Thiết kế phân xởng sản xuất axetandehit Đồ án tốt nghiệp Mở đầu Axetandehyt hay gọi etanal, có công thức phân tử CH 3CHO, axetandehyt đợc phát Sheele vào năm 1774, ông thực phản ứng mangan đioxit có màu đen (MnO 2) axit sunfuric với rợu Cấu tạo axetandehyt đợc Liebig giải thích vào năm 1835, ông tạo axetandehyt tinh khiết việc oxi hoá rợu etylic với cromic xác định rõ tên gọi sản phẩm "andehyt" Axetandehyt chất lỏng, có nhiệt độ sôi thấp, chất lỏng có khả bắt lửa cao, có mùi cay Do có khả phản ứng hoá học cao, nên axetandehyt sản phẩm hoá học trung gian vô quan trọng công nghệ hữu cơ, từ sản xuất hợp chất nh axit axetic, anhydric axetic, etyl acetat, axit peracetic, rợu butylic 2-etyl- haxanol, pentaetylthritol, muối clorua axetandehyt, akyl amin piridin nhiều chất khác axetandehyt đợc sử dụng thơng mại việc sản xuất axetal thông qua axit axetic, năm 1914 đến năm 1918 Đức Canada axetandehyt chất trình trao đổi chất thực vật động vật, axetandehyt có khả tách với số lợng nhỏ Số lợng lớn axetandehyt có liên quan đến nhiều trình sinh học, chất quan trọng nhiều trình lên men rợu, axetandehyt có mặt lợng đồ uống nh bia, rợu, rợu mạnh, đợc tách từ nớc ép trái cây, dầu ăn, cà phê khô, khói thuốc Nhiều trình sản xuất axetandehyt mang tính thơng mại nh dehydro hoá oxi hoá rợu etylic, trình hợp nớc axetylen, oxi hoá phần hidrocacbon oxi hoá trực tiếp etylen Vào năm 1970, công suất trình sản xuất theo phơng pháp oxi hoá trực tiếp giới x 106 tấn/năm Quá trình oxi hoá trực tiếp etylen Mỹ Nhật Bản Nó đợc sản xuất chủ yếu Celanese hãng Eastman (USA), hãng Wacker - Chemic hãng Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phân xởng sản xuất axetandehit Hoechst (Đức) hãng Aldehyde Co., Kyo-Wa Yuka Co., Mitsubishi Chemical Industries, Chisso Corp., Sumitomo, Showa Denko, Mitsui (Nhật Bản), Montedison (Italia), Lonza (Thuỵ Điển) hãng pemax (Mexico) Năng suất trình sản xuất axetandehyt cách oxi hoá trực tiếp từ etylen, tăng lên từ năm 1960, nhiên axetandehyt đợc chấp nhận số nhà máy khác axetandehyt đợc xem chất trung gian cần thiết cho chất hữu khác, chất hữu chuyển mạch từ trình oxi hoá từ dẫn xuất axetandehyt, hầu hết từ than đá từ sở hydrocacbon C1, xu hớng tiếp tục phát triển trình từ C Sự tiêu thụ axetandehyt năm gần giảm dần, ngày có nhiều trình sản xuất dẫn xuất axetandehyt đợc phát triển nh trình Oxo cho ta rợu butylic với 2-ethyl hexanol, trình hãng Mohsanto cho ta axit axetic Tuy nhiên axetandehyt đợc coi chất trung gian quan trọng tổng hợp hữu Việt Nam với phát triển song song ngành than đá dầu mỏ Đây hai nguồn nguyên liệu để tổng hợp nhiều hợp chất hữu Đặc biệt sinh viên