quÁ trÌnh tỔng hỢp oxo sẢn xuẤt butanol

Tổng hợp oxo sản xuất butanol

M C L CỤ ỤA. GIỚI THIỆU CHUNG......................................................................................................................2

I. Lịch sử phát triển............................................................................................................................2

II. Tổng quan về butanol....................................................................................................................3

II.1. n-butanol..............................................................................................................................3

n-butanol có công thức phân tử : C4H9OH, dễ cháy hơn dầu lửa và dầu diezen, nhưng khó cháy các dung môi hữa cơ khác.............................................................................................................3

n-butanol.......................................................................................................................................4

II.2. iso-butanol.............................................................................................................................5

Iso-butanol : Isobutanol là hợp chất hữu cơ có công thức (CH3)2CH-CH2OH, là chất lỏng không màu, dễ cháy, có mùi đặc trưng....................................................................................................5

B.QUÁ TRÌNH TỔNG HỢP OXO.......................................................................................................6

I. Sơ lược về quá trình tổng hợp oxo (quá trình hydroformyl hóa)....................................................6

II. Cơ chế xúc tác cho phản ứng hydroformyl hóa của cacbonyl coban.............................................7

III. Hydroformyl hóa propylene.......................................................................................................10

C. KẾT LUẬN.............................................................................................................................16

L p Hóa d u K53 QNớ ầ


A. GIỚI THIỆU CHUNG

I. Lịch sử phát triểnQuá trình Oxo, chính thức được gọi như hydroformylation, là tên gọi chung

cho một phản ứng của một olefin với khí carbon monoxide và hydro để cung cấp cho

một aldehyde sau đó hydro hóa của aldehyde dẫn đến rượu oxo .

Sự phát triển tự thời gian của công nghệ oxo quá trình rượu được minh họa

dưới đây:

1938 - Oxo quá trình phát hiện bởi Otto Roelen của Ruhrchemie bằng cách sử

dụng một chất xúc tác cobalt.

1940s/1950s - Các công ty phát triển các phiên bản riêng của họ về quá trình

oxo (ví dụ như, ICI, BASF, PCUK, Eastman).

Năm 1960 - Shell phát triển một quá trình cobalt sửa đổi, bằng cách sử dụng

các ligand như phosphines hoặc phosphit ICI cải thiện Quy trình áp cao Oxo

của nó với một chất xúc tác rhodium unliganded.

Năm 1970 - Tổng công ty Union Carbide, Davy quá trình công nghệ, và

Johnson Matthey phát triển Oxo LP (sửa đổi rhodium) quá trình, bằng cách sử

dụng triphenylphosphine ligand (PPh3) Các tính năng chính là thấp hơn nhiều

áp suất vận hành bình thường để iso tỷ lệ tốt aldehyde được tách ra như là hơi

tái chế khí ban đầu phiên bản của các flowsheet.

Năm 1980 - Rhône Poulenc / Ruhrchemie phát triển một quá trình hai giai đoạn

bằng cách sử dụng sửa đổi rhodium chất xúc tác hòa tan trong nước với ligand

sulfonate TPP.



o UCC và Davy phát triển một biến thể lỏng tái chế của quá trình Oxo LP cung

cấp lợi thế hơn khí tái chế đối với một số tình huống.

o BASF bắt đầu một quá trình Oxo LP.

Quá trình đầu những năm 1990 - UCC và Davy. cải thiện quá trình Oxo LP có

khả năng cả propylene và củ cải đỏ-2 nguồn cấp dữ liệu, bao gồm cả dòng

butene hỗn hợp thương mại, sản xuất butanols, 2 EH và 2 PH- sử dụng một

sửa đổi có hoạt tính cao hệ thống chất xúc tác rhodium và có một "single-pass"

chương trình dòng chảy, mà là đơn giản hơn so với khí sớm hơn hoặc tái chế

biến chất lỏng Oxo LP.

Cuối những năm 1990 - BASF bằng sáng chế butadien tuyến đường đến n-

butanol/n-butyraldehyde.

Các tính năng chính là đầu năm 2000 - Davy và Johnson Matthey giấy phép

Johnson Matthey Oxo Cồn Quy trình của họ ™ (trước đây là Oxo ICI cao áp

Process) cho việc sản xuất rượu oxo cao hơn (INA và IDA) từ iso-octen và iso-

nonene tối thiểu sản phẩm phụ hình thành.

