Tiểu luận công nghệ sản xuất poly metyl meta acrilate

Hiện nay Việt Nam chưa có nhà máy nào sản xuất sản phẩm này mà hoàn toàn nhập khẩu từ nước ngoài. Chính vì thế nhu cầu có một nhà máy sản xuất Poly (Metyl Metacrylat) cũng như các sản phẩm liên quan là cần thiết. Cần xem xét về mặt nguyên liệu, vốn đầu tư, công nghệ, nhà xưởng, khả năng cạnh tranh, mặt bằng…. Trong đó nguyên liệu là yếu tố quan trọng nhất để từ đó đưa ra quyết định chọn công nghệ. Tuy nhiên hiện này với sự ra đời của nhà máy lọc hóa dầu Bình Sơn (Quảng Ngãi) và sắp tới là Nghi Sơn (Thanh Hóa), Long Sơn (Vũng Tàu) … đã và cung cấp cho ngành công nghệ hóa học một nguồn nguyên liệu dầu và khí dồi dào, hy vọng chúng ta có thế sớm xây dựng được nhà máy sản xuất nhựa Poly Metyl Metacrylat để phục vụ cho nhu cầu ngày càng lớn ở trong nước.

Các nội dung chính

Chương 1: Tính chất vật lý, hóa học và ứng dụng của hóa phẩm

Chương 2: Các nguồn nguyên liệu để sản xuất hóa phẩm.

Chương 3: Các phương pháp tổng hợp hóa phẩm.

Chương 4: So sánh, đánh giá các phương pháp sản xuất

lựa chọn công nghệ để sản xuất tại Việt Nam.

Chương 4: So sánh, đánh giá các phương pháp sản xuất

lựa chọn công nghệ để sản xuất tại Việt Nam.

Kết luận: Đánh giá về khả năng triển khai xây dựng nhà máy

sản xuất hóa phẩm tại Việt Nam Kết luận: Đánh giá về khả năng triển khai xây dựng nhà máy

sản xuất hóa phẩm tại Việt Nam.

Chương 1: Tính chất vật lý, hóa học và ứng dụng của hóa phẩm 1.1 Lịch sử

Trong quá trình bảo quản cần bổ sung các chất ức chế tạo polyme như các hợp

chất của phenol

Ứng dụng

Tình hình sản xuất

Tuy nhiên, hít ở nồng độ 500 ppm sẽ không gây bất kì kích ứng

gì, ngay cả khi bị tiếp xúc trong vòng 2 giờ

Hydro xyanua (HCN)

Axit xianhiđric

HCN

Là hợp chất cộng hóa trị

Phân tử có cấu tạo đường thẳng với

độ dài liên kết H-C là 1,05 angstrom

Nhiệt độ sôi là 25,6°C

Điều chế HCN Ứng dụng của HCN

Metyl metacrylat (MMA)

Tert-butyl ancol

Metyl metacrylat (MMA)

Điều chế HCN

Quá trình Degussa Fluohmic Qúa trình Andrussow

3 quá trình

QT Andrussow: Ammo-oxy hóa CH4

Lạnh 400oC

Tổng hợp HCN

Tổng hợp HCN theo công nghệ Andrussow

Quá trình Degussa BMA

T=1200-1300oC

Quá trình Degussa Fluohmic

Tổng hợp HCN

Chuyển hóa xyanohydrin

GĐ1

+ +GĐ1 dùng tác nhân khan + Pha lỏng, áp suất khí quyển , thời gian lưu 1h + H2SO4/ axeton cyanohydrin = 1.5-2

+ H%: 95-97% mol + Sản phẩm phụ: CO, axeton disunfonic axit + Chất ức chế: phenol, phenolthiazin, S…

Thủy phân, este hóa metylacryl amit sunfat

Thiết bị có khuấy, có vỏ bọc ngoài hoặc có hệ thống làm lạnh bên trong để tách nhiệt

Sản phẩm phụ: dimetyl ete,metylformat, axeton,…

Hiệu suất : 90% theo axeton xyanohydrin , 80-90% theo metanol

+ P khí quyển, nhiệt độ 80-110 oC, dư CH3OH, thời gian lưu 2-4h + P< 0,8MPa : Nhiệt độ 100-150 oC, thời