ngành dầu khí nh em việc tổng hợp chất hữu nói chung axetandehyt nói riêng nhiệm vụ quan trọng Với nguyên liệu axetylen sản xuất axetandehyt mà axetylen thu đợc qua nhiều trình chế biến từ than đá dầu khí.Từ ta tổng hợp axetandehyt để phục vụ cho ngành dợc phẩm, thuốc nhuộm, thuốc trừ sâu phục vụ cho công nghiệp nớc nhà góp phần công nghiệp hoá, đại hoá đất nớc nhà Thiết kế phân xởng sản xuất axetandehit Đồ án tốt nghiệp Phần I tổng quan Chơng I: TíNH CHấT CủA NGUYÊN LIệU I axetylen: 1.Tính chất axetylen: 1.1.Tính chất vật lý: [1,2,7] Hai nguyên tử cacbon phân tử axetylen trạng thái lai hoá sp, chúng liên kết với liên kết xích ma () hai liên kết Mỗi nguyên tử cacbon liên kết xích ma () với nguyên tử H Độ dài liên kết giảm dần theo thứ tự sau: etan, etylen, axetylen Bảng1: độ dài liên kết Chất Etan Etylen Axetylen Liên kết H-C 110,2 108,6 105,9 C-C 154,3 133,7 120,7 Tuy nhiên, theo thứ tự xu hớng hút electron nguyên tử cacbon lại tăng (etan Csp2 > Csp3 Kết liên kết C-H có phân cực mạnh: C H làm tăng mômen lỡng cực liên kết làm tăng khả hydro tách dới dạng proton, tính axit axetylen lớn so với etylen etan Do tính axit axetylen làm cho dễ hoà tan dung dịch bazơ, tạo liên kết hidro với chúng Vì thế, áp suất dung dịch không tuân theo định luật Raul Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phân xởng sản xuất axetandehit Do đặc điểm cấu tạo axetylen nh trình bày mà axetylen dễ dàng tham gia phản ứng nh : phản ứng thế, phản ứng cộng hợp, nguyên tử H, polyme hoá phản ứng đóng vòng Sự phát triển phản ứng axetylen có mặt áp suất mở đầu cho nghành công nghiệp hoá axetylen đại W.Reppe (1892-1969), BASF Ludwigshafen (Cộng hoà liên bang Đức) Các nhóm phản ứng quan trọng vinyl hoá, etynyl hoá, cacbonyl hoá, polime hoá đóng vòng polime hoá thẳng 1.2.b Các phản ứng quan trọng công nghiệp * Các phản ứng vinyl hoá sản phẩm: Vinyl hoá phản ứng cộng hợp hợp chất axetylen vào nguyên tử H linh động hợp chất nh nớc (H2O), ancol (ROH), thiol, axit hữu vô tạo monome cho phản ứng trùng hợp Các sản phẩm vinyl hoá công nghiệp axetalđehyt, vinylclorua, vinyl axetat sản phẩm khác Dới số trình vinyl hoá công nghiệp: Axetandehyt (phản ứng cộng nớc H2O): Phản ứng đợc Kuresop nghiên cứu vào năm 1881 Phản ứng tiến hành cách cho C2H2 vào dung dịch axit sunfuric loãng (H 2SO4) có chứa thuỷ ngân sunfat (HgSO4) đóng vai trò xúc tác Phản ứng qua giai đoạn trung gian tạo ancol vinylic không bền dễ phân huỷ tạo thành axetandehyt HC CH + HOH [ CH2=CH- OH] CH3- CH=O Phản ứng tổng quát: HC CH + H2O CH3CHO Xúc tác: dung dịch axít muối thuỷ ngân, nh HgSO4 H2SO4 Phản ứng pha lỏng 920C Vinyl clorua: HCCH + HCl CH2=CHCl Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phân xởng sản xuất axetandehit Xúc tác: HgCl2/than (C) Phản ứng pha khí nhiệt độ 150-1800C Vinyl axetat: HCCH + CH3COOH CH2= CHOOCCH3 Xúc tác: Cd, Zn, muối thuỷ ngân (Hg+2)/than(C) Phản ứng pha khí nhiệt độ T = 180-2000C Vinyl ete: gồm bớc phản ứng sau -H2O +C2H2 ROH + KOH ROK RO-CH=CHK RO-CH=CHK + ROH RO-CH=CH2 + ROK Trong R- gốc ankyl Nhiệt độ phản ứng nằm khoảng T=1201500C, áp suất đủ cao để tránh làm sôi rợu sử dụng phản ứng, ví dụ áp suất MPa metanol (CH3OH) tạo thành metyl vinyl ete (phản ứng có áp suất cao) -H O +C H CH3OH + KOH CH3OK 22 CH3-CH=CHK CH3-CH=CHK + CH3OH CH3O-CH=CH2 + CH3OK Vinyl phenyl ete: Phản ứng vinyl hoá với xúc tác KOH O-CH=CH2 OH HC CH + Xúc tác KOH Vinyl sunfit: HC CH + RSH CH2=CH S R Xúc tác KOH Vinyl este axit cacboxilic cao: HCCH + R-COOH RCOO- CH=CH2 Xúc tác muối kẽm (Zn+2) cadimi (Cd+2) * Vinylamin sử dụng muối kẽm (Zn+2) cadimi (Cd+2) làm xúc tác R1R2NH + HCCH R1R2N- CH=CH2 Thiết kế phân xởng sản xuất axetandehit Đồ án tốt nghiệp * N- vinyl cacbazol, phản ứng vinyl hoá cacbazol dung môi (nh N-metylpyrolidon) 1800C Phản ứng vinyl hoá amoniac, chất xúc tác muối phức coban (Co) niken (Ni), nhiệt độ 950C: HC CH + NH3 4CH2=CH-NH2 Phản ứng vinyl hoá axit amin: xúc tác muối kali (K+) amit: HC CH + RCO- NH2 RCO-NH-CH=CH2 N-vinyl-2-pyrolidon: vinyl hoá với 2- pyrolidon xúc tác muối kali (K+) pyrolidon Acrylonitril: sản phẩm phản ứng c-vinyl hóa HCN HCl lỏng với xúc tác CuCl NH4Cl HC CH + HCN H2C=CH-CN * Các phản ứng Etinyl hoá sản phẩm: Etinyl hoá sản phẩm phản ứng cộng hợp vào nhóm cacbonyl axetylen mà tồn liên kết Reppe phát axetilua kim loại nặng, đặc biệt đồng axetilua (Cu+1) có thành phần Cu2C2.2H2O.2C2H2, xúc tác thích hợp cho phản ứng andehyt với axetylen Các chất xúc tác kiềm có hiệu tốt đồng axetilua phản ứng etinyl hoá xeton Phản ứng tổng quát trình etinyl hoá là: HC CH + RCOR1 HCC C(OH)RR1 Trong R, R1 gốc ankyl H Những sản phẩm quan trọng từ trình etinyl hoá sản phẩm rợu propargyl (2-propyl-1 ol) butynediol( butyne-1,4-diol): HC CH + HCHO HCCCH2OH Xúc tác: Cu2C2.2H2O.2C2H2 HCCH + 2HCHO HOCH2CCCH2OH Xúc tác: Cu2C2.2H2O.2C2H2 10 Thiết kế phân xởng sản xuất axetandehit Đồ án tốt nghiệp 7.3.2.Tính lợi nhuận phân xởng: LN = DT CP Trong CP: Tổng chi phí phân xởng sản xuất năm CP = SP x ZC + SP x TVAT CP = SP(ZC + TVAT) LN = DT-SP(ZC + TVAT) = 68000.106 20.000(2,89.106 +0,34.106) Suy LN =3400.106(đồng) 7.3.3.Thời gian thu hồi vốn: (Tth) Tth = Vốn đầu tư Lợi nhuận + Khấu hao 30.000.106 Tth = = 3,79 (năm) 3400.106 + 4500.106 Tth (năm) 7.3.4.Hệ số hiệu quả: (E) E= Lợi nhuận