II. Tổng quan về butanol BUTANOL: Bao gồm n-butanol, iso-butanol, tert-butanol. Trong phần tiểu

luận chỉ nghiên cứu quá trình sản xuất n-, iso- butanol. Đặc biệt là n-butanol, vì nó có

rất nhiếu ứng dụng.

II.1. n-butanol

n-butanol có công thức phân tử : C4H9OH, dễ cháy hơn dầu lửa và dầu

diezen, nhưng khó cháy các dung môi hữa cơ khác.

n-butanol



Từ những năm 1950, hầu hết các butanol trong Hoa Kỳ được sản xuất thương

mại từ nhiên liệu hóa thạch . Quá trình phổ biến nhất bắt đầu với propene (propylene),

mà là chạy thông qua một hydroformylation phản ứng để tạo thành butanal , sau đó

được giảm với hydro để butanol-1 và / hoặc 2 butanol. Tert butanol có nguồn gốc

từ isobutan như một sản phẩm hợp tác sản xuấtpropylen oxit.

Butanol ở 85% có thể được sử dụng trong xe hơi được thiết kế cho xăng dầu

(xăng dầu) mà không có bất kỳ thay đổi động cơ (không giống như 85% ethanol), và

nó chứa nhiều năng lượng hơn cho một khối lượng hơn ethanol và xăng dầu gần như

là nhiều, do đó, một chiếc xe sử dụng butanol sẽ quay trở lại mức tiêu thụ nhiên liệu

tương đương giá xăng hơn ethanol. Butanol cũng có thể được sử dụng như một phụ

gia pha trộn nhiên liệu diesel để giảm phát thải bồ hóng.

Một số tính chất thể hiện sự khác biệt so với etanol, để butanol trở thành một

nhiên liệu rất tốt pha vào xăng để chạy cho động cơ.

- Butanol có thể vận hành thuận tiện trong các cơ sở hạ tầng dành cho chế biến, lưu

trữ dầu mỏ kể cả vận chuyển bằng đường ống.

- Butanol có thể trộn được với xăng hoặc dầu ở bất kỳ tỷ lệ nào. Vì vậy, nó làm giảm

chi phí đầu tư liên quan đến việc làm mới lại nhà máy hoặc những thay đổi trong điều

hành.

- Butanol không hòa tan hay hấp thụ nước hoặc cặn bùn trong ống, thùng và các dụng

cụ thiết bị khác.

- Chỉ số octan và mật độ năng lượng của butanol gần với xăng và vì thế giá trị kinh tế

của nhiên liệu này sẽ không gây giảm cấp như hỗn hợp ethanol với xăng.

- Vì áp suất hơi của butanol thấp hơn xăng nên nókhông làm tăng áp suất hơi Reid

(Reid vapor pressure- RVP) của nhiên liệu. Đây là đặt tính then chốt cho xăng thành

phẩm. Từ đó, chất làm tăng chỉ số octan rẻ tiền hơn như butane có thể được dùng

trong hỗn hợp xăng – butanol trong mùa nóng.

- Butanol có tính tan thấp trong nước và nước butanol làm giảm thiều sự rò rỉ và lan

butanol vào nước ngầm.

Butanol thấy sử dụng như một dung môi cho một loạt các quá trình hóa học và

dệt may, trong tổng hợp hữu cơ và là một hóa chất trung gian. Nó cũng được sử dụng


http://en.wikipedia.org/wiki/Solvent

http://en.wikipedia.org/wiki/Propylene_oxide

http://en.wikipedia.org/wiki/Isobutane

http://en.wikipedia.org/wiki/Hydrogen

http://en.wikipedia.org/wiki/Butanal

http://en.wikipedia.org/wiki/Hydroformylation

http://en.wikipedia.org/wiki/Propene

http://en.wikipedia.org/wiki/Fossil_fuel

http://en.wikipedia.org/wiki/United_States


làm sơn mỏng hơn và dung môi trong các ứng dụng lớp phủ khác, nơi nó được sử

dụng như là một tiềm ẩn làm bay hơi dung môi trong sơn mài và men môi trường

xung quanh-chữa khỏi tương đối chậm. Nó tìm thấy sử dụng khác như một thành phần

của thủy lực và các chất lỏng phanh .

Nó cũng được sử dụng như một cơ sở cho nước hoa , nhưng ngày của riêng mình có

mùi thơm rất có cồn.

