Thiết kế phân xưởng sản xuất MTBE đi từ isobutan

Thiết kế phân xưởng sản xuất MTBE đi từ isobutan

Lời giới thiệu

Trớc vấn đề bảo vệ và chống ô nhiễm môi trờng đang ngày càng đợc đề cậpnhiều hiện nay, việc thay thế xăng pha chì, gây ô nhiễm môi trờng, bằng xăngkhông pha chì là xu hớng chung của nhiều quốc gia trên thế giới

Để tăng trị số octan của xăng, ngời ta thay thế sử dụng phụ gia chì bởi cáchợp chất chứa oxi có chỉ số octan cao và không gây ô nhiễm môi trờng Nhữnghợp chất chứa oxi thờng đợc sử dụng là rợu và ete nh Metanol, Etanol, và Metyltert Butyl Ete (MTBE), Etyl tert Butyl Ete (ETBE),Tert-amyl Metyl Ete(TAME),

Đây là những hợp chất có trị số octan rất cao và rất thích hợp để pha vớixăng nhằm làm tăng trị số octan của xăng, cải thiện chất lợng xăng

Hợp chất oxi đợc sử dụng chủ yếu để pha vào xăng hiện nay là Metyl tertButyl Ete (MTBE) Đây là hợp chất oxi có những tính chất nổi bật nh: có trị sốoctan cao, độ bay hơi thấp, bền oxi hoá, có những tính chất tơng thích tốt vớixăng, và đặc biệt là không gây ô nhiễm môi trờng Các quốc gia phát triểnhiện nay đều sử dụng xăng có pha MTBE nh là: Mỹ, Anh, Đức, Nhật, Canada, Nhu cầu về MTBE trên toàn thế giới đang tăng rất nhanh Các quá trìnhcông nghệ sản xuất MTBE đã đợc thiết kế và lắp đặt ở nhiều nơi nhằm đáp ứngnhu cầu MTBE đang tăng lên này

Hiện nay, Việt Nam đang xây dựng nhà máy lọc dầu đầu tiên tại DungQuất, Quảng Ngãi, hơn nữa trớc sức ép môi trờng, chính phủ Việt Nam dự tính

sẽ loại bỏ xăng pha chì vào năm 2006 Vì vậy việc tính toán thiết kế dây truyềncông nghệ sản xuất MTBE cho xăng là điều hết sức cần thiết và quan trọng Đócũng là lý do để tôi thực hiện bản đồ án này

Nội dung chính của bản đồ án gồm 3 phần:

I.Giới thiệu chung:

Metyl tert Butyl Ete là hợp chất chứa oxi có chứa khối lợng phân tử là 88,15

và có công thức cấu tạo nh sau:

CH3

CH3 - O - C - CH3

CH3

Nó đợc viết tắt là MTBE MTBE là một trong những ete có vai trò quan trọng đối với công nghiệp sản xuất xăng Nó đợng dùng làm chất phụ gia cho xăng để nâng cao trị số octan, nhằm đáp ứng đợc yêu cầu làm việc của động cơ xăng cũng nh đảm bảo về yêu cầu vệ sinh môi trờng và sức khoẻ con ngời

Trớc đây việc nâng cao trị số octan cho xăng ngời ta dùng chất phụ gia là

“nớc chì” (CH3)4Pb, (C2H5)Pb Tuy nhiên loại phụ gia này bên cạnh việc nângcao trị số octan, giảm giá thành sản phẩm nhng vẫn còn nhợc điểm: ảnh hởng

đến sức khoẻ của con ngời Ô nhiễm môi trờng ảnh hởng trực tiếp đến động cơ,khi động cơ làm việc nhiều Chính vì các nhợc điểm này của nớc chì mà một sốnớc trên thế giới đã ban luật cấm và hạn chế dùng nớc chì

Hiện nay loại phụ gia đợc dùng để thay thế Việc thay thế này đồng nghĩavới việc sẽ có một số thay đổi trong thành phần xăng không chì, nhng chủ yếu

là sự khác nhau đối với phụ gia nhằm tăng cờng trị số octan

Có một số giải pháp hữu hiệu để đạt tới trị số octan cao hơn khi không sửdụng chì:

- Pha trộn xăng có trị số octan cao (nh xăng alkyl hoá, izome hoá, ) vàonhiên liệu có trị số octan thấp

- Nâng cấp và đa thêm các thiết bị lọc dầu để sản xuất hỗn hợp xăng có trị sốoctan cao

- Sử dụng các chất phụ gia không chứa chì, nh các hợp chất chứa oxi: etanol,MTBE, MTBA, TAME,

Trong số các phụ gia chứa oxi nói trên thì MTBE và etanol đợc sử dụng với

số lợng nhiều nhất Chẳng hạn nh ở Mỹ, MTBE đợc pha trộn với 15% thể tích,

etanol tới 10% thể tích ở Braxin đã pha trộn tới 22% etanol vào xăng trongnhiều năm.

Bên cạnh việc tăng trị số octan, hỗn hợp của xăng với phị gia chứa oxi đã giúp thải hyđrocacbon và CO từ xe cộ sử dụng nhiên liệu

Có thể thấy rõ trị số octan của một số chất chứa oxi điển hình trong bảng:

Bảng 1: trị số octan của một số chất chứa oxi

Metanol

Etanol

Tert-butanol (TBA)

Metanol/TBA (50/50)

Metyl tert-butyl ete(MTBE)

Tert-amyl metyl ete(TAME)

Etyl tert-butyl ete (ETBE)

127136120135104110115123115123111116110119

99104100106909896104981059810395104

Từ đó ta thấy, trị số RON của MTBE vào khoảng 115123, do đó hỗn hợp15% MTBE trong xăng có trị số octan gốc là 87 sẽ tạo nên một hỗn hợp có trị

số RON nằm trong khoảng 91 đến 92, làm tăng từ 4 đến 5 đơn vị octan, tơng

đ-ơng với hàm lợng chì từ 0,1 đến0,15g/l Tđ-ơng tự, trị số octan của etanol là120135, do đó hỗn hợp 10% của etanol với xăng có trị số octan là 87 sẽ tạo rahỗn hợp có trị số RON vào khoảng 9092

Nạn ô nhiễm môi trờng trên thế giới trong những năm gần đây đã gây ảnhhởng nghiêm trọng Một trong những nguyên nhân gây nên nạn ô nhiễm môi tr-ờng là khí thải của động cơ có chứa một lợng khí có hại nh: CO, NO, NO2, L-ợng khí này đã gây ảnh hởng trực tiếp đến môi trờng Do vậy vấn đề đặt ra đầutiên là phải giảm lợng khí thải làm cho nhiên liệu của động cơ và để làm đợc