Vốn đầu tư 3400.106 = 30.000.106 = 0,113 Vậy với hiệu kinh tế E = 0.113, thời gian thu hồi vốn năm nhà máy sản xuất axetandehit đợc xây dựng theo nh thiết kế nh Chơng 8: Sv: Nguyễn Tăng Cờng-Hoá Dầu K44 QN 103 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phân xởng sản xuất axetandehit An toàn lao động sản xuất phân xởng Trong công nghệ hóa học nói chung việc sản xuất sản phẩm từ nguyên liệu có liên quan đến hoá học nói riêng, việc đảm bảo an toàn cho ngời lao động thiếu thiết kế phân xởng axetandehit Trong phân xởng sản xuất axetandehit, điều cần quan tâm trớc tiên khả dễ cháy nổ sản phẩm nh nguyên liệu Do cần phải đa nguyên tắc an toàn cho ngời lao động phân xơng sản xuất axetandehit 8.1 Công tác bảo đảm an toàn cho ngời lao động 8.1.1.Giáo dục ngời lao động an toàn lao động: Công tác bảo hộ cho ngời lao động phân xởng sản xuất axetandehit mang tính quần chúng, công tác toàn thể cán công nhân viên nhà máy tự giác thực Tuy nhiên, năm nhà máy phải tổ chức đào tạo cho toàn thể cán công nhân viên nhà máy an toàn lao động sản xuất, đồng thời giám đốc phải đa nội quy cụ thể an toàn lao động nhà máy để bắt buột ngời thực nội quy đó, phải thờng xuyên kiểm tra việc thực quy định an toàn lao động, kịp thời giải có cố xảy 8.1.2.Trang bị bảo hộ lao động: Trong nhà máy sản xuất axetandehit, phận trực tiếp sản xuất việc cấp phát đầy đủ trang bị bảo hộ lao động nh quần áo, mũ giăng tay, dày v.v cần thiết Những dụng cụ nhằm ngăn ngừa tai nạn lao động bệnh nghề nghiệp Sv: Nguyễn Tăng Cờng-Hoá Dầu K44 QN 104 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phân xởng sản xuất axetandehit 8.1.3.Các biện pháp kỹ thuật an toàn lao động: Công tác an toàn lao động nhà máy axetandehit Ngoài yếu tố vừa nêu yếu tố kỹ thuật quan trọng, nhà sản xuất có yếu tố sau: *Thực nghiêm chỉnh chế độ bảo dỡng máy móc định kỳ *Trang bị đầy đủ công cụ sản xuất theo tiêu chuẩn kỹ thuật *Khi thiết kế nhà máy phải đặt phân xởng có tính độc hại hớng gió chủ đạo *Các hệ thống chuyển động nh môtơ phải có che chắn, kiểm tra nguyên vật liệu trớc đa vào sản xuất *Trang bị bảo dỡng thờng xuyên hệ thống van, phận động, thờng xuyên kiểm tra đờng ống dẫn nguyên liệu sản phẩm *Giáo dục công nhân tuyệt đối sản xuất theo yêu cầu công nghệ, sử dụng hoá chất dễ cháy nổ, gây bỏng phải cẩn thận 8.1.4.công tác vệ sinh lao động: Cần làm tốt công tác vệ sinh lao động để tránh bệnh nghề nghiệp, phân xởng sản xuất có hệ thống thông gió chiếu sáng thích hợp 8.1.4.1.Hệ thống thông gió: Trong trình sản xuất không tránh khỏi khí độc, nhiệt thoát từ nồi hơi, thiết bị sản xuất Cho nên cần có hệ thống thông gió, hút bụi cho