Tai liệu hay

CÙNG CÁC BẠN
1.KĨ THUẬT SẢN XUẤT ETANOL(RƯỢU ETYLIC C2H5OH)
1.1.2. Ứng dụng:
ETANOL
SX
SX
Đ/C
Đ/C
SX từ ngũ
cốc

DUNG
MÔI
AXETANĐÊHIT
1,3- BUTAĐIEN
DUNG MÔI ETYLAXÊTAT, ÊTYLCLORUA,
ĐIÊTYLETE, ETYLAMIN
PHA VECNI, DƯỢC PHẨM,
NƯƠC HOA, ETXĂNG
ĐỂ BẢO QUẢN THỰC PHẨM
ÊTILEN
Công dụng của rượu trong công việc nội trợ
- Khử mùi
+ Bạn hay ngâm cá đồng với một ít rượu để loại bỏ hết mùi tanh của bùn, trước khi làm thịt cá.
Bảo quản thực phẩm
+ Đối với thịt gà, vịt nếu bạn muốn giữ lâu trong tủ lạnh, bạn hãy ướp chúng với vài giọt rượu gạo. Bạn sẽ vẫn giữ được vẻ tươi sống của thịt, mà không bị nhạt màu hoặc có mùi.

+ Nên cho cá uống rượu say để cá …
+ Nên cho gà uống rượu say để …
+ Khi bạn chế biến thực phẩm bỏ lỡ tay giấm, bạn có thể chữa cháy bằng cách nhỏ vài giọt rượu vào sẽ giảm bớt vị chua?why?
+…..
1.2. CÁC PHƯƠNG PHÁP SẢN XUẤT
1.2.1. PHƯƠNG PHÁP LÊN MEN:
Nguyên liệu:
+ Tinh bột( ngô, khoai lang, khoai tây,sắn,...)
+ Gỉ đường từ mía, củ cải đường(48- 56% đường)
+ Từ nước ép quả( chứa 6- 12% fructozơ)
+ Từ dịch thải kiềm, từ nước thải của các nhà máy hoa quả
2(C6H10O5)n + nH2O
nC12H22O11
Amilaza
30- 35oC
C12H22O11
mantalaza
30- 35oC
2C6H12O6
C6H12O6
zimaza
30- 35oC
2C2H5OH
+ 2CO2
Tinh bột
Mantozơ
Glucozơ
Có thể thuỷ phân tinh bột bằng axit hoặc bằng men
Nhiệt độ ủ men 30 – 35oC
Hai phản ứng trên xảy ra trong khoảng 50 giờ
1 tấn ngũ cốc
+ Hỗn hợp phản ứng chứa 8 – 12% etanol
+ CO2là sản phẩm phụ, dùng sản xuất nước đá khô và nén vào chai dùng trong đời sống và sản xuất.
280kg etanol + 260kg CO2
Xử lí nước nấu bia dùng flowmeter
Để chuyển hoá tinh bột thành đường nhờ vi sinh vật, có thể sử dụng ở nước ta 3 loại quy trình khác nhau:

Quy trình mycomalt dạng nấm mốc đường hoá học được thực hiện ở công ty rượu Hà Nội và ở hầu hết các địa phương khác.

Quy trình amilo dạng nấm mốc khác được thực hiện ở công ty rượu Bình Tây(thành phố HCM)
Quy trình bánh men là một kiểu giữ giống và nhân giống nấm men để sản xuất rượu truyền thống( rượu ngang, rượu đế)
Loại rượu vang (lên men từ nước quả chứa 10 – 12% rượu
Vang đỏ 1998
Các loại rượu vang
Rượu cần là loại rượu không chưng cất, dùng loại men lá cây.
Bia chứa 3,5 – 5% rượu, được lên men từ mầm đại mạch(hoặc thay bằng ngô, gạo, kê hoặc đường), hoa hublông, nước và men bia.
Bia làm từ mầm đại mạch
Hoa hublông
Sản phẩm được làm từ hoa hublông
Bia được làm từ hoa hublông
1.2.2. Phương pháp thuỷ phân gỗ