điều này ta phải làm cho nhiên liệu của động cơ sạch hơn, tức là phải sản xuấtxăng sạch, hàm lợng thơm trong xăng thấp, hàm lợng benzen thấp hơn 1%.Mặt khác để có hiệu suất của động cơ cao hơn và tính năng thoát khí thảihoàn thiện hơn thì động cơ phải tỷ số nén lớn hơn, tức là yêu cầu nhiên liệu phải

có trị số octan cao, mà xăng chng cất trực tiếp thì trị số octan còn thấp, cha đủ

Văn Huy Vơng 3 Hóa dầu 3-K43 ĐHBK HN

yêu cầu của động cơ Do vậy ngời ta đã sử dụng các hợp chất nâng cao trị sốoctan để pha vào xăng, và phụ gia đầu tiên đợc sử dụng làm nhiên liệu cho xăng

là TEL (tetra etyl chì) và TML (tetra metyl chì) loại phụ gia này cho phép nângcao đúng trị số octan và làm cho giá thành hạ Loại phụ gia này do MDOLE ng-

ời Mỹ tìm ra vào tháng 11-1921 Vào năm 1929, loại phụ gia này có mặt trongxăng thơng phẩm của Mỹ và có trong xăng thơng phẩm của Đức trớc chiếntranh thế giới thứ II không xa

Tuy nớc chì khi sử dụng pha vào xăng đã bù đắp đợc lợng octan thiếu hụt vàgiá thành xăng khá rẻ, song bên cạnh việc tạo nên đợc các u điểm thì nó cũng

để lại những tác hại nghiêm trọng cho sức khoẻ con ngời (vì chì là chất độctrích luỹ), cho môi trờng và ảnh hởng trực tiếp đến tính năng của động cơ nh:+Trong quá trình cháy tạo nên hợp chất chì rắn trong động cơ

+Kích thích sự nhiễm bẩn bugi, làm tăng sự mài mòn xylanh và các van.+Làm mất hoạt tính của xúc tác trờng hợp xử lý khí thải, chính vì còn nhiềunhợc điểm nên hầu hết các nớc đã ban luật cấm hay sử dụng nớc chì làm chấtmang trị số octan cho xăng

Giới hạn TEL cực đại trong xăng (g/l) năm 1998 ở một số nớc:

Bảng 2: Giới hạn TEL cực đại trong xăng

Xu hớng hiện nay là sử dụng hợp chất chứa oxi làm tăng octan Trong cáchợp chất oxi có ứng dụng thực tiễn nhất là các ete: Metyl tert-Butyl ete(MTBE), Tert amyl-metyl ete (TAME), etyl tert butyl ete (ETBE)

Khi thêm hợp chất chứa oxi vào xăng, ngoài việc làm tăng octan, nó còn

Hàm lợng Pb và aromatic cũng ảnh hởng tới tỷ số octan (ON) của hỗn hợpnhiên liệu chứa MTBE vì nhiệt độ sôi của MTBE thấp nên ảnh hởng của nó tới

ON của phân đoạn có nhiệt độ sôi Ts<100oC rất rõ rệt (đờng 3) Quan hệ giữa

ON và hàm lợng MTBE

1.Xăng có RON-88

2.Xăng có RON-81

3.Phân đoạn xăng có Ts<100oC, RON-77

Khi cho MTBE vào trong xăng thì:

+Không cần bất cứ thay đổi nào đối với đọng cơ hiện hành

+áp suất hơi của nhiên liệu giảm do vậy tổn thất bay hơi khi cấp nhiên liệu

và vận hành giảm

+Giảm khối thải đặc bệt là CO và các hyđro cacbon cha cháy

+Thêm 20% thể tích MTBE vẫn không có hại tới công suất động cơ cũng

nh tăng sự tiêu tốn nhiên liệu, trong điều kiện lạnh khả năng khởi động động cơcũng dễ dàng, ngăn cản sự đóng băng trong bộ chế hoà khí

+MTBE tan lẫn tốt với H2O nên điểm đông đặc của nhiên liệu giảm đángkể

Văn Huy Vơng 5 Hóa dầu 3-K43 ĐHBK HN

+Nhiên liệu trộn MTBE tơng thích với tất cả các vật liệu sử dụng để sảnxuất ôtô nh: đệm cao su, sơn các kim loại trong bộ chế hoà khí, bơm phun, +MTBE không ảnh hởng đến hệ bài tiết là thuốc mê yếu.

Metyl tert Butyl ete là hợp chất chứa oxi thuộc loại hợp chất alkyl tert butylete có công thức cấu tạo:

MTBE đợc tổng hợp từ metanol và isobuten với xúc tác là acid rắn

Ngoài ra, MTBE cũng có những ứng dụng khác trong công nghiệp lọc hoádầu nh: dùng để sản xuất metaacrolein, metacylic acid, và isopren, sản xuấtisobuten (bằng cách phân huỷ MTBE, tuy nhiên đây là biện pháp không kinhtế)

Nhu cầu tiêu thụ MTBE đang tăng nhanh, MTBE là một trong những hoáchất tăng trởng mạnh nhất trên thế giới với tốc độ tăng trởng trung bình 20%mỗi năm (1989-1994) Dự báo tới năm 2010 nhu cầu MTBE sẽ lên tới 29.000nghìn tấn/năm

Có nhiều quá trình công nghệ sản xuất MTBE các hãng trên thế giới đã đợcphát minh và lắp đặt để sản xuất MTBE Quá trình công nghệ sản xuất MTBEcủa Snamprogetti (Mỹ) sử dụng nguyên liệu là hỗn hợp khí C4 chứa isobuten.Quá trình Hiils (CHLB Đức) quá trình của CD Tech dùng nguyên liệu C4 và C5

(hỗn hợp khí) Quá trình ARCO với nguyên liệu từ quá trình đề hyđrat hoá Butyl Acolhol, Tổng công suất của các xởng sản suất MTBE đang hoạt độngvào khoảng 25.275 nghìn tấn/năm

Tert-II.Tính chất của Metyl Tert Butyl ete:

1.Tính chất lý học của Metyl Tert Butyl ete:

Metyl tert butyl ete ở trạng thái bình thờng là chất lỏng, không màu, linh

động, độ nhớt thấp, dễ cháy, tan vô hạn trong các dung môi hữu cơ và các hydro

Một số tính chất vật lý đặc trng của MTBE đợc đa dới bảng 3 [1]