Muối của butanol là trung gian hóa học, ví dụ như kim loại kiềm muối của tert-

butanol là tert-butoxides .

II.2. iso-butanol

Iso-butanol : Isobutanol là hợp chất hữu cơ có công thức (CH3)2CH-CH2OH, là

chất lỏng không màu, dễ cháy, có mùi đặc trưng.

Iso-butanol

Iso - Butanol là một dung môi quan trọng trong công nghiệp sơn bề mặt, có

tính chất hoà tan tốt nhiều loại nhựa tự

nhiên và nhựa tổng hợp như : nhựa ureas,

nhựa phenol, ethyl cellulose, polyvinyl

butyral, cyclo pentandiene, có độ bay hơi

ở giữa ethanol và n_ butanol , tạo ra lớp sơn

nước mềm dẻo do có độ chảy và độ dàn

đều tốt, tăng khả năng chống đục cho màng sơn so với các alcohol mạch ngắn hơn.


http://en.wikipedia.org/wiki/Alkali_metal

http://en.wikipedia.org/wiki/Salt

http://en.wikipedia.org/wiki/Perfumes

http://en.wikipedia.org/wiki/Brake_fluid

http://en.wikipedia.org/wiki/Hydraulic_fluid

http://en.wikipedia.org/wiki/Paint_thinner


Lượng I_Butanol dùng là 5-10%. Nó cũng đựoc dùng làm chất pha loãng cho sơn

cellulose nitrate.

Iso - Butanol là một dung môi thích hợp cho sơn acid curable và sơn sấy nhựa

urea, melanine hoặc nhựa phenol. Thường dùng kết hợp với glycol ether, ethanol hoặc

hydrocacbon mạch thẳng.

Khi thêm lượng nhỏ Iso_butanol vào sơn alkyd sẽ làm giảm độ nhớt của sơn vì

nó sẽ cải thiện độ đục và lưu lượng sơn. Nồng độ I_butanol thấp sẽ ngăn chặn tạo

mạng sợi cho sơn có nhựa hoà tan trong cồn và tác động có lợi cho sơn hệ nước.

Iso - Butanol là đồng dung môi với Xylen hoặc các dung môi thơm khác. Nó

được dùng trong hệ dung môi cho sơn có nhựa amini hoặc hỗn hợp nhựa alkyd và

nhựa amino, dùng cho sơn ethyl cellulose.

B.QUÁ TRÌNH TỔNG HỢP OXO

I. Sơ lược về quá trình tổng hợp oxo (quá trình hydroformyl hóa)Tổng hợp Oxo là quá trình phản ứng của các hợp chất hữu cơ với mono

oxytcacbon có mặt tác nhân nucleophil và xúc tác thích hợp để tạo ra các sản phẩm

như aldehyt, axit cacboxylic, este, xeton…

Tổng hợp oxo hay hydroformyl hóa là phản ứng của một olefin với cacbon

mono oxyt và hydro. Bản chất của quá trình là là cộng hợp hydro vào nhóm formyl (-

CHO) vào liên kết đôi của olefin khi hydrocacbon này được xử lí bằng hỗn hợp Co và

H2 có mặt xúc tác Coban. Với olefin bất đối xứng, phản ứng sẽ dẫn đến sự hình thành

hai aldehyt và có thể oxy hóa tiếp tạo rượu tương ứng. Đây là một trong những quá

trình xúc tác đồng thể quan trọng nhất hiện nay với khoảng năm triệu tấn sản phẩm

oxo được sản xuất hàng năm.

Hydroformyl hóa là quá trình xúc tác đồng thể để sử dụng phức phối trí của

coban với olefin. Chất đầu tạo ra xúc tác là muối coban được chuyển hóa ngay tại chỗ,

với sự có mặt của CO và hydro tạo thành các dạng hoạt tính coban tetracacbonyl

hydrit cân bằng cân bằng với coban tricacbonyl hydrit. Dạng coban tricacbonyl hydrit



có vị trí phối trí trống, có khả năng tạo phức với olefin. Olefin tham gia chuyển hóa

hóa học với dạng hợp chất này và tạo phần hai đồng phân aldehyt, với tỉ lệ dạng mạch

thẳng lớn gấp 4 lần mạch nhánh. Trong trường hợp nguyên liệu là propylene, hai sản

phẩm thu được là butyraldehyt và isobutylaldehyt.