gian lưu < 1h, dư H2SO4 (10% so với CH3OH), hàm lượng nước lớn nhất là 0,02%

Sơ đồ công nghệ

Sơ đồ công nghệ

Các công nghệ hiện nay trên thế giới

1 ACH Process.

2 Direct Oxidation Process.

3 MAN Process

Các công nghệ hiện nay trên thế giới

Các công nghệ hiện nay trên thế giới

Các công nghệ hiện nay trên thế giới

Các công nghệ hiện nay trên thế giới

Nguyên tắc

O2

CH2=C(CH3)-CHO + H2O H0298= -275 kJ/mol (CH3)3C-OH

O2

CH2=C(CH3)-CHO + H2O H0298= -275 kJ/mol

Oxy hóatert-butyl ancol thành Metacrolein

Sản phẩm phụ: CO, CO2, buten, axit acetic, axit metacrylic và sản phẩm nặng

CH2=C(CH3)-CHO

½ O2

CH2=C(CH3)-COOH

H0298= -245 kJ/mol CH2=C(CH3)-CHO

CH2=C(CH3)-COOH

CH3OH

CH2=C(CH3)-COOCH3

H0298= 1.2 kJ/mol CH2=C(CH3)-COOH

Sơ đồ công nghệ điều chế MMA từ tert-butyl acol

So sánh các phương pháp sản xuất MMA

Ưu điểm

- CH4 dồi dào

- Công nghệ trong pha lỏng

- Điều kiện làm việc mềm hơn

Nhược điểm

- Nguồn nguyên liệu HCN độc hại, tốn nhiệt năng để sản xuất

- Điều kiện làm việc khắt khe hơn so với từ TBA

- TBA thì không rẻ

- Công nghệ trong pha khí, phải hoá hơi TBA, từ đó năng lượng tiêu tốn cao

hơn và thiết bị chế tạo yêu cầu khắt khe hơn

- Trong giai đoạn oxh phải điều chỉnh lượng oxy để tránh tạo hỗn hợp nổ

1 Cơ sở của phương pháp

2 Thiết bị và sơ đồ tổng quát

3

Dây truyền sản xuất PMMA của hãng SAMSUNG

Polyme hoá

1 CƠ SỞ CỦA PHƯƠNG PHÁP

1.1 NGUYÊN LIỆU

- Metyl Metacrylat với độ tinh khiết đến 99-99,5%

- Chất khơi mào tạo các gốc tự do như peroxit, Azodiisobutyronitril (ABIN) hoặc ánh sáng, tia gamma

1.2 CƠ CHẾ CỦA PHẢN ỨNG

- Theo cơ chế gốc tự do gồm các giai đoạn khơi mào, phát triển mạch và tắt mạch

- Chất khơi mào là Azodiisobutyronitril (ABIN)

 Phương trình tổng quát

 Nhận xét:

- Phản ứng polyme hóa Metyl Metacrylat tỏa nhiệt khá lớn từ 60-80kJ/mol

- Phản ứng có thể xảy ra ở điều kiện khá mềm từ 50-85oC phụ thuộc vào từng phương pháp sản xuất và yêu cầu chất lượng sản phẩm

 Cơ chế gồm 3 bướcBước 1: Bước khơi mào

Bước 2: Phát triển mạch

Bước 3: Tắt mạch

Ưu điểm tốc độ của quá trình trùng hợp

cao, khối lượng phân tử lớn, các polymer có tính đồng đều cao và

có khả năng thoát nhiệt lớn.

sản phẩm tinh khiết polymer tinh khiết

Nhược điểm sản phẩm có độ tinh khiết không

cao

kích thước hạt lớn do

dễ keo tụ tạo thành bột.

phản ứng tỏa nhiệt mạnh, khó điều chỉnh nhiệt độ

Phạm vi ứng

dụng

phổ biến nhất trong công nghiệp cũng khá thông dụng trong quy mô nhỏ

 Sự có mặt của xúc tác

- Khi không có mặt xúc tác

- Khi có mặt xúc tác

2 THIẾT BỊ PHẢN ỨNG VÀ SƠ ĐỒ

2.1 THIẾT BỊ PHẢN ỨNG CHÍNH

2.1 SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT PMMA

a) Thùng chứ monome,dung môi ; b),e) Thiết bị điều chỉnh lưu lượng, c) Thiết bị trộn; d) Thùng chứa chất khơi mào; f) Thiết bị làm lạnh; g) Thiết bị phản ứng polyme hóa; h) Thiết bị lọc; i) Thùng chứa sản phẩm

2.3 Dây chuyền sản xuất Poly (Metyl Metacrylat) bằng phương pháp trùng hợp khối liên tục của hãng SAMSUNG Cheil Industry.

Thị phần tiêu thụ PMMA tại các khu vực trên thế giới năm 2011

Kết luận

- Hiện nay Việt Nam chưa có nhà máy nào sản xuất sản phẩm này mà hoàn toàn nhập khẩu từ nước ngoài Chính vì thế nhu cầu có một nhà máy sản xuất Poly (Metyl

Metacrylat) cũng như các sản phẩm liên quan là cần thiết

- Cần xem xét về mặt nguyên liệu, vốn đầu tư, công nghệ, nhà xưởng, khả năng cạnh tranh, mặt bằng… Trong đó nguyên liệu là yếu tố quan trọng nhất để từ đó đưa ra quyết định chọn công nghệ

- Tuy nhiên hiện này với sự ra đời của nhà máy lọc hóa dầu Bình Sơn (Quảng Ngãi) và sắp tới là Nghi Sơn (Thanh Hóa), Long Sơn (Vũng Tàu) … đã và cung cấp cho ngành công nghệ hóa học một nguồn nguyên liệu dầu và khí dồi dào, hy vọng chúng ta có thế sớm xây dựng được nhà máy sản xuất nhựa Poly Metyl Metacrylat để phục vụ cho nhu cầu ngày càng lớn ở trong nước.

THE END