Bảng 3: Tính chất vật lý của MTBE

Nhiệt dung riêng (20oC)

Nhiệt hoá hơi

20 nN/m2,18 KJ/kg.độ

337 KJ/kg-34,88 MJ/kg-280C1,6584% thể tích3,43 MPa

Bảng 4: Tỷ trọng, áp suất hơi bão hoà và độ hoà tan của MTBE

MTBE trongnớc, % KL0

26,840,660,5

1,191,22

1,281,361,47

7,35,0

3,32,21,5

0,76130,75100,74890,74580,74070,7304

MTBE có thể tạo hỗn hợp đẳng phí với nớc, hoặc với Metanol

Bảng 5: Hỗn hợp đẳng phí của MTBE [1]

Hỗn hợp đẳng phí Ts,o C Hàm lợng MTBE,

%KLMTBE - nớc

MTBE - Metanol

MTBE - Metanol (1,0MPa)

MTBE - Metanol (2,5MPa)

52,651,6130175

96866854

.MTBE không có giới hạn về độ tan lẫn với các dung môi thông thờng MTBE rất ổn định trong môi trờng kiềm trung tính và axit yếu

.Trong môi trờng axit mạnh MTBE tách metanol và izo buten

2.Tính chất hoá học:

MTBE là chất khá ổn định dới điều kiện acid yếu, môi trờng kiềm hoặctrung tính Trong môi trờng có cân bằng:

H

CH3 - O - C - CH3 CH3OH + CH2 = C

CH3 CH3

(MTBE) (Metanol) (Iso butylen)

Trong điều kiện phản ứng ở môi trờng acid, MTBE gần nh trơ với các tácnhân khác nh buten-1, buten-2, n-buten, isobutan, điều này làm giảm các sảnphẩm phụ và tăng độ chọn lọc Tuy vậy do cân bằng có thể chuyển dịch sang cóthể tạo thành iso butylen và metanol nên có thể giảm độ chuyển hóa Do vậycần phải lấy MTBE ra khỏi môi trờng phản ứng liên tục để làm cân bằng dịchchuyển sang trái

3.Tính chất của MTBE ảnh hởng đến công nghệ:

Với các tính chất vật lý nh đã trình bày, MTBE có thể thu hồi bằng chngtách vì nhiệt độ sôi của MTBE là 55,3oC tức là lớn hơn hỗn hợp đẳng phí củametanol - hỗn hợp các hyđrocacbon C4 (to

s<30) và MTBE thu hồi đợc ở đáy thápchng tách

Do cân bằng của MTBE trong acid đã nói trên nên để tăng độ chuyển hoátạo ra MTBE, trong công nghệ ngời ta sử dụng kỹ thuật phản ứng chng táchtrong các tháp chng tách và có đặt các lớp xúc tác trong đó Đây là kỹ thuậtphản ứng mới và rất thích hợp để sản xuất MTBE

III Nhu cầu MTBE, tình hình sản xuất MTBE trên thế giới:

Nhu cầu MTBE trên toàn cầu hàng năm tăng 20% trong giai đoạn từ năm1989-1994, thậm chí tới 25% [2], tuy nhiên trong giai đoạn từ năm 1994-2000tốc độ tăng trởng sẽ giảm xuống còn 4%/năm và giai đoạn 2000-2010 sẽ giảmxuống còn 1,7%/năm

Có thể thấy nhu cầu MTBE toàn cầu trong bảng 6

Văn Huy Vơng 9 Hóa dầu 3-K43 ĐHBK HN

Bảng 6: nhu cầu MTBE trên thế giới (đơn vị tính: 1000 tấn) [2]

Năm

Nớc

1994 1995 1996 1998 2000 2005 2010 Tốc độ tăng trởng

2000

1994- 2010

2000- 2010 Mỹ

388 0 70 2259 388 0

1312

13128

10921 283 1065

427 0 70 2064 505 0

1669

17003

12174 286 1115

434 0 70 2419 542 0

1963

19003

12246 292 1186

444 147 70 2449 594 0

2472

19898

12477 297 1262

471 200 70 2487 624 0

3015

20895

13111 313 1478

534 236 85 2553 812 0

3805

22929

13361 321 1735

581 276 104 2631 1024 0

4722

24763

7,7 8,4 15,3

3,3

0,0 1,6 8,2

14,9

8,1

0,7 1,0 3,2

2,1 3,3 4,0 0,6 5,1

4,6

1,7

3,3 3,7 7,6

2,6

2,5 1,0 6,3

8,3

4,0

Hiện nay các xởng sản xuất MTBE đã đợc lắp đặt ở nhiều nơi trên thế giớivới tổng công suất vào khoảng 25275 nghìn tấn MTBE/năm Các xởng này đợclắp đặt dựa trên các quá trình công nghệ của các hãng khác nhau nh: công nghệcủa Snamprogetti (Mỹ) se dụng nguyên liệu FCC-BB và thiết bị đoạn nhiệt, đã

có 21 xởng đợc xây dựng ở nhiều nơi (Mỹ, vùng vịnh, ) dựa trên công nghệ củaSnamprogetti cùng một số dự án đang đợc thực thi, [3] Công nghệ của Hiils

AG cũng đã đợc áp dụng nhiều trong các xởng của CHLB Đức, Những quátrình cong nghệ gần đây nh công nghệ ARCO (của TEXACO) đang đợc sửdụng trong các xởng sản xuất ở Texas (Mỹ) và Tây Âu Công nghệ CD Tech(ABB Lummus) cũng đợc sử dụng với hơn 60 xởng và gần 30 dự án [3] Côngnghệ sản xuất MTBE của UOP với 11 xởng với công suất 30000 bpsd, sử dụng

của TFP, xởng sản xuất dựa trên công nghệ của Phillip (Hà Lan), công nghệ củahãng Shell, đã đợc xây dựng và đang hoạt động khắp nơi ở Nhật Bản các xởngsản xuất với công nghệ của hãng Sumimoto đã đợc xây dựng.