II. Cơ chế xúc tác cho phản ứng hydroformyl hóa của cacbonyl cobanCác phản ứng chính như sau:

Olefin + CO + H2 → andehit → rượu

Tỷ lệ mạch thẳng nhiều hơn mạch nhánh.

Áp suất CO cần được duy trì ở mức cao để đảm bảo độ bền của xúc tác.

Xúc tác: thường là Co2(CO)8, HCo(Co)4, HRh(Co)4.

1/2Co2(CO)8 HCo(CO)4

RCHO + H2 + olefin

R-CO-Co(CO)4 R-Co(CO)4

Trong giai đoạn đầu tiên, dicoban octacacbonyl hoặc các muối coban khác được chuẩn

hóa thành tetra cacbonyl hydrit coban, là chất mang hoạt tính xúc tác.

Co2(CO)8 + H2 ↔ 2HCo(CO)4

2Co(OOC-R)2 + 3 H2 + 8 CO ↔ 2 HCo(CO)4 + 4RCOOH

Dạng tetracacbonylhydrit coban ở trạng thái cân bằng với tricacbonyl hydrit

coban.

HCo(CO)4 ↔ HCo(CO)3 + CO

Phức chưa bão hòa vị trí phối trí này tạo thành phức π với olefin, dạng hợp

chất trong môi trường CO sẽ biến đổi thành alkyl tetracacbonyl coban chứa lên kết σ.



Đây là giai đoạn quyết định phân bố đồng phân của sản phẩm vì cả hai dạng phức

mạch thẳng và mạch nhánh đều được hình thành.

H H

C

R-CH=Ch2 + HCo(CO)3 ↔ Co(CO)3

C H

R H

H H

C

2 Co(CO)3 + 2CO R-CH2-CH2-Co(CO)4 + R-CH-Co(CO)4

C H CH3

R H

Bước tiếp theo là sự hình thành của phức axyl, hay thường được biết đến như là

sự đính nhóm CO. Tuy nhiên, trong thực tế, nó là phản ứng di chuyển nhóm alkyl như

đã được chứng minh bằng thí nghiệm đánh dấu đồng vị.

CO O

CO R C

R Co CO

CO Co

CO CO

CO

Axyltricacbonyl coban được tạo thành ban đầu có thể phản ứng với CO để tạo

thành axyltracacbonyl hydrit coban tương đối bền hoặc phản ứng với hydro để tạo ra

aldehyt và tricacbonyl hydrit coban, hợp chất khởi đầu cho một chu trình xúc tác mới.

Thí nghiệm tỷ lượng đã chỉ ra rằng axyltetracacbonyl coban có thể phản ứng với

HCo(CO)4 để tạo thành aldehyt và actacacbonyl dicoban. Tuy nhiên,gần đây, người ta

đã chỉ ra rằng, dưới điều kiện áp suất và nhiệt độ cao của các quá trình công nghiệp,



phản ứng của phức axyl với hydro có vai trò trội hơn trong quá trình hình thành

aldehyt.

O O

R C +CO R - C - Co(CO)4

CO -CO + HCo(CO)4

Co O

CO R - C - H + Co2(CO)8

CO

+ H2

H-H

R CO O

C Co R – C – H + HCo(CO)3

O CO

CO

Sự hình thành của các sản phẩm phụ có thể được giải thích xảy ra cùng với các

phản ứng trên. Quá trình hydro hóa olefin xảy ra do phản ứng của phức alkyl với

hydro:

R-Co(CO)4 + H2 → R-H + HCo(CO)4

Một phản ứng phụ quan trọng khác đó là quá trình hydro hóa axetaldehyt tạo

thành rượu tương ứng. Trong một số quá trình công nghiệp, phản ứng phụ này được

sử dungjmootj cách thận trọng để tạo ra butanol từ propylene qua butyraldehyt mà

không cần phân lặp aldehyt.

O HCo(CO)4

R-C + H2 R-CH2-OH

H

Cơ chế phản ứng trên các xúc tác khác cũng tương tự như cơ chế của Heck và

Breslow. Sản phẩm mạch thẳng được hình thành trội hơn có thể được giải thích nhờ



sự kết hợp của các hiệu ứng điện tử và không gian. Hiệu ứng không gian có thể được

nhận thấy dễ dàng nhờ quan sát sự biến đổi từ phức π thành phức alkyl, khi một ligan

phosphin có mặt trong phức.