Gỗ được thuỷ phân bằng axit sunfuric loãng(0,5 – 1%) ở 160- 180oC, P = 12atm
nC6H12O6
(C6H10O5)n
+ nH2O
H+
Xenlulozơ
Glucozơ
Dung dịch đường sau khi trung hoà axit,
đem lọc và cholên men để điều chế rượu
C6H12O6
Men
2CO2
+ 2C2H5OH
Một tấn gỗ có thể thu được 150 – 180 lít rượu êtylic 95%
Cơ sở sản xuất công ty rượu Hà Nội
Sản phẩm của cty rượu Bình Tây
Quy trình bánh men





















1.2.3.Phương pháp tổng hợp
Từ andehit axetic
CH3CHO + H2  CH3CH2OH ΔH =134,6kJ/mol
Nhiệt độ từ 180 – 2200C
Xúc tác: Ni/chất mang đồng (hoặc đồng, coban, vonfram cromit)





















1.2.3.Phương pháp tổng hợp
Từ etan
2C2H6 + O2  2C2H5OH
Nhiệt độ khoảng 2700C. Hiệu suất đạt 37%
Áp suất thấp hơn áp suất khí quyển





















1.2.3.Phương pháp tổng hợp
Từ etilen
CH2=CH2 + H2O  CH3 – CH2 – OH
Nguyên liệu: Các phần cất dầu mỏ (etxăng, dầu hỏa) hoặc khí thiên nhiên và khí chế biến dầu mỏ như etan, propan, butan, nhiệt phân trên 7000C (có thể lên đến 11000C), sau đó chưng cất phân đoạn ở áp suất thấp để tách riêng các olefin.





















1.2.3.Phương pháp tổng hợp
Phương pháp hidrat hóa gián tiếp có axit sunfuric tham gia
Nhiệt độ 55 – 580C.
Giai đoạn1: Etilen tác dụng với axit sunfuric tạo thành mono và dietyl sunfat. Phản ứng toả nhiệt (ΔH = -243 kJ/mol):
Xúc tác Ag2SO4 :
Áp suất 10 – 35atm





















Phương pháp hidrat hóa gián tiếp có axit sunfuric tham gia
Giai đoạn 2: Thuỷ phân este bằng nước
C2H5–O–SO2–OH + H2O → C2H5OH + H2SO4
(C2H5O)2SO2 + 2H2O → 2C2H5OH + H2SO4
C2H5–O–SO2–OH+ C2H5OH →(C2H5)2O+H2SO4
(C2H5O)2SO2 + 2C2H5OH →2(C2H5)2O+ H2SO4
Nhiệt độ: 70 – 1000C.
C2H5–O–SO2–OH + H2O → C2H5OH + H2SO4





















Để giảm sản phẩm phụ người ta tách nhanh rượu ra khỏi vùng phản ứng, hay cho dư nước để tiến hành phản ứng thuỷ phân este:
C2H5OC2H5 + H2O → 2C2H5OH
Bằng phương pháp hidrat hoá olefin có mặt H2SO4, người ta điều chế được các loại rượu etanol, propanol, butanol, iso-butanol. Tuỳ từng loại olefin mà duy trì các điều kiện kĩ thuật khác nhau.





















- Phương pháp hidrat hoá trực tiếp etilen
Là phản ứng thuận nghịch và toả nhiệt:
CH2=CH2 +H2O → C2H5OH ΔH = -46kJ/mol.
Điều kiện: Nhiệt độ 3000C. Áp suất 70atm. Xúc tác : H3PO4/SiO2 (gần đây người ta nghiên cứu sử dụng vonfram oxit WO3).
C2H2=C2H2→ CH3 – CH2+ →
CH3 – CH2 – CH2 – CH2+ →polime
Và một lưọng nhỏ tạo thành andehit theo phản ứng khử hidro của rượu
+H2
+CH2=CH2
C2H5OH → CH3CHO + H2
Sản phẩm phụ hình thành là đietyl ete và oligome etilen:





















Etilen và hơi nước có áp suất 70atm được dẫn vào thiết bị trao đổi nhiệt (1) đun nóng khí lên 3000C, rồi dẫn vào tháp phản ứng (2) có chứa xúc tác H3PO4/SiO2, xảy ra qua phản ứng hidrat hoá etilen tạo thành rượu etylic. Hỗn hợp ở dạng khí và hơi qua thiết bị trao đổi nhiệt (3) làm lạnh và qua tháp phân li (4), tách được dung dịch rượu loãng ( 15 – 16 %) và khí etilen chưa phản ứng. Khí tiếp tuch được rửa tại tháp rửa (5), hơi nước được hấp thụ lấy ra ở đáy tháp rửa cùng với rượu từ thiết bị phân li ra, đem đi tinh chế được rượu có nồng độ lớn nhất 95,6%. Muốn có rượu khan phải chưng cất khí rượu – benzen - nước. Khí etilen chưa phản ứng dẫn quay lại tháp phản ứng
Dây chuyền sản xuất etanol bằng hidrat hoá trực tiếp etilen.





