Gần đây ở Arập Xêút, Venezuela và các vùng khác ngời ta đã xây dựng cácxởng sản xuất MTBE từ nguyên liệu khí Butane từ mỏ khí, sử dụng công nghệcủa UOP,

IV.Quá trình tổng hợp MTBE:

1.Hoá học của quá trình tổng hợp: [1]

MTBE đợc tạo thành nhờ sự cộng hợp củametyl alcohol vào nối đôi hoạt động củaiso butylen:

có mặt các cấu tử C4 khác (buten, n-butan, iso butan ) trong môi trờng phảnứng Xúc tác cho phản ứng thích hợp là xúc tác acid rắn Có thể sử dụng xúc tácacid rắn nh bentonit nhng hay sử dụng nhất là nhựa trao đổi ion cationit, gần

đây ngời ta đã nghiên cứu sử dụng xúc tác zeolit

Phản ứng tổng hợp là phản ứng thuận nghịch, để cân bằng dịch chuyển sangphải thì ngời ta phải lấy d lợng metanol hơn so với hệ số tỷ lợng

Quá trình tổng hợp MTBE là quá trình dị thể E - R

Văn Huy Vơng 11 Hóa dầu 3-K43 ĐHBK HN

2 Động học và cơ chế phản ứng: [4]

Phản ứng tổng hợp MTBE là phản ứng thuận nghịch, xúc tác acid, động học

và cơ chế phản ứng phụ thuộc vào môi trờng phản ứng, điều này có nghĩa là phụthuộc vào tỷ lệ:

Có thể xem là phản ứng xảy ra theo cơ chế ion với sự proton hoá iso butentrớc:

R - SO3H + MeOH Me+OH2 + R - SO3

-Sự hấp phụ của alken lên nhựa là rất nhỏ Do đó có thể thấy rằng tiến trìnhphản ứng tổng hợp MTBE sẽ theo cơ chế Eley-Rideal (E-R), tức là phản ứng

mol) lệ (tỉ Metanol Isobuten

R =

xảy ra trên bề mặt nhựa giữa Isobuten từ dung dịch với Metanol đã hấp phụ.Phản ứng bề mặt là giai đoạn quyết định tốc độ.

Ci: nồng độ của cấu tử i, mol/l

i = Isobuten, Metanol, MTBE

KMT: hằng số cân bằng hấp phụ

Khi bị hấp phụ Metanol đợc nối hyđro theo 3 kíchthớc mạng lới của 3 nhóm

SO3H và phản ứng với isobuten từ dung dịch trong các mao quản và ở pha tạogel Sự hoạt động đồng tác dụng của cả 3 nhóm SO3H sẽ tạo ra nhóm tert-butyl

có cấu trúc giống cation, và sự trao đổi phối hợp proton xảy ra

Cũng theo cơ chế này có thể xảy ra sự tạo thành Metyl-sec butyl Ete giống

nh tạo ra MTBE, song sự tạo thành này ở mức độ nhỏ bởi vì khả năng phản ứngthấp của alken thẳng, Buten-1 hầu nh không hấp phụ ở R<0,7

Ngoài ra cũng có sự tạo thành Dimetyl ete (DME) do phản ứng của 2 phân

tử Metanol hấp phụ trên 2 nhóm SO3H cạnh nhau

Khi 0,7< R <0,8, tức là CIB có giá trịn đáng kể, khi đó có thể thấy rằng cơchế Lang muir-Hinshelwood (L-H) bắt đầu có tác dụng

Theo cơ chế này, Metanol và Iso buten hấp phụ lên nhựa để phản ứng tạoMTBE:

Văn Huy Vơng 13 Hóa dầu 3-K43 ĐHBK HN

2 MT MT M

M

MT M

IB M f

) C K C K (1

/K) C C (C K K

r

e e

e e

+ +

−

=

Động học theo cơ chế này sẽ theo phơng trình:

Trên quan điểm phân tử, có thể suy ra rằng sự trao đổi phối hợp proton mà

có liên quan đến sự hấp phụ isobuten là có tác dụng Sự hấp phụ isobuten dẫn

đến sự giữ cố định cấu trúc giống cation của tert-Butyl vào nhóm SO3H, nhóm

mà phản ứng với nối hyđro của Metanol với SO3H bên cạnh Sự đồng tác dụngcủa 3 nhóm SO3H là cần thiết để ổn định cấu trúc của tert-Butyl và sự trao đổiproton xảy ra MTBE đợc tạo ra và nối hyđro với nhóm SO3H và làm giảm tốc

độ phản ứng, nếu quá trình phản ứng không làm cho các hạt nhựa co lại cơ chếL-H có thể xảy ra nhanh hơn cơ chế E-R vì tốc độ phản ứng tăng dần Chậm ơtR=0,7 và mạn mẽ khi R=1,7 Khi CIB đủ cao, iso butylen trong dung dịch, trongcác mao quản và trong các thể gel phản ứng với các phân tử iso butylen đã đợc

ổn định trên nhựa theo cơ chế E-R để tạo ra di isobutylen (DIB), Metyl butyl Ete (MSBE) là các sản phẩm phụ

Sec-Khi R=1,7 thì có sự tăng đột ngột tốc độ phản ứng khơi mào của phản ứngisome hoá buten-1, điều này có thể là do ở giá trị này hàm lợng mol butanoltrong pha lỏng lớn (khoảng 25%) Do đó sự hấp phụ thuận nghịch buten-1 lênnhựa đã khá lớn

Khi R=3,5, hàm lợng CH3OH trong pha lỏng còn ít hơn 15% mol trong khi

đó hàm lợng iso buten là 50% (nếu nguyên liệu là phân đoạn C4 từ quá trìnhCraking hơi nớc) ở CMe thấp này hạt nhựa polime bị co lại và mạng lới SO3Hdày đặc, cơ chế L-H bắt đầu chiếm u thế Do đó lúc này phản ứng tổng hợpMTBE xảy ra chủ yếu theo cơ chế L-H Sự tạo thành DIB theo cơ chế L-H cũng

có tác dụng

2 MT MT M

M IB IB

MT M

IB M IB f

) C K C K C K (1

/K) C C (C K K K r

e e

e e

+ +

+

−

=

Khi R=10, lúc này phản ứng chỉ xảy ra theo cơ chế L-H cuối cùng khi tổnghợp MTBE đạt cân bằng hoá học, một cơ chế chuyển tiếp có thể xảy ra ở R<=1quá trình phản ứng chủ yếu xảy ra theo cơ chế E-R và tốc độ phản ứng khơimào giảm dần ở R<1 tiến hành phản ứng bắt đầu theo cả 2 cơ chế Trong quátrình phản ứng xảy ra phản ứng tổng hợp MTBE chuyển sang cơ chế L-H và tốc

độ phản ứng tăng dần và đạt cân bằng hoá học

V.Xúc tác: [5]