R R R R

CH = CH2 P R R

H – Co R CH2 = CH P

CO CO H - Co R

CO CO

- PR3

HRh(CO)(PR3)3 HRh(CO)(PR3)2 + PR3

+ H2 - RCHO +PR3 + CH3-CH=CH2

O CH3

R - C - Rh(CO)(PR3)2 CH=CH2 PR3

+ CO H - Rh

R – Rh(CO)(PR3)2 CO PR3

III. Hydroformyl hóa propyleneTổng hợp oxo với nguyên liệu propylene diễn ra ở các điều kiện sau: nhiệt độ

110 ÷ 1800C, áp suất 20 ÷ 35 MPa, tỷ lệ mol CO/H2 từ 1/1 đến 1/1.2, thời gian lưu 1 ÷

5 phút, xúc tác 0,2 ÷ 1 % KL so với propylene. Xúc tác coban vẫn là loại sử dụng rộng

rãi nhất trong công nghiệp cho quá trình tổng hợp này (BASF,ICI,PCUK, và

Ruhrchemie). Vì dạng aldehyt mạch thẳng có thị trường tiêu thụ lớn hơn đồng phân

iso, các điều kiện công nghệ được điều chỉnh để tăng tỉ lệ n-/iso-. Điều này phần nào

có thể đạt được bằng cách hạ nhiệt độ phản ứng, tăng áp suất CO hoặc biến tính xúc

tác.



Để tăng tỉ lệ n-/iso lên 9/1, hãng shell đã sử dụng xúc tác coban hydro-cacbonyl

thế bằng photphin (HCo(CO)3P(n-C4H9)3). Phản ứng được thực hiện ở nhiệt độ 180 ÷

200oC và áp suất 5 ÷ 10 MPa. Tuy nhiên, hoạt tính của hệ xúc tác này còn thấp và có

xu hướng tạo điều kiện thuận lợi cho các phản ứng phụ hydro hóa olefin và aldehyt

hơn là xúc tác thông thường.

Coban còn có thể được thay thế bằng rodi mà hoạt tính xúc tác của nó lớn hơn

100 ÷ 10000 lần, nhưng do giá thành cao nên phải tuần hoàn lại toàn bộ xúc tác. Tuy

nhiên quá trình tương đối khó thực hiện. Hơn nữa, tỷ lệ n-/iso- không cao và giảm từ

4/1 đối với coban không biến tính xuống 1/1 với loại xúc tác này. Tuy nhiên, nhờ biến

tính cacbonyl rodi bằng triphenylphosphin, hãng Union Carbide đã thành công trong

việc phát triển hệ xúc tác này và tạo ra tỷ lệ sản phẩm mạch thẳng lớn hơn nhiều

(n-/iso- = 10/1) trong điều kiện phản ứng rất mềm (nhiệt độ 60 ÷ 120oC, áp suất 0,1 ÷

5 MPa).

Trong công nghệ Ruhchemie, propylene, xúc tác tuần hoàn và xúc tác mới

được đưa cùng một lúc với khí tổng hợp (H2 + CO) vào thiết bị phản ứng. Thiết bị này

là dạng đa tầng có lớp vỏ được lót bên trong bằng thép hợp kim cao, được trang bị hệ

thống khuấy trộn hiệu quả và dùng để tách nhiệt sinh ra do phản ứng(∆H0298 = -125

kJ/mol). Nhiệt này được tận dụng để sản xuất hơi áp suất thấp. Dòng sản phẩm được

chuyển đến thiết bị tách coban, tại đây coban lắng xuống do xả nhanh và cất nhẹ. Kim

loại được phân tách ra nhờ ly tâm, hệ xúc tác được tái sinh, rồi tuần hoàn trở lại thiết

bị phản ứng. Dòng sản phẩm không còn lẫn xúc tác chứa 80 ÷ 85%KL n- và iso-

aldehyt với tỉ lệ 4/1, các rượu tương ứng, butyl format và rất nhiều hợp chất tạo thành



từ các phản ứng phụ như ngưng tụ aldol, axetal hóa, hydro hóa, được chuyển tới dãy

tháp chưng đầu tiên để tách các cấu tử nặng. Hỗn hợp các n- và iso- aldehyt được

hydro hóa thành các rươu tương ứng. Quá trình tiến hành ở 5 ÷ 10 MPa, 150 ÷ 200oC,

với sự có mặt xúc tác đồng hoặc niken. Sản phẩm hydro hóa tiếp tục được chuyển tơi

dãy tháp chưng thứ hai tách các cấu tử nhẹ và hai rượu. Để tăng cường hiệu suất rượu,

các sản phẩm nặng được đưa vào một thiết bị xử lý cracking hydro hóa đặc biệt.