C2H4
Hơi nước
Thiết bị trao đổi nhiệt
Khí C2H4 tuần hoàn
Lò ống hiđrat hoá
Thiết bị trao đổi nhiệt
Tháp phân li
Tháp rửa khí
Nước
Khí thải
C2H5OH đi tinh luyện
Sơ đồ sản xuất etanol bằng phương pháp hiđrat hoá trực tiếp etilen
C2H4
Hơi nước
Thiết bị trao đổi nhiệt
Khí C2H4 tuần hoàn
Lò ống hiđrat hoá
Thiết bị trao đổi nhiệt
Tháp phân li
Tháp rửa khí
Nước
Khí thải
C2H5OH đi tinh luyện
Sơ đồ sản xuất etanol bằng phương pháp hiđrat hoá trực tiếp etilen
2. Kĩ thuật sản xuất anđehit fomic và anđehit axetic
2.1 Kĩ thuật sản xuất anđehit fomic(fomanđehit CH2O)
Fomanđehit được dùng nhiều trong công nghiệp tổng hợp hữu cơ để điều chế nhựa phenol fomanđehit, melamin fomanđehit, ure fomanđehit. Fomanđehit còn được dùng làm chất sát trùng, điều chế dung môi trioxan v.v…
Trong công nghệp có hai phương pháp sản xuất: oxi hóa metan và các đồng đẳng, và oxi hóa metanol.
2. Kĩ thuật sản xuất anđehit fomic và anđehit axetic
2.1.1. Nguyên liệu
Metanol là một trong những nguyên liệu quan trọng nhất của công nghiệp hóa chất.
Metanol sản xuất từ khí tổng hợp:
CO + 2H2 CH3OH ∆H = -92kJ / mol
Với tỉ lệ CO/H2 là ½ , ở 350-400oC, áp suất 200-350 atm và xúc tác ZnO/Cr2O3, hiệu suất chuyển hóa 15-20 %
Bên cạnh phản ứng tạo thành metanol còn xảy ra phản ứng tạo thành metan khi có mặt Fe:
CO + 3H2 CH4 + H2O ∆H = -206 kJ / mol


2. Kĩ thuật sản xuất anđehit fomic và anđehit axetic
2.1.2. Kĩ thuật sản xuất fomanđehit từ metanol
Phản ứng oxi hóa không hoàn toàn metanol tạo thành fomanđehit:
CH3OH + 0,5 H2 HCHO + H2O
Phản ứng xảy ra qua hai phản ứng:
- Đehiđro hóa CH3OH xảy ra ở nhiệt độ 600-7200C trên lớp xúc tác Ag hoặc Cu kim loại trong thiết bị tiếp xúc:
CH3OH CH2O + H2 ∆H = +85 kJ / mol
- Và đốt cháy hiđro thành nước nhờ không khí:
H2 + 0,5O2 H2O ∆H = -243 kJ / mol
Qúa trình kèm theo các phản ứng phụ :
HCHO + 1/2O2 HCOOH
HCOOH + 1/2O2 CO2 + H2O
Để ngăn ngừa các phản ứng phụ, cần làm lạnh nhanh sản phẩm sau đó hấp thụ bằng nước tạo thành dung dịch fomanđehit