Trong công nghệ sản xuất chất oxy thờng sử dụng xúc tác là nhựa trao đổiion dạng cationít có mao quản lớn Nhựa cationít là 1 acid rắn, là hợp chất caophân tử gồm matrix là hợp chất trùng hợp của styron và có thêm divynyl benzenbutadien hay các hợp chất khác nối đôi liên hợp tạo thành cấu trúc mạng khônggian ở mức độ nào đó để không tan trong nớc và các dung môi hữu cơ nhng cócấu trúc xốp hở để có khả năng trao đổi các nhóm chức nh là -SO3H đã đợc đínhvào matrix polime nói trên (đính vào các nhân thơm)

Matrix của cation tạo thành giữa Styren và divinyl benzen có thể biểu diễn nh sau:

Độ acid càng mạnh thì độ hoạt tính xúc tác càng cao Độ acid phụ thuộc vào kiểu loại và số nhóm acid trên nhựa và bị ảnh hởng bởi độ nối ngang (liên kết ngang) Độ hoạt động của xúc tác nhựa phụ thuộc chủ yếu vào hình thái ban đầu của nhựa và vào tơng tác của nó với pha phản ứng gồm cả dung môi và những chất khác trong hệ thống phản ứng.

Văn Huy Vơng 15 Hóa dầu 3-K43 ĐHBK HN

Hình thái của nhựa trao đổi ion liên quan đến cách tiếp cận của các phân tửvào nhóm Sulfonic Nó có thể bị ảnh hởng bởi tơng tác của dung môi và nhữngphân tử hấp phụ với nhóm định chức.

Một số loại xúc tác nhựa trao đổi ion và tính chất của chúng đợc đa ở bảng7

Bảng 7: Tính chất của một số loại nhựa trao đổi ion [5]

Tên thơng mại Độ

acidC

Bề mặtriêngtheoBET,

m2/g

Bề mặtriêngtheoISEC,m

2/g

Thểtíchmaoquản,mL/g

Đờngkínhmaoquản,

Ao

Kíchthớchạt tb,nm

41,525,042,034,029,025,06,248,131,029,035,0

163,8156,9165,7

151,2

220,1

0,670,520,360,280,330,300,160,380,470,480,33

6508323433294552521148342597662386

0,630,660,740,510,630,430,430,430,400,400,43

1.Các yếu tố ảnh hởng đến quá trình công nghệ:

a.ảnh hởng của tỷ số Iso butene/Metanol đến tốc độ phản ứng tổng hợp:

Khi tăng tỷ số IB/MeOH tức là hàm lợng Iso butylen [6] trong hỗn hợp phảnứng tăng sẽ dẫn đến việc giảm hằng số tốc độ phản ứng tổng hợp Điều này là

do sự ổn định của isobuten và phức hoạt hoá, và do sự tăng lên nhiều các protonhoạt động

Vì vậy trong công nghệ cần điều chỉnh tỷ lệ này phù hợp để tránh làm giảm

b.ảnh hởng của nồng độ MTBE tạo thành đến phản ứng tổng hợp [6]

Khi nồng độ MTBE tăng dẫn đến sự tăng hằng số tốc độ, hằng số mà khôngphụ thuộc và nhựa trao đổi ion Có thể thấy rằng sự tăng hàm lợng MTBE tronghỗn hợp phản ứng dẫn đến những thay đổi, không phụ thuộc vào nhựa, củanhững thông số hoạt hoá ( ∆H và ∆S), những thông số mà dẫn đến sự thay đổiphức hoạt hoá Về điều này làm tăng tốc độ phản ứng

c ảnh hởng của sự có mặt của nớc [7]

Sự có mặt của nớc với một lợng nhỏ, bằng hoặc ít hơn so với trong hỗn hợp

đẳng phí với metanol không ảnh hởng nhiều đến hằng số cân bằng của MTBE,thâm chí có thể làm tăng độ chuyển hoá iso buten

Nớc với một lợng nhỏ cũng có ảnh hởng ức chế và làm giảm tốc độ tạo raMTBE, đặc biệt là ở phần đầu (phần trên) của thiết bị gián đoạn hoặc thiết bịống chùm ảnh hởng ức chế sẽ mất đi khi nớc bị tiêu thụ để tạo ra TBA TBA đ-

ợc tạo thành rất nhanh Cân bằng TBA đạt đợc nhanh chóng hơn so với ete Vìvậy sự có mặt của nớc sẽ dẫn đến sự tạo ra phản ứng phụ

VI Nguyên liệu và tính chất của nguyên liệu cho quá

trình tổng hợp MTBE

Nguyên liệu tổng hợp MTBE là Metanol và iso buten

1.Các nguồn nguyên liệu [2]

Hiện tại iso butylen thu đợc từ 4 nguồn:

+Iso buten từ hỗn hợp Raffinate-1, là hỗn hợp khí thu đợc từ quá trìnhCracking hơi nớc, hỗn hợp khí buten từ xởng etylen Đây là nguồn iso buten th-ờng đợc sử dụng nhiều trong các xởng sản xuất MTBE trên thế giới

Văn Huy Vơng 17 Hóa dầu 3-K43 ĐHBK HN

Nguồn nguyên liệu này có u điểm là nồng độ iso buten tơng đối cao và cóthể dùng trực tiếp để sản xuất MTBE.

+Iso buten từ phân đoạn C4 của quá trình cracking xúc tác tầng sôi BB) Trong nguồn nguyên liệu này thì nồng độ isobuten thấp hơn nhiều trong đóbutan lại chiếm tỷ lệ lớn Do vậy nếu sử dụng nguồn nguyên liệu này thì giáthành sản xuất và vốn đầu t sẽ đắt hơn

(FCC-+ Iso buten từ quá trình đề hyđrat hoá Tert butyl Alcohol Tert butyl Alcoholthu đợc nh là đồng sản phẩm của quá trình tổng hợp propylen oxit Quá trìnhnày đợc thực hiện bởi ARCO chemical and Texaco Company

+Iso buten đi từ quá trình đề hyđro hoá isobutan:

Isobutan có thể từ các quá trình chọn lọc dầu hoặc từ quá trình isome hoákhí mỏ n-butan Đây là nguồpn nguyên liệu hứa hẹn sẽ đáp ứng đợc nhu cầuMTBE và là hớng phát triển có triển vọng Mặc dù đầu t cho sản xuất đòi hỏihơi cao hơn

Tác nhân phản ứng thứ 2 là Metanol đợc sản xuất với độ tinh khiết lớn hơn99% và đợc sử dụng trực tiếp để sản xuất MTBE mà không cần phải xử lý thêm.Metanol hiện nay đợc sản xuất với số lợng hoàn toàn có thể đáp ứng cho tổnghợp MTBE đợc Công suất các xởng sản xuất Metanol hiện nay cho phép sảnxuất Metanol để tổng hợp MTBE với công suất MTBE lên tới 14.106 tấn/năm(1993)

2 Tính chất hoá lý của nguyên liệu:

a.Tính chất của isobuten [8].