Mặc dù đã có những cải thiện về tỷ lệ n-/iso-, đồng sản phẩm isobutyraldehyt

có rất ít ứng dụng vẫn gây những trở ngại về kinh tế cho quá trình. Do đó, Ruhrchemie

đã đề nghị một công nghệ có cả phân xưởng cracking xúc tác isobutyl-raldehyt và

tuần hoàn các sản phẩm cracking (propylene, CO và H2).

Nếu hydro được thay thế bằng hơi, có thể thu được một hỗn hợp gồm chủ yếu

là các butanol. Đây là công nghệ của BASF (tổng hợp Reppe) hiện đang được sử dụng

tại một nhà máy ở Nhật Bản. Nó tạo ra dòng sản phẩm có chứa 88% n-butanol và 12%

isobutanol. Phản ứng chính liên quan, đó là:

CH3-CH=CH2 + 3 CO + 2 H2O → C4H9OH + 2 CO2

∆H0298 = -240 kJ/mol

Hệ thống làm việc ở 100oC; 1,5 MPa, có mặt xúc tác pentacacbonyl sắt, butyl-

pyrolidon và nước.

*Công nghệ quá trình tổng hợp OXO sản xuất BUTANOL

Điều kiện công nghệ

Nhiệt độ phản ứng 150oC, áp suất 300 at, tỳ lệ mol CO/H2 từ 1/1 đến 1/1,2, thời

gian lưu 1÷5 phút, xúc tác Coban chiếm từ 0,2 ÷ 1 % KL so với propylene.



Trong công nghệ Rhrchemie, nguyên liệu bao gồm: Propylen lỏng, khí tổng

hợp, xúc tác mới và xúc tác tuần hoàn được đưa cùng một lúc vào thiết bị phản ứng.

Thiết bị này là thiết bị đa tầng có lớp vỏ được lót bên trong bằng thép hợp kim cao,

được trang bị hệ thống khuấy trộn hiệu quả và dùng để tách nhiệt do phản ứng sinh ra.

Nhiệt sinh ra do phản ứng được tận dụng để sản xuất hơi nước áp suất thấp. Dòng sản

phẩm được làm lạnh, rồi chuyển đến thiết bị xả nhanh, tại đỉnh tháp khí dư: CO, H2,

khí propylen…được tách ra. Hổn hợp sản phẩm ở đáy thiết bị xả nhanh được đưa đến

thiết bị gia nhiệt, gia nhiệt đến nhiệt độ cần thiết. Sau đó được đưa đến thiết bị chưng

cất nhẹ, nhiệt được cung cấp nhờ dòng hơi nước thổi từ dưới lên. Ở đỉnh tháp thu

được chủ yếu là các khí CO, H2, propylene dư, hơi nước, và lẫn một ít cac sản phẩm

lỏng nhẹ. Hổn hợp khí tiếp tục được đưa đến thiết bị giảm áp để thu hồi sản phẩm

lỏng, rồi đưa đến thiết bị tái sinh xúc tác. Tại đáy thiết bị chưng cất nhẹ thu được hổn

hợp các sản phẩm và xúc tác. Được đưa đến thiết bị tái sinh xúc tác. Xúc tác được

phân tách nhờ ly tâm, hệ xúc tác được tái sinh và xúc tác mới được bổ sung, rồi tuần

hoàn lại thiết bị phản ứng. Dòng sản phẩm không còn lẫn xúc tác chứa 80 ÷ 85%KL

n- và iso-aldehyt với tỷ lệ 4/1, các rượu tương ứng, butyl fromat và rất nhiều hợp chất

tạo thành từ các phản ứng phụ như ngưng tụ andol, axetal hóa, hydro hóa, được

chuyển đến thiết bị chưng để tách cấu tử nặng. Tại đỉnh tháp thu được chủ yếu là n- và

iso- butanal, sau đó được làm lạnh, qua thùng hồi lưu, một phần được bơm trở lại để

hồi lưu. Sản phẩm đỉnh tiếp tục được đua qua thiết bị hydro hóa từ trên xuống. Ở đáy

thiết bị tách aldehyt ta thu được chủ yếu là các phẩm nặng của các quá trình ngưng tụ

andol, axetal hóa …và lẩn ít một phần butanal. Sản phẩm nặng tiếp tục được đưa qua

thiết bị lắng, phần đáy là các sản phẩm nặng được đưa ra ngoài và phần trên là sản

phẩm nhẹ được đưa qua thiết bị hydro hóa.