phận phân xởng 8.1.4.2.Hệ thống chiếu sáng: Cần đảm bảo hệ thống chiếu sáng tự nhiên nhân tạo để đủ chiếu sáng cho công nhân làm việc, tránh bệnh nghề nghiệp mắt, đủ ánh sáng để làm ca đêm Sv: Nguyễn Tăng Cờng-Hoá Dầu K44 QN 105 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phân xởng sản xuất axetandehit 8.1.4.3.Hệ thống vệ sinh cá nhân Trong phân xởng sản xuất phải có hệ thống vệ sinh cá nhân nh phòng thay quần áo, rửa tay, tắm giặc để đảm bảo sức khoẻ cho công nhân làm việc Qua cho ta thấy công tác bảo đảm an toàn nhà máy công việc thiếu Nhà máy thực tốt công việc hiệu ông việc chắn cao hơn, giúp công nhân yên tâm sản xuất, giúp cho công tác bảo vệ sức khoẻ cộng đồng tốt Sv: Nguyễn Tăng Cờng-Hoá Dầu K44 QN 106 Thiết kế phân xởng sản xuất axetandehit Đồ án tốt nghiệp PHầN V: XÂY DựNG I Chọn địa điểm xây dựng nhà máy: Địa điểm xây dựng nhà máy Nhà sản xuất axetandehit đợc thiết kế, xây dựng khu công nghiệp Phú Tài, tỉnh Bình Định Đặc điểm khu đất xây dựng nhà máy: địa điểm xây dựng nhà máy phải phù hợp với quy hoạch nhà máy, để đảm bảo phát triển nhà máy, tạo điều kiện sản xuất cho phân xởng khác, không gây trở ngại cho phân xởng xây dựng sau Gần nơi cung cấp lợng nh điện, nớc, hơi, khí nén, than dầu , cung cấp nguyên liệu cho sản xuất gần nơi tiêu thụ sản phẩm Nh hạn chế tối đa chi phí cho vận chuyển, hạ giá thành sản phẩm góp phần thúc đẩy phát triển nhà máy Địa điểm xây dựng phải gần đờng giao thông chính, giao thông quốc gia bao gồm đờng bộ, đờng sắt, đờng sông, đờng biển kể đờng hàng không Địa điểm xây dựng phải tận dụng tối đa hệ thống thông tin liên lạc hệ thống kỹ thuật khác Nếu xây dựng nhà máy địa phơng cha có đầy đủ hạ tầng kỹ thuật phải xét đến khả xây dựng trớc mắt, nh tơng lai Nhiều nhà máy riêng khối lợng vận chuyển chiếm tới 40ữ60% giá thành sản phẩm Địa điểm xây dựng nhà máy phải xét tới khả cung cấp vật liệu, vật t xây dựng Để giảm chi phí giá thành đầu t xây dựng cho nhà máy, hạn chế tối đa lợng vận chuyển vật t xây dựng từ nơi xa đến Địa điểm xây dựng nhà máy phải xét đến khả cung cấp nhân công trình xây dng nh vào vận hành nhà máy sau Do Sv: Nguyễn Tăng Cờng-Hoá Dầu K44 QN 107 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phân xởng sản xuất axetandehit trình thiết kế cần ý đến số nhân công nhà máy khả cung cấp nhân công địa phơng, phải tính cung cấp nhân công địa phơng lân cận trình đô thị hoá Đặc điểm sản xuất nhà máy: Nhà máy sản xuất axetandehit nhà máy hoá chất, sản phẩm có nhiều sản phẩm phụ khác dạng khí dạng lỏng nh là: CO, CO2, CH3Cl, N2, hay axit acetic, andehit crotonic Cho nên ta phải thiết kế thêm nhiều khu liên hợp sản xuất