Isobuten là chất khí không màu, có thể cháy ở nhiệt độ và áp suất thờng Nó

có thể hoà tan với rợu, ete và hyđro cacbon, chỉ tan ít trong nớc

Một số tính chất vật lý của isobuten đợc dựa ở bảng 8:

Bảng 8: Một số tính chất vật lý của isobuten [8]

2,582kg/m-3

366,9J/g394,2J/g1589J/kg.độ2336J/kg.độ1,8-8,8 thể tíchlog10=A-B/(t+C)A=6,84134B=923,20C=240,00-2702,3KJ/molIso butan có các tính chất của một defin đặc trng với những phản ứng chính

nh phản ứng cộng, xúc tác acid (phản ứng cộng rợu tạo ete, phản ứng cộng cáchalogen tạo các dẫn xuất halogenna, phản ứng cộng H2O tạo TBA, phản ứngisome hoá, phản ứng polime hoá tạo DIB, phản ứng với CO và H2O để tạo ra

Văn Huy Vơng 19 Hóa dầu 3-K43 ĐHBK HN

axit cacbo xlic)(CH3)3C COOH, ph¶n øng víi fomaldehyde t¹o hîp chÊt dïng

b.Tính chất của Metanol: [1]

Metanol là chất lỏng không màu, linh động, dễ cháy và tan nhiều trong nớc,tan hầu hết trong các dung môi hữu cơ, tan ít trong chất béo và dầu, Metanol làchất phân cực vì vậy nó tan nhiều trong các chất vô cơ phân cực và đặc biệt làcác muối Metanol tạo hỗn hợp đẳng phí với nhiều chất nh MTBE,Acrylonitrile, hyđrocacbon (n-pentan, benzen, toluen ), Metyl acetat, Metylmetacrylat

Một số tính chất vật lý quan trọng của Metanol đợc dựa vào bảng 9

Bảng 9: Một số tính chất vật lý của MetanolNhiệt độ sôi (101,3 KPa)

Nhiệt hoá hơi (101,3 KPa)

áp suất hơi Metanol theo to có thể

tính theo

64,6oC0,8100g/cm3

0,78664g/cm3

0,7637g/cm3

44,06J/mol.độ81,08J/mol.độ0,5513mPas9,68.10-3mPas5,5% - 44%

Có thể so sánh giá của các nguồn Isobuten theo bảng 10.

Bảng 10: Tổng kết giá nguyên liệu sản xuất

MTBE [2]

Iso buten từ quá trình cracking hơi nớc

Iso buten từ quá trình cracking xúc tác

(FCC-BB)

Iso buten từ đề hyđrat hoá TBA

Iso buten từ khs butan mỏ khí

Metanol

Cents/Pound9,59,5

11,17,55,0Giá tính ở thời điểm 1995 (quý 4) ở khu vực vùng vịnh

VII.Công nghệ quá trình sản xuất MTBE hiện nay

FCC - C4S MTBE

Đây là nguồn nguyên liệu truyền thống thờng đợc sử dụng trong các xởngsản xuất MTBE trên thế giới Vì vậy quá trình sản xuất đi từ hỗn hợp khíRaffinat-1 hoặc FCC-BB là quá trình sản xuất MTBE phổ biến trớc đây Ưu

điểm của nó là giá thành sản xuất rẻ, do nguyên liệu là có sẵn giá thành sảnphẩm rẻ vì nguyên liệu là các sản phẩm thứ yếu của các quá trình lọc dầu và cóthể sử dụng trực tiếp để sản xuất MTBE Tuy vậy do sự hạn chế về số lợngnguyên liệu mà phơng pháp này đang dần bị thay thế

Một số công nghệ dùng nguồn nguyên liệu là hỗn hợp Raffinal-1 hoặcFCC-BB gồm có:

Công nghệ MTBE của Hiils - Đức sử dụng nguyên liệu là hỗn hợp khíRaffinal-1.

Quá trình tổng hợp ở đây đợc chia làm 2 giai đoạn với độ chuyển hoáisobuten đạt 99,9%

Văn Huy Vơng 25 Hóa dầu 3-K43 ĐHBK HN

Sơ đồ này có thể sử dụng nguyên liệu là hỗn hợp là hyđro cacbon C4 hoặcisobuten từ quá trình đề hyđro hoá isobutan Công nghệ CD Tech sử dụng 2 thiết

bị phản ứng Thiết bị thứ nhất là thiết bị phản ứng đoạn nhiệt, còn thiết bị 2 làthiết bị phản ứng chng tách, vừa thực hiện phản ứng vừa chng tách Trong thápphản ứng chng tách 2 ngời ta bố trí những “khoảng” để chng tách và nhữngkhoảng chứa xúc tác để thực hiện phản ứng để tăng độ chuyển hoá sản phẩm

Đây là công nghệ mới sử dụng kỹ thuật phản ứng chng tách (3) là cột táchMTBE kkhỏi Metanol, (4) là cột tách Metanol - nớc

Một số công nghệ khác cũng đợc sử dụng nguyên liệu từ C4 nh công nghệcủa IFP (hình 4), công nghệ Phillip (hình 5)

Hình 3: Công nghệ CD Tech

Quá trình chuyển đổi bằng phản ứng ete hoá, có thể thu đợc MTBE, ETBE,TAME, TAEE, sự biến đổi của iso butylen lên tới 99%, thiết bị sử dụng lớp xúctác cố định.