2. Kĩ thuật sản xuất anđehit fomic và anđehit axetic
2.2. Kĩ thuật sản xuất axetanđehit CH3CHO
2.2.1. Tính chất và ứng dụng
Anđehit axetic là chất lỏng dễ bay hơi, sôi ở 210C, hòa tan vô hạn trong nước. Tương đối độc, tạo thành hỗn hợp nổ với không khí trong giới hạn nồng độ 4-57% thể tích.
Anđehit axetic được dùng để sản xuất axit axetic, anhiđrit axetic, etyl axetat, cloral v.v…
Người ta có thể điều chế anđehit axetic từ hai nguồn nguyên liệu chính là axetilen và etilen.
2. Kĩ thuật sản xuất anđehit fomic và anđehit axetic
2.2.2. Sản xuất anđehit axetic từ axetilen
- Nguyên liệu
Trước đây axetilen được sản xuất từ CaC2 dùng nước phân hủy; gần đây, nhiệt phân metan và các đồng đẳng, hoặc các sản phẩm lỏng của chưng cất dầu mỏ đạt hiệu quả kinh tế hơn, metan tác dụng với oxi theo phản ứng:
11CH4 + 7O2 2C2H2 + 14H2 + 6CO + CO2 + 6H2O
Phản ứng tỏa nhiệt mạnh, làm nhiệt độ hỗn hợp khí tăng lên 15000C và cháy thành ngọn lửa. Hàm lượng axetilen khoảng 8%.
2. Kĩ thuật sản xuất anđehit fomic và anđehit axetic
2.2.2. Sản xuất anđehit axetic từ axetilen
- Nguyên liệu
Phương pháp khác để điều chế C2H2 là cracking nhiệt hoặc cracking điện cũng thu được axetilen:
2CH4 C2H2 + 3H2
C2H6 C2H2 + 3H2
Ngoài ra còn có phản ứng phụ:
CH4 C + 2H2
C2H2 2C + H2
Qúa trình cracking điện, dưới tác dụng của hồ quang, nhiệt độ 16000C, tạo thành 13-14% axetilen.
2. Kĩ thuật sản xuất anđehit fomic và anđehit axetic
2.2.2. Sản xuất anđehit axetic từ axetilen
- Phản ứng hiđrat hóa axetilen

CH CH + H2O CH3CHO ∆H = -170 kJ / mol

Phản ứng tiến hành ở 75-950C, xúc tác HgSO4
- Dây chuyền và thiết bị hiđrat hóa axetilen trong pha loãng
Hình 9.2 là sơ đồ sản xuất anđehit axetic từ axetilen trong pha loãng.

2. Kĩ thuật sản xuất anđehit fomic và anđehit axetic
Thiết bị làm lạnh
Tách
khí và
lỏng
Tách khí
và
lỏng
Tách khí
Và lỏng
Thiết bị phản ứng
CH3CHO
+ H2O
H2O
Rửa khí
Hơi nước
C2H2
Khí thải
Bơm
2. Kĩ thuật sản xuất anđehit fomic và anđehit axetic
Dẫn axetilen ở nhiệt độ 1000C qua dung dịch HgSO4. Ở đây 60-80% axetilen chuyển thành anđehit axetic, phần còn lại được tuần hoàn trở lại thiết bị. Một lượng nhỏ thải ra ngoài cùng với khí trơ.
Phần anđehit tạo thành được tách ra khỏi hỗn hợp khí bằng cách cho nước hấp thụ và đem đi tinh luyện thu được anđehit axetic kĩ thuật. Từng phần xúc tác trong thiết bị phản ứng được tháo ra liên tục khỏi thiết bị để đem tái sinh. Hiệu suất anđehit axetic đạt được 95% theo lí thuyết.
H2O
Rửa khí
Tách khí
và lỏng
Tách
khí và
lỏng
Tách khí
và lỏng
CH3CHO
+ H2O
Thiết bị phản ứng
Hơi nước
C2H2
Bơm
Thiết bị làm lạnh
Khí thải
2. Kĩ thuật sản xuất anđehit fomic và anđehit axetic
2.2.2. Sản xuất anđehit axetic từ axetilen
- Dây chuyền và thiết bị hiđrat hóa axetilen trong pha loãng
Dẫn axetilen ở nhiệt độ 1000C qua dung dịch HgSO4. Ở đây 60-80% axetilen chuyển thành anđehit axetic, phần còn lại được tuần hoàn trở lại thiết bị. Một lượng nhỏ thải ra ngoài cùng với khí trơ.
Phần anđehit tạo thành được tách ra khỏi hỗn hợp khí bằng cách cho nước hấp thụ và đem đi tinh luyện thu được anđehit axetc kĩ thuật. Từng phần xúc tác trong thiết bị phản ứng được tháo ra liên tục khỏi thiết bị để đem tái sinh. Hiệu suất anđehit axetic đạt được 95% theo lí thuyết.
2. Kĩ thuật sản xuất anđehit fomic và anđehit axetic
2.2.3. Kĩ thuật sản xuất anđehit axetic từ etilen