để tận dụng tối đa nguồn sản phẩm phụ, sản phẩm phân xởng nguyên liệu phân xởng khác Là nhà máy hoá chất với chất nh C2H2, xúc tác là: Hg2+, H2SO4 không tránh khỏi độc hại, ta phải cần ý mối quan hệ mật thiết khu dân c đô thị khu công nghiệp để tránh ô nhiễm gây tiếng ồn, tránh cháy nổ trình sản xuất ta cần ý đến công tác an toàn lao động Đặc điểm môi trờng vệ sinh công nghiệp: Địa xây dựng nhà máy phải xét đến yếu tố bất lợi nh là: khí độc nớc bẩn khói bụi tiếng ồn Hoặc yếu tố bất lợi khác nh dễ cháy nổ, ô nhiễm môi trờng tránh ảnh hởng tới khu dân c, khu di tích lịch sử danh lam thắng cảnh địa phơng ta càn ý điều kiện sau: * Đảm bảo khoảng cách bảo vệ vệ sinh công nghiệp thích hợp: Địa điểm xây dựng nhà máy phải thoả mãn yêu cầu qui phạm, qui định mặt bảo vệ môi trờng vệ sinh công nghiệp Chú ý khoảng cách bảo vệ vệ sinh công nghiệp tuyệt đối không đợc xây dựng công trình gần nơi công cộng công viên, phải trồng xanh để hạn chế tối đa tác hại khu công nghiệp gây nên Vị trí xây dựng nhà máy: Sv: Nguyễn Tăng Cờng-Hoá Dầu K44 QN 108 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phân xởng sản xuất axetandehit Thờng cuối hớng gió chủ đạo, nguồn nớc thải nhà máy đợc xử lý phải hạ lu cách bến dùng nớc khu dân c tối thiểu >500mm Yêu cầu khu đất xây dựng : Khu đất xây dựng phải có hình dáng phù hợp, ta chọn khu đất hình chữ nhật, khu đất phải đủ diện tích cho sản xuất có khả mở rộng tơng lai Quy mô khu đất phải phù hợp cho việc bố trí thiết bị, tổ chức giao thông nhà máy, phải đảm bảo cách khu dân c, đảm bảo vệ sinh môi trờng Đồng thời khu đất phải tạo thuận lợi cho việc bố trí dây chuyền công nghệ, nh bố trí hạng mục công trình mặt khu đất Do khu đất đợc lựa chọn phải đảm bảo yêu cầu sau: * Khu đất phải cao tránh ngập lụt mùa ma lũ, có mực nớc ngầm thấp tạo điều kiện tốt cho việc thoát nớc thải dễ dàng * Khu đất phải tơng đối phẳng có độ dốc tự nhiên tốt 0,5ữ1 % để hạn chế tối đa kinh phí sang lấp mặt (thờng chi phí lớn chiếm từ 10ữ15 % giá trị công trình) * Về địa chất khu đất đợc lựa chọn phải đảm bảo yêu cầu nh: Không đợc nằm vùng có mỏ khoáng sản địa chất không ổn định( nh có tợng động đất, xói mòn, hay tợng cát chảy) Cờng độ khu đất xây dựng là: 1,5 ữ 2,5 KG/cm2 Nên xây dựng đất sét, sét pha cát, đát đá ong, đất đồi để giảm chi phí tối đa gia cố móng hạng mục công trình hạng mục có tải trọng thân tải trọng động lớn.