Nguyên lý hoạt động:

Nguồn Metanol và isobuten ở thiết bị dehyđro hoá đợc trộn lẫn với nguồnMetanol tái sinh từ thiết bị tái sinh và tất cả đợc đa vào phản ứng (1) Tại đây,một phần isobutylen phản ứng với Metanol tuy nhiên vẫn còn một lợng Metanol

và isobutylen cha phản ứng Hỗn hợp gồm cả sản phẩm MTBE và phần chaphản ứng đợc dẫn ra khỏi đáy của thiết bị (1) và dẫn tới thiết bị phân tách Tại

đây, sản phẩm MTBE đợc tách ra khỏi đáy thiết bị, còn những cấu tử cha phảnứng đợc đa qua bộ phận trao đổi nhiệt và vào thiết bị phản ứng (2) Tại (2) tiếptục xảy ra phản ứng ete hoá, sản phẩm đợc tách ra khỏi đáy của thiết bị và đợcchia làm 2 phần: một quay trở lại tháp phân tách để tách sản phẩm MTBE, một

đi vào cột phân tách Metanol Tại cột phân tách Metanol, phía trên đỉnh của nó

là lợng isobutan còn lẫn isobutylen, hỗn hợp này đợc đa tới thiết bị dehyđrohoá Metanol đợc dẫn tới thiết bị tái sinh và quay trở lại thiết bị phản ứng (1) đểtrộn vào dòng Metanol và isobutylen

Hệ thống thiết bị này cho phép dễ dàng thay xúc tác mà không phải dừngquá trình lại Quá trình cho phép thu hồi MTBE với hiệu suất cao

2.Sản xuất MTBE từ khí butan từ mỏ khí [9], [10], [2].

Văn Huy Vơng 27 Hóa dầu 3-K43 ĐHBK HN

Đây là xu hớng sản xuất mới sử dụng nguyên liệu là phần butan tách từ khí

tự nhiên với trữ lợng lớn

Sơ đồ quá trình sản xuất MTBE từ khí n-butan nh sau:

Quá trình bao gồm 3 giai đoạn:

+Isome hoá khí mỏ n-butan tạo thành isobutan, quá trình isome hoá xảy ra

ở nhiệt độ thấp (150-200oC) và áp suất là 200-400psig trong pha hơi Xúc táccho quá trình là Pt hoặc Al2O3 hoặc Pt/Al2O3 có tẩm một lợng hợp chất hữu cơdẫn xuất clo

Khí n-butan đa vào sẽ chuyển hoá thành isobutan ở gần điểm cân bằng Một

số quá trình isome hoá để thực hiện isome n-butan tạo thành isobutan là : quátrình isome hoá của Lummus (hình 6), quá trình Butamer (UOP) (hình 7)

+Quá trình đề hyđro hoá isobutan thành isobuten:

Quá trình đề hyđro hoá này đợc thực hiện ở t=540760oC và áp suất thấp.Xúc tác phản ứng có thể là Cr/Al2O3 hoặc Pt Sản phẩm thu đợc chứa 7585%iso buten và isobutan Các quá trình đề hyđro hoá hiện nay để sản xuất isobuten là: quá trình Catofin (Lummus) hình 8, quá trình oleflex của UOP(hình9), quá trình STAR của Phillip, quá trình FBD-4 của Snamprogetti (hình10và11)

Văn Huy Vơng 29 Hóa dầu 3-K43 ĐHBK HN

Hình 8: Công nghệ Catofin của ABB Lummus Crest

Quá trình này sử dụng xúc tác Crom oxit, nhiệt cấp cho phản ứng bằng cách

đốt cháy cối tạo thành xúc tác nhờ dòng không khí nóng

Quá trình này thực hiện ở áp suất hơi chân không vì vậy phải chế tạo thiết bịkhó khăn

Quá trình Oleflex sử dụng xúc tác Pt, trong quá trình này song song với việcthực hiện đề hyđro hoá (thiết bị tầng sôi) là việc thực hiện tái sinh xúc tác liêntục.

Văn Huy Vơng 31 Hóa dầu 3-K43 ĐHBK HN

Nhiệt cấp cho các phản ứng đợc thực hiện bằng các thiết bị gia nhiệt ở từnggiai đoạn, và nhờ dùng H2 tuần hoàn mang nhiệt vào.

Quá trình STAR với thiết bị phản ứng dạng lò, qúa trình này đạt gần đếnthực hiện đẳng nhiệt và do đó tăng đ chọn lọc, xúc tác là kim loại qúy

Quá trình FBD-4 sử dụng xúc tác Crom oxit ở dạng bột, quá trình này thựchiện liên tục, xúc tác đợc tái sinh liên tục

+Quá trình ete hoá isobuten thành MTBE: quá trình này đợc tiến hành ở

to=40-90oC và áp suất từ 7-29 at, xúc tác là nhựa trao đổi ion Phản ứng thựchiện trong qua lỏng Công nghệ quá trình ete hoá của một số hãng nh quá trình

CD Tech (Lummus), Ether max (UOP), Phillip, Etherfication Process (Phillip)

3.Sản xuất MTBE từ Tert Butyl Alcohol:

Đây là quá trình sản xuất MTBE đi từ nguyên liệu iso buten của quá trình

đề hyđrat hoá TBA TBA thu đợc là đồng sản phẩm trong quá trình sản xuấtpropylen oxit

Phần II: So sánh đánh giá và lựa chọn

công nghệ

I So sánh các công nghệ:

Có thể thấy rằng việc sử dụng các công nghệ sử dụng nguồn isobuten trựctiếp từ khí của quá trìnhcracking hơi nớc, sử dụng nguyên liệu FCC-BB để sảnxuất MTBE, chỉ có thể áp dụng với quy mô nhỏ do nguồn nguyên liệu hạn chế.Công nghệ MTBE từ các nguyên liệu khác nhau có thể thấy ở bảng 11

Bảng 11: Công nghệ MTBE năm 1995 ở vùng vịnh [2]

1000tấn/năm Thùng/ngàyKhí butan mỏ

Khí cracking hơi nớc

Khí cracking xúc tác

Nguyên liệu từ xởng PO/TBA

800.000100.00080.000100.000

20.0002.5002.00025.000

Có thể sử dụng công nghệ của CD Tech để sản xuất MTBE từ nguồn nguyênliệu hỗn hợp C4 Raffinal-1 hay FCC-BB để đạt độ chuyển hoá cao và đơn giản(lắp đặt trong nhà máy hoá dầu)

Về kinh tế đây là công nghệ có vốn đâù t 14,4 triệu USD với giá thành sảnxuất 0,096 USD/cân Anh

MTBE từ khí hoá dầu không mấy hấp dẫn, cũng có thể sử dụng các côngnghệ nh với nguyên liệu Raffinat (Snamprogetti, Hiils, CD Tech )

Hiện nay công nghệ mới để sản xuất MTBE có triển vọng là công nghệ sảnxuất MTBE đó từ khí butan mỏ Mặc dù đầu t ban đầu cho công nghệ này lớn,song có thể sản xuất với công suất lớn Công nghệ mới của UOP (gồm quá trìnhButamer, oleflex và Ethermax), có nhiều u điểm hơn quá trình của ABBLummus vì quá trình tái sinh xúc tác tiến hành liên tục và do đó xúc tác luôn cóhoạt độ cao Hiện nay để lựa chọn công nghệ nên đi theo phơng pháp này

Về kinh tế vốn đầu t để sản xuất MTBE theo phơng pháp này là 193,1 triệuUSD, giá thành sản xuất là 206 USD/1000 tấn MTBE

Sản xuất MTBE đi theo công nghệ ARCO của TAXACO có vốn đầu t 68,7triệu USD Giá thành sản xuất là 264 USD/1000 tấn Phơng pháp này cũng cóthể sản xuất MTBE với công suất lớn 1.000.000 tấn/năm, song giá thành sảnxuất đắt hơn Và phải kết hợp với quá trình sản xuất Propylen oxit.