Công nghệ Ruhrchemie tổng hợp Oxo sản xuất các rượu butanol

Hydro được đưa qua thiết thiết bị giảm áp cùng với butanal và một phần hydro

dư tuần hoàn được đưa vào thiết bị huydro hóa. Hỗn hợp các n- và iso- aldehyt được

hydro hóa thành các rượu tương ứng. Quá trình được tiến hành ở 5 ÷ 10 MPa, 150 ÷

200oC, với sự có mặt của xúc tác đồng hoặc niken.Hổn hợp sản phẩm được đưa qua

thiết bị làm lạnh sau đó đưa qua thiết bị xả khí nhanh để tách khí dư hydro, hơi nước

được thải ra ngoài từ đỉnh tháp .Hổn hợp sản phẩm lỏng đưa qua thiết bị tách sản

phẩm nhẹ,tại đỉnh tháp tách các khí nhẹ còn lẫn lại:hydro,hơi nước….Sản phẩm đấy

của tháp tách sản phẩm nhẹ được làm lạnh rồi đưa qua thiết bị tách iso-butanol.Iso-

butanol thu được tại đỉnh tháp .Sản phẩm đáy của thiết bị tách iso-butanol được đưa



qua thiết bị tách n-butanol.n-butanol thu được tại đỉnh tháp còn đáy tháp là các sản

phẩm nặng:2-etylhexanol...

Ưu điểm:

Sơ đồ công nghệ đơn giản, dể vận hành. Được ứng nhiều trong công nghiệp.

Sản phẩm thu được đạt yêu cầu.

Nhược điểm:

Tỷ lệ n-/iso- butanol chưa cao khoảng 70%

Nhiều sản phẩm phụ tạo thành trong quá trình phản ứng ảnh hưởng đến hiệu suất

của quá trình.

Xúc tác và sản phẩm đều là pha lỏng, do đó quá trình tách xúc tác rất khó.



C. KẾT LUẬN

Ở Việt Nam,ngành công nghiệp dầu khí ngày càng phát triển tạo ra nguồn

nguyên liệu dồi dào cho các ngành công nghiệp khác, đặc biệt là ngành công nghiệp

tổng hợp hữu cơ, cũng như nghành công nghiệp tổng hợp các hợp chất trung gian, từ

đó tổng hợp được vô số các sản phẩm nhằm phục vụ cho xã hội. Trong đó công nghệ

tổng hợp oxo sản xuất butanol góp phần không nhỏ, đã sản xuất ra một lượng butanol

nhằm đáp ứng được nhu cầu xã hội. Đặc biệt pha vào xăng làm nhiên liệu cho động

cơ. Công nghệ này đơn giản, dễ vận hành, nhưng đạt hiệu suất cao. Nên quy trình

công nghệ này được sử dụng nhiều nơi trên thế giới nên việc vận hành cũng như khắc

phục sự cố dễ dàng vì đã có được kinh nghiệm của người đi trước.

Chúng em mong rằng thông qua bài viết này mọi người sẽ có cái nhìn khách

quan hơn trong công nghiệp nước nhà nói chung và ngành công nghiệp tổng hợp hữu

cơ nói riêng. Do hạn hẹp về kiến thức cũng như chưa có nhiều kinh nghiệm nên bài

viết không khỏi gặp phải những thiếu sót. Chúng em mong có sự góp ý của cô, để có

những hiểu biết thêm, cũng như kinh nghiệm. Chúng em xin chân thành cảm ơn.



TÀI LIỆU THAM KHẢO

1.http://en.wikipedia.org/wiki/Butanol

2. Công nghệ tổng hợp hữu cơ hóa dầu – Phạm Thanh Huyền, Nguyễn Hồng Liên


http://en.wikipedia.org/wiki/Butanol

quÁ trÌnh tỔng hỢp oxo sẢn xuẤt butanol

Documents