(nguyên tắc phân vùng) II Giải pháp thiết kế tổng mặt bằng: Trong đồ án ta chọn nguyên tắc phân vùng: Vùng trớc nhà máy: Sv: Nguyễn Tăng Cờng-Hoá Dầu K44 QN 109 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phân xởng sản xuất axetandehit Nơi bố trí nhà hành quản lý, phục vụ sinh hoạt, cổng vào, ga ôtô, xe đạp, cổng bảo vệ, bảng tin xanh cảnh quan Diện tích vùng tuỳ thuộc vào đặc điểm sản xuất, quy mô nhà máy có diện tích từ 4-20% diện tích toàn nhà máy Vùng sản xuất : Nơi bố trí dây chuyền công nghệ sản xuất nhà máy nh phân xởng chính, phụ, khu sản xuất phụ trợ Tuỳ theo đặc điểm nhà máy quy mô nhà máy mà diện tích vùng chiếm khoảng 22-25% diện tích nhà máy Đây vùng quan trọng nhà máy nên bố trí ta cần ý số đặc điểm sau: + Khu đất đợc u tiên địa hình, địa chất nh hớng + Các nhà máy, nhà xởng trình sản xuất gây tác động xấu nh tiếng ồn, bụi, nhiệt nhiều cố cháy nổ rò rỉ hoá chất Cho nên đặt khu cuối hớng gió tuân thủ nghiêm ngoặc vệ sinh an toàn công nghiệp Vùng công trình phụ: Nơi đặt nhà công trình cung cấp lợng bao gồm công trình điện, nớc, xử lý nớc thải, nhà vệ sinh công trình quản lý kỹ thuật khác Tuỳ theo mức độ công nghệ yêu cầu vùng chiếm diện tích 14-28% diện tích nhà máy Vùng kho tàng phục vụ giao thông: Trong bố trí hệ thống kho tàng, bến bãi, cầu bốc dỡ hàng hoá, sân ga nhà máy Tuỳ thuộc vào quy mô nhà máy mà vùng thờng chiếm khoảng 23-37% diện tích nhà máy Khi bố trí vùng ta cần ý số đặc điểm sau: + Cho phép bố trí công trình vùng đất khong u tiên hớng Nhng phải phù hợp với nơi tập kết nguyên liệu sản phẩm nhà máy để dễ dàng cho việc vận chuyển, nhập xuất hàng Sv: Nguyễn Tăng Cờng-Hoá Dầu K44 QN 110 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phân xởng sản xuất axetandehit + Tuy nhiên nhiều trờng hợp đặc điểm yêu cầu dây chuyền công nghệ hệ thống kho tàng bố trí gắn trực tiếp với phận sản xuất Vì ta bố trí phần hệ thống kho tàng nằm khu vực sản xuất III khu sản xuất chính: Đây khu nhà máy sản xuất axetandehit, khu đợc bố trí nhà máy Do dây chuyền sản xuất axetandehit thiết bị có nhiều thiết bị phụ, ta phải bố trí nh cho phù hợp cho trình sản xuất liên tục * Nhịp nhà: Căn vào kích thớc thiết bị bố trí theo chiều ngang nhà, yêu cầu thiết bị vận chuyển( ta thờng chọn đờng nhà máy m, khoảng cách an toàn công nhân làm việc nhà máy, khoảng cách an toàn từ thiết bị m) Vậy ta chọn nhịp nhà 18 m * Chiều cao nhà: Căn vào chiều cao thiết bị 12,6 m với phần thiết bị sủi bọt 500 m ta chọn nhà cầu trục Vậy ta chọn chiều cao nhà là: 14m * Chiều dài: Chiều dài nhà công nghiệp xác định theo kích thớc thiết bị bố trí theo dọc nhà, dựa vào kích thớc thiết bị nhà máy ta chọn chiều dài nhà công nghiệp 30 m Vậy tổng diện tích khu sản xuất (18 x 30) = 540 m2 IV Khu kho Khu kho thờng bố trí gần phận mà phục vụ cho vận chuyển nguyên liệu sản phẩm gần nhất, gây trở ngại cho sản xuất, kho nguyên liệu thờng đặt