II.Lựa chọn công nghệ:

Từ phân tích ở trên có thể thấy rằng để sản xuất MTBE với công suất lớn thìtốt nhất là nên đi theo công nghệ sử dụng nguyên liệu là khí butan mỏ Song vớihoàn cảnh Việt Nam, nhu cầu MTBE sẽ cha lớn lắm, vả lại nếu nhà máy lọc dầu

số 1 đi vào hoạt động thì lợng nguyên liệu C4 từ các quá trình chế biến dầu sẽ

có thể đủ đáp ứng để sản xuất MTBE, nguyên liệu cũng có thể là khí isobutan từquá trình isome hoá khí butan mỏ Do vậy nếu nguyên liệu của ta là isobutan thì

ta chọn công nghệ cho quá trình đề hyđro hoá là công nghệ Oleflex và cho quátrình ete hoá isobuten là quá trình Ethermax

Sơ đồ công nghệ sản xuất MTBE từ isobutan dựa trên các quá trìnhEthermax (UOP) nh hình 13

Văn Huy Vơng 35 Hóa dầu 3-K43 ĐHBK HN

Chó thÝch:

1.Thiết bị gia nhiệt

2.Thiết bị phản ứng dehydo hoá 19.Thiết bị trao đổi nhiệt

3.Thiết bị tái sinh xúc tác 20.Thiết bị phân lykhí không

4.Thiết bị làm lạnh ngng -IB butan

5.Máy nén 21.Van điều chỉnh lu lợng

6.Thiết bị sấy 22.Thiết bị gia nhiệt đáy tháp

7.Máy giảm áp 23 Thiết bị ngng tụ hồi lu

8 Tháp tách khí nhẹ 24 Pin nhiệt điện

Trong quá trình phản ứng có thể lấy một lợng nhỏ xúc tác đã giảm hoạt tính

từ đáy thiết bị phản ứng, cuối cùng đa sang tái sinh, còn từ đáy thiết bị khác đợc

đa trở lại đỉnh của thiết bị phản ứng sau đó Dòng ra khỏi thiết bị phản ứng thứ

Văn Huy Vơng 37 Hóa dầu 3-K43 ĐHBK HN

nhất đợc gia nhập và đa vào thiết bị thứ hai Sau khi ra khỏi thiết bị phản ứngthứ hai, dòng sản phẩm đợc gia nhập ở thiết bị gia nhiệt thứ ba và đa vào thiết bịphản ứng thứ ba và cứ tiếp tục.

Dòng ra khỏi hệ thống thiết bị phản ứng đợc trao đổi nhiệt với nguyên liệu,làm mát, sấy khô và trao đổi nhiệt với dòng khí thải trớc khi đi vào tháp táchkhí thải giàu H2 Khí thải này là phần không ngng trong thiết bị tách đợc nén vàmột phần tuần hoàn lại, một phần lớn đợc đa đi thu hồi, sản xuất điện cho phânxởng hoặc dùng cho các quá trình làm lạnh hoặc sử dụng làm nhiên liệu khíhoặc dùng để sản xuất H2 tinh khiết

Sản phẩm đáy của thiết bị làm lạnh (9) là phần lỏng ngng tụ chứa chủ yếu là

C4 và isobuten Còn lại là isobutan cha phản ứng, n-butan, propan, C3H6, đợc

đa sang phần tổng hợp MTBE nhờ bơm

Dòng khí giàu H2 tuần hoàn lại để duy trì ổn định xúc tác đốt cháy cốc tạo

ra và giúp cho quá trình cấp nhiệt tốt hơn

Phần hỗn hợp lỏng chứa isobuten đợc bơm sang thiết bị trộn và gia nhiệt đểnâng nhiệt độ lên 60oC Metanol sạch từ bể chứa đợc bơm lên và trộn vớinguyên liệu C4 và đi sang thiết bị phản ứng thứ nhất sau khi đã trao đổi nhiệt vớidòng sản phẩm MTBE đi ra

ở thiết bị phản ứng thứ nhất, xúctác đợc bố trí trong các ống chùm và nhiệttoả ra của phản ứng đợc lấy đi bằng nớc làm lạnh Dòng sản phẩm ra khỏi thiết

bị phản ứng thứ nhất đợc đa sang thiết bị phản ứng - chng tách để nâng nhiệt độchuyển hoá isobuten lên 99,9%, đồng thời MTBE cũng đợc tách ra ở đáy thiết

bị phản ứng - chng tách này

Những tác nhân cha phản ứng, Metanol và hỗn hợp C4 từ đỉnh thiết bị phảnứng chng tách đợc ngng tụ, một phần hồi lu, phần khác đợc đa sang tháp hấpthụ Metanol Tại đây nớc đợc phun từ dới lên, hỗn hợp hơi Metanol + C4s đợc đi

từ trên xuống, Metanol bị tan vào nớc và thu đợc ở đáy tháp, khí C4 cha phảnứng không tan đợc thu hồi trên đỉnh tháp và đợc đa đi xử lý trớc khi tuần hoàn

về dây chuyền dehydro hoá

Hỗn hợp Metanol - H2O ở đáy tháp hấp thụ đợc đa sang tháp chng tách Tại

đây Metanol đợc tách khỏi nớc và đi lên đỉnh tháp, Metanol đợc ngng tụ làmmát và tuần hoàn về cùng với Metanol nguyên liệu

Nớc thu ở đáy tháp chng tách đợc bơm lại tháp hấp thụ Một phần nớc chứatrong nguyên liệu rợu không phản ứng cũng đợc thu hồi ở tháp này Do đó cóthể lấy ra một phần nhỏ H2O ở đáy tháp này.

MTBE thu đợc sẽ đợc đa về bể chứa MTBE

Văn Huy Vơng 39 Hóa dầu 3-K43 ĐHBK HN