Từ những 1957-1959 người ta đã sử dụng phương pháp có nhiều triển vọng hơn để điều chế anđêhit axetic bằng cách oxi hóa etilen có mặt dung dịch xúc tác PdCl2/CuCl2/HCl. Phản ứng oxi hóa xảy ra như sau:
2CH2 = CH2 + 2[PdCl2]2- + 2H2O 2CH3CHO + 2Pd + + 8Cl- + 4H+
2Pd + 4CuCl2 + 8Cl- 2[PdCl4]2- + 4[CuCl2]-
4[CuCl2]- + O2 + 4H+ 4CuCl2 + H2O

2CH2 =CH2 + O2 2CH3CHO ∆H = -218 kJ / mol
Qúa trình oxi hóa có thể thực hiện trong dây chuyền một giai đoạn hoặc hai giai đoạn, có thể dùng oxi hoặc không khí.
2. Kĩ thuật sản xuất anđehit fomic và anđehit axetic
Phương pháp một giai đoạn (H9.3a)
Oxi được chuyển hóa hoàn toàn, etilen lấy dư được chuyển hóa 35-45%. Nhiệt phản ứng tỏa ra được dùng để bốc hơi axetanđehit và nước khỏi dung dịch xúc tác và được làm lạnh ở (2), ngưng tụ và phân li ở thiết bị (3). Etilen chưa phản ứng được bơm (4) quay trở lại thiết bị hiđrat hóa.

CH3CHO
+ H2O
O2
CH2=CH2
H2O
2. Kĩ thuật sản xuất anđehit fomic và anđehit axetic
2.2.3. Kĩ thuật sản xuất anđehit axetic từ etilen
Phương pháp hai giai đoạn (H9.3b)
Giai đoạn 1 etilen và không khí được đi qua thiết bị ống (1) chứa dung dịch xúc tác, nhiệt độ 105-1100C và 10atm, chuyển hóa etilen bằng H2O thành axetanđehit. Axetanđehit tạo thành và một ít nước được cất và tách khỏi dung dịch xúc tác ở thiết bị (2), đi qua thiết bị làm lạnh (3), rồi qua thiết bị hấp thụ (4) được CH3CHO và H2O dạng thô đem đi tinh chế.
2. Kĩ thuật sản xuất anđehit fomic và anđehit axetic
2.2.3. Kĩ thuật sản xuất anđehit axetic từ etilen
Phương pháp hai giai đoạn (H9.3b)
Giai đoạn 2 dung dịch xúc tác từ thiết bị (2) dẫn qua tháp (5) ở 1000C và 10atm, và đưa không khí vào để khôi phục xúc tác Pd thành Pd2+, Cu+ thành Cu2+. Sau đó không khí vào cùng với xúc tác được qua bơm (6) quay lại thiết bị phản ứng ống (1). Lượng N2 không tham gia phản ứng được thải ra hoặc dùng vào các mục đích như một khí trơ.
3. KĨ THUẬT SẢN XUẤT AXIT AXETIC CH3COOH
3.1. Tính chất và ứng dụng:
CH3COOH khan nóng chảy ở 16.6o C, sôi ở 118oC, tan vô hạn trong nước, hoà tan nhiều chất hữu cơ.
Là một trong những hoá chất cơ bản của ngành tổng hợp hữu cơ.
3.2. Các phương pháp sản xuất axit axetic:
3.2.1. Tổng hợp từ Cacbon oxit và metanol:
CH3OH + CO  CH3COOH
Với xúc tác CoI2, ở nhiệt độ khoảng 2500C và P=680atm, xảy ra trong pha lỏng
Cơ chế phản ứng :
2CoI2 + 3H2O + 11CO 2HCo(CO)4+ 3CO2
HI + CH3OH CH3I + H2O
CH3I + HCo(CO)4 CH3Co(CO)4 + HI
CH3Co(CO)4  CH3COCo(CO)4
 CH3COOH + HCo(CO)4
3.2.2. Từ anđehit axetic:
Phản ứng oxi hoá anđehit axetic sử dụng không khí hoặc oxi, xảy ra theo cơ chế gốc qua peaxit axetic như là giai đoạn trung gian:

