and whichoperates around 120oC

- Purification: the gases effluent from the regeneratorcontains the isobutene formed, uncovered alcohol,polymers and water It is scrubbed with caustic to

condense the polymers and part of the t-butanol The

remaining alcohol and isobutene are recovered bycooling, and then separated by distillation Thepolymers-free t-butyl alcohol is distilled in the form

of an azeotrope with water and recycled toregeneration In this way, 87 to 93 per cent of the feedisobutene is recovered in a purity of 99 to 99.8 %, and

5 % of polymerized by-product used in gasolines

H 2 SO 4 + t-butanol

- 150-300 o C (tối ưu 275oC), 0.6 MPa

- Xúc tác: Dow 50X12 resins, acid polyphosphoric (chất

- Độ chuyển hóa của MTBE 95-98%

CÔNG NGHỆ IFP

Iso-butene

A) Hấp phụ trên sàng phân tử

B) Hydro-isomer hóa α-olefin thành olefin có nối đôi

trong mạch

1-BUTENE

ADSORPTION ON MOLECULAR SIEVES

- Vật liệu hấp phụ: zeolit tổng hợp, đường kính maoquản 3-10 Å

- Chất giải hấp phụ: hydrocarbon có phân tử lượng lớnhơn C4, chênh lệch nhiệt độ sôi lớn so với C4

 Công nghệ Sorbuten (UOP)

- Nguyên liệu: tách C2H2, butadiene bằng phương pháphydro hóa

- Tháp hấp phụ: chế độ chảy ngược dòng giữa nguyênliệu lỏng và các lớp chất hấp phụ

- < 100oC, ~ 2 MPa

- Sau khi hấp phụ, dòng dung môi giải hấp phụ chứa butene hoặc raffinat được vào tháp chưng cất (hồilưu chất giải hấp phụ)

1-UOP Sorbutene process

Components Feedstock Extract Raffinate

HYDRO-ISOMERIZATION

Ý nghĩa:

- Tách các cấu tử thuộc phân đoạn C4 đơn giản hơn

- Alkylates tạo thành với isobutane có trị số octane caohơn sản phẩm alkylate thu được từ quá trình alkylhóa trực tiếp phân đoạn C4 ban đầu

Thiết bị phản ứng sơ cấp

Thiết bị phản ứng thứ cấp

Thiết bị tách khí / lỏng

Thiết bị tách 2-butene

sơ cấp

Thiết bị tách 2-butene thứ cấp

A) Extraction by cuprous acetate ammonium

B) Extraction distillation

BUTADIENE

H3C C

OO

Nguyên liệu:

 Phân đoạn C4 thu từ quá trình steam cracking

 Xử lý các hợp chất acetylene trong nguyên liệu bằngphương pháp hydro hóa chọn lọc

- Pha lỏng, 0.5-1 MPa, 10-60oC

- Xúc tác: hợp chất chứa Pd

- Tách nhiệt phản ứng bằng cách bay hơi 1 phần môitrường phản ứng hoặc sử dụng thiết bị ống chùm làmlạnh bằng propane

 Yêu cầu: hàm lượng các hợp chất acetylene < 500ppm

A) TRÍCH LY BẰNG MUỐI AMONI ĐỒNG (I)

Công nghệ ESSO (USA): dehydrogenation of n-butane,

n-butene.

1 Hấp thụ sơ bộ các hợp chất acetylenic bằng dung

dịch cuprous ammonium acetate (20% wt.)

2 Giải hấp thụ butadiene ở 65oC Giải hấp thụ

acetylenic ở 90oC

3 Hấp thụ butadiene ở -20÷5oC, 0.3-0.4 MPa

4 Nhả hấp thụ butadiene ở 80oC, 0.12 MPa

5 Thu hồi NH3 bằng cách rửa butadiene với nước và

chưng cất dung dịch thu được

6 Tinh chế butadiene bằng chưng cất

- Chất ức chế trùng hợp – t-butylpyrocatechol

B) CHƯNG TRÍCH LY

Lựa chọn dung môi:

- Nhiệt độ sôi của dung môi > nhiệt độ sôi các cấu tửtrong nguyên liệu

- Vai trò của dung môi là hấp thụ butadiene (các hợpchất khác đi vào phần cất)

- Dễ tiến hành: độ nhớt thấp, không tạo đẳng phí, khôngphản ứng hóa học với các cấu tử trong nguyên liệu

- Có khả năng hòa tan cao (đối với RH cùng số nguyên

tử C, khả năng hòa tan giảm: C2H2 > diene > olefin)

- Bền trong điều kiện tách: bền nhiệt, độ ăn mòn thấp,khả năng bắt cháy thấp, hòa tan hoàn toàn với nước…

- Sẵn có, giá cả hợp lý

B) CHƯNG TRÍCH LY

Nguyên tắc chung:

- Chưng trích ly trong 1 – 2 tháp Acetylenic vàbutadiene đi vào phần trích Nếu dùng 2 tháp: tháp 1 –tách butene, tháp 2 – tách acetylenic

- Thu hồi dung môi đã sử dụng bằng cách bay hơi

- Chưng siêu phân đoạn phần trích tách acetylenic vàbutene

- Rửa nước phân đoạn đã tách butadiene để thu hồidung môi rửa

Dung môi dùng để tách butadiene

CÔNG NGHỆ NIPPON ZEON

- Ứng dụng từ 1965

- Dung môi: dimethylformamide

- Tái sinh dung môi: chưng cất tách nước và các

polyme butadiene

CÔNG NGHỆ BASF / LURGI

- Ứng dụng từ 1968

- Dung môi: N-methyl pyrrodione (8% wt nước)

Tháp 80 đĩa

45-55 o C

C4 acetylenic propyne

1,3-butadiene

1,2-butadiene, C5

1,3-butadiene

1,3-butadiene Acetylenic <<