CH3CHO + O2  CH3CO-OOH
CH3CO-OOH + CH3CHO  2CH3COOH

3.2.3. Oxi hoá ankan và anken :
a. Oxi hoá butan:
Phản ứng oxi hoá butan bằng O2 hoặc không khí:
2CH3-CH2-CH2-CH3 + 5O2  4CH3COOH + 2H2O
Ở nhiệt độ 1800C, áp suất 15-20atm, xúc tác Mn2+ hoặc Coban axetat.
Nếu trong điều kiện không có xúc tác thì ở nhiệt độ là 170-2000C, 60-80atm.
b. Từ Buten qua sec-butyl axetat


c. Etxăng nhẹ để sản xuất axit axetic:
Oxi hoá Etxăng nhẹ C4-C8 bằng không khí ở 160-2000C, 40-50atm, không có xúc tác, trong pha lỏng, theo cơ chế gốc.

Sản phẩm được chưng cách phân đoạn tách khỏi nguyên liệu, sản phẩm phụ, nước và dung môi isoamyl axetat.

4. KĨ THUẬT SẢN XUẤT VINIL CLORUA CH2=CHCl (VC)
4.1.Tính chất và ứng dụng
a.Tính chất
- Ở điều kiện thường VC là chất khí,có mùi ete,nhiệt độ sôi -130C, nhiệt độ đóng rắn âm 159,70C,tạo thành hỗn hợp nổ với không khí trong giơí hạn 4-21,7% thể tích.
- Không tan trong nước,tan trong các dung môi hữu cơ như axeton,rượu etylic…
b. Ứng dụng
-Trùng hợp thành polyvinylclorua
-VC trùng hợp với các monome như vinyliden clorua(CH2=CCl2),vinylaxetat(CH2=CHOCOCH3),acryl nitrin(CH2=CHCN) tạo thành các copolime
-Sản xuất sợi hóa học clorin,sợi chịu ăn mòn
-Sản xuất 1,1,1-triclo etan,1,2-điclo etan,etilen điamin…
-VC và 1,2-diclo etan là nguyên liệu để sản xuất vinyliđen clorua,tổng hợp polime
4.2. Các phương pháp sản xuất
-Phương pháp đi từ axetilen
-Phương pháp đi từ etilen trong pha khí
4.2.1. Phương pháp đi từ axetilen
Phương trình phản ứng:
CHCH + HCl  CH2=CHCl H=-84kJ/mol
-Nhiệt độ:140-2000C
-Áp suất:1,5atm
-Xúc tác 5-10% HgCl2/than hoạt tính trong pha khí
4.2.2.Phương pháp đi từ etilen trong pha khí
Gồm 2 giai đoạn:
-Sản xuất 1,2-điclo etan
-Đề hiđro clo hóa 1,2-điclo etan tạo thành VC
a. Sản xuất 1,2-điclo etan
Có thể tiến hành theo 2 phương pháp:
*Clo hóa etilen
CH2=CH2 + Cl2  CH2Cl-CH2Cl H=-187kJ/mol
-Nhiệt độ:40-700C
-Áp suất:4-5atm
-Xúc tác FeCl3,CuCl2,SbCl3
Hiệu suất tạo thành 1,2-điclo etan 98%(C2H4) và 99%(Cl2)
* Oxi hiđroclo hóa trong pha khí
CH2=CH2 + 2HCl +0.5O2 ClCH2-CH2Cl + H2O H=-244kJ/mol
-Nhiệt độ:220-2400C
-Áp suất:2-4atm
-Xúc tác:CuCl2/Al2O3
b. Đehiđro clo hóa 1,2-điclo etan tạo thành VC
CH2Cl-CH2Cl CH2=CHCl + HCl H= +73kJ/mol
-Nhiệt độ:500-6000C
-Áp suất:25-35atm
-Xúc tác:than hoạt tính
Phản ứng xảy ra theo cơ chế gốc ở pha khí:
ClCH2-CH2Cl Cl• + •CH2CH2Cl
Cl• + ClCH2-CH2Cl HCl + ClCH2-CH•Cl
ClCH2-CH•Cl Cl• + CH2=CHCl
5. KĨ THUẬT SẢN XUẤT ETILEN OXIT
Phương pháp sản xuất: Oxi hoá etilen bằng oxi trên xúc tác Ag/α – Al2O3 ( khoảng 15%) trong thiết bị ống ở nhiệt độ 250oC và áp suất 2 MPa:
CH2= CH2 + O2 CH2 CH2
1
2
Δ H = -105 kJ/mol
Quá trình xảy ra sự hấp phụ oxi trên bề mặt Ag, phản ứng với etilen tạo thành etilen oxit và sinh ra oxi nguyên tử.
[Ag] +O2 [Ag].O2hp CH2 CH2 +[Ag].Ohp

Oxi nguyên tử đốt cháy etilen và etilen oxit tạo CO và H2O:
4[Ag].Ohp + CH2= CH2 2CO + 2H2O + 4[Ag]
3[Ag].Ohp + CH2 CH2 2CO + 2H2O + 3[Ag]
5. KĨ THUẬT SẢN XUẤT ETILEN OXIT
CH2=CH2
+
Hiệu suất tạo thành etilen oxit là 65 – 75% khi dùng không khí, 70 – 80% khi dùng oxi, phần còn lại chuyển hóa thành CO2 và H2O.
Etilen oxit hòa tan trong nước, CO2 được hấp thụ bằng dung dịch K2CO3.
5. KĨ THUẬT SẢN XUẤT ETILEN OXIT
CÁC SẢN PHẨM SẢN XUẤT TỪ ETILEN OXIT
6. KĨ THUẬT SẢN XUẤT CÁC CHẤT HOẠT ĐỘNG BỀ MẶT VÀ CHẤT TẨY RỬA TỔNG HỢP
6.1 Chất hoạt động bề mặt
6.1.1 Chất hoạt động bề mặt dạng ion
a. Xà phòng
b. Ankylsunfat R-OSO3 Na
6.1.2 Chất hoạt động bề mặt dạng cation
6.1.3 Chất hoạt động bề mặt không ion
6.1.4 Chất hoạt động bề mặt lưỡng cực
6.2 Chất tẩy rửa tổng hợp
6.1 Chất hoạt động bề mặt
Thế nào là chất hoạt động bề mặt?
-> Là những chất làm giảm sức căng bề mặt giới hạn giữa nước và không khí, cũng như giữa nước và chất lỏng kị nước.
Chất hoạt động bề mặt có vai trò của một chất nhũ tương hoá.
Bảng 9.3 phần kị nước và ưa nước của các chất hoạt động bề mặt
Chất hoạt động bề mặt dạng anion
a. Xà phòng
Là muối của axit béo.
Nguyên liệu: Là các chất béo thiên nhiên như mỡ động vật hoặc dầu thực vật chứa các chất béo no hoặc không no, có số cacbon từ C6-C12.
Quy trình: chất béo + NaOH/xôđa 160oC, vài giờ glixerin + xà phòng
CH2-O-COR CH2-OH RCOONa
CH-O-COR/ + NaOH -> CH-OH + R/COONa
CH2-O-COR// CH2-OH R//COONa
b. Ankylsunfat R-OSO3Na
Ankylsunfat có khả năng giặt tẩy tốt, tạo môi trường trung tính và không có phản ứng kết tủa với nước cứng.
Quy trình:
R-COOR/+2H2->R-CH2-OH +ClSO3H RCH2OSO3H
+NaOH -> R-CH2-O-SO3Na
Ngoài ra ta còn có thể đi từ:
R-H + ClSO3H -> R-SO3H
R-H + 2SO2 + O2 -> R-SO3H
R1-CH=CH-R2
R1-CH2-CH2-R2 +
R1-CH2-CH-R2
Cl
R1
CH2
HC
R2

Các sunfonat cho hiệu quả giặt tẩy ưu điểm hơn xà phòng, tạo môi trường trung tính và không tạo kết tủa với nước cứng.
6.1.2 Chất hoạt động bề mặt dạng cation
Công dụng: Thường dùng làm xà phòng triệt trùng, làm đông tụ protit và các vi khuẩn chứa điện tích âm, chống lại sự lên men, dùng để tuyển quặng kali xinvinit.
Quy trình:
R-COOH + NH3->R-CN + H2,150-250OC, xt:Ni,Co
R-CH2-NH2
R-CH2-NH-CH2-R
6.1.3/Chất hoạt động bề mặt không ion
Quan trọng là sản phẩm etilen oxit hoá ancol béo.
Etilen oxit chuyển hoá hoàn toàn và hình thành monoankyl oliome etilen glicol,theo sơ đồ sau:

R CH2OH +nCH2 CH2 R CH2 O (CH2 CH2 O)n H
O
(2 Sản phẩm nhận được với n =7 là chất nhớt lỏng,không phải làm sạch,dùng làm chất tẩy rửa.
Khi đưa vào 1 mol chất béo chỉ 2 mol etilen oxit được ete monoankyl đitilenglicol,sản phẩm không thích hợp cho việc tẩy rửa.
6.1.3/Chất hoạt động bề mặt không ion
Khi este hoá ete monoankyl đitilenglicol đó với axit clo sunfonic và trung hoà axit mono este sunfonic,nhận được”ankyl este sunfat” .Este sunfat là chất hoạt động bề mặt ion,sản xuất được nước dầu gội và kem cạo râu:
R-CH2-O-(CH2-CH2-O)2-H+ClSO3H
R-CH2-O-(CH2-CH2-O)2-SO3H+HCl
R-CH2-O-(CH2-CH2-O)2-SO3H+NaOH
R-CH2-O-(CH2-CH2-O)2-SO3Na+H2O
Ankyl Ete Sunfat
6.1.3/Chất hoạt động bề mặt không ion
Người ta thử nghiệm dùng đường khử như là chất hoạt động bề mặt ưa nước .Người ta sản xuất qua việc chuyển hoá monoancol béo với đường khử hoặc xenlulozơ khử có xúc tác axit theo sơ đồ:

+R – OH


O-H
6.1.3/Chất hoạt động bề mặt không ion

+









6.1.4/Chất hoạt động bề mặt lưỡng cực
Chất hoạt động bề mặt lưỡng cực được đưa vào đặc biệt thích hợp với việc chăm sóc da cơ thể. Khối lượng sản phẩm chất hoạt động bề mặt lưỡng cực ít được sản xuất.
Sau đây là sơ đồ sản xuất 2 chất hoạt động bề mặt lưỡng cực quan trọng:
R-N(CH3)2 + Cl-CH2-COONa R-+N(CH3)2-CH2-COO- +NaCl.

R-N(CH3)2+ R-+N(CH3)2-CH2-CH2-CH2-SO3-
Propansunton
6.2/Chất Tẩy Rửa Tổng Hợp
Chất tẩy rửa dùng để làm sạch vải sợi, quần áo rửa dụng cụ, bát đĩa, máy móc, ô tô, sàn nhà.v..v…
Có 2 loại: Chất tẩy rửa đa năng và chất tẩy rửa chuyên dụng.
Chất tẩy rửa chuyên dụng: Làm sạch hàng dệt từ Len,dạ.Thường chứa ankylsunfat và monoankyl oligome etileglicol.
Chất tẩy rửa đa năng: Dùng cho máy giặt có hạn chế chất tạo bọt. Bao gồm chất hoạt động bề mặt như xà phòng,các ankyl hoặc sunfunat….Khả năng tạo bọt và tẩy rửa không tỉ lệ thuận.
6.2/Chất Tẩy Rửa Tổng Hợp
Natri cacbonat pehiđrat (2Na2CO3.3H2O),natri peborat và tetraaxetyl etilen điamin(TAED(v.v… là các tác nhân tẩy rửa mạnh,trong dung dịch chúng phản ứng tạo ra H2O2 và O2.
Ví dụ:
HO O O OH
B B +2Na +4H2O 2NaB(OH)4+
HO O O OH 2H2O3.
Natri peborat
6.2/Chất Tẩy Rửa Tổng Hợp
Một số chất tẩy rửa tạo nên màu sáng trắng,do làm thay đổi vùng hấp thụ ánh sáng của vải sợi.
Chất làm vải sợi sáng trắng là stilben:

R NH CH = CH NH R
SO3H HO3S

R: -COC6H5
-CO-NH-C6H5
6.2/Chất Tẩy Rửa Tổng Hợp
Để tăng quá trình tẩy rửa người ta cho thêm
Các thành phần khác như:Enzim,Axit Etilenđiamin Tetraaxetic(edta),zeolit.
Đơn pha chế chất tẩy rửa dùng cho máy giặt:
Bảng 9.4:Thành phần chất tẩy rửa dùng cho máy giặt.
CÁM ƠN CÔ VÀ CÁC BẠN
THEO DÕI