đầu dây chuyền sản xuất, kho thành phẩm đặt cuối dây chuyền sản xuất * Kho nguyên liệu: Nguyên liệu để sản xuất axetandehit axetylen nớc, nguyên liệu thờng đợc đóng vào bình chứa khoangr 50 Sv: Nguyễn Tăng Cờng-Hoá Dầu K44 QN 111 Thiết kế phân xởng sản xuất axetandehit Đồ án tốt nghiệp kg/bình, m2 xếp chồng, chồng 10 bình, m chứa đợc lợng nguyên liệu là: x 10 x 50 = 100 kg Diện tích sử dụng thờng xuyên kho 75%, kho thờng dự trữ nguyên liệu sản xuất tháng Vậy ta chọn chiều dài kho nguyên liệu 24 m, chiều rộng 15 m, chiều cao m Vậy tổng diện tích kho nguyên liệu là: 24 x 15 = 360 m2 * Kho sản phẩm đợc xây dựng gần phân xởng hoàn thiện sản phẩm để tiện lợi cho việc vận chuyển sản phẩm Chọn chiều dài kho sản phẩm là: chiều dài 24 m, chiều rộng 15 m, chiều cao m Vậy tổng diện tích kho sản phẩm là: 24 x 15 = 360 m2 V Khu phục vụ sinh hoạt: Khu thờng đặt đầu hớng gió chủ đạo, tuỳ thuộc vào tình hình cụ thể mà ta bố trí phận nhà máy Nhà máy làm việc ca ngày, nhà máy có khoảng 150 công nhân 20 công chức nên ca làm việc có số lợng ngời là: 50 + 20 = 70 ngời *Nhà vệ sinh, nhà tắm, thay quấn áo có chiều dài 18 m, chiều rộng 9m, chiều cao 3m Vậy diện tích khu là: 18x9 = 162 m2 *Nhà hành chính: Xây hai tầng, tầng có phòng Chọn chiều dài nhà hành 18 m, rộng 12 m, cao 12 m Vậy tổng diện tích nhà hành là: 18 x12 =216 m2 *Phòng thờng trực có diện tích 36 m2 *Hội trờng câu lạc Nhà đợc xây dựng hai tầng có kích thớc dài 18 m, rộng12 m, cao 12 m Vậy tổng diện tích sử dụng 216 m2 * Nhà ăn ca có diện tích dài 18m, rộng m, cao m Sv: Nguyễn Tăng Cờng-Hoá Dầu K44 QN 112 Thiết kế phân xởng sản xuất axetandehit Đồ án tốt nghiệp Vậy diện tích sử dụng nhà ăn ca là: 72 m VI Khu phụ trợ lợng *Xởng điện: Xây dựng phía sau nhà máy, với diện tích 108 m2 *Nhà nồi hơi: Xây dựng phía sau nhà máy với diện tích 81 m2 *Kho xăng dầu: Xây dựng phía sau nhà máy với diện tích 81 m2 *Trạm biến có kích thớc 54 m2 *Bể nớc có diện tích 162m2 *Nhà xử lý nớc có diện tích 108m2 *Nhà giới thiệu sản phẩm có chiều dài 12 m, chiều rộng m, cao m Diện tích khu 108 m2 TT Chiều Chiều Chiều Diện Số dài rộng cao tích tầng 30 m 18 m 14m 540 m2 Tên công trình Khu sản xuất Khu kho Kho nguyên liệu Kho sản phẩm 24 m 15 m 24 m 15 m m 360 m2 m 360 m2 Khu phục vụ sinh hoạt Nhà vệ sinh, nhà tắm, nhà thay quần áo Gara ôtô Nhà xử lý nớc Nhà hành Hội trờng câu lạc Nhà ăn ca 10 Nhà để xe đạp, xe máy 11 Phòng bảo vệ 12 Nhà thờng trực 18 m 24 m 12 m 18 m 18 m 12 m 16 m 4m 6m 9m 9m 6m 12 m 12 m 6m 4m 4m 6m 3m 4,8 m 8,4 m 12 m 12 m 4,8 m 4,2 m 3m 3,6 m 162 m2 216 m2 108 m2 216 m2 216 m2 72 m2 64 m2 16 m2 36 m2 1 2 1 1 Khu phụ trợ lợng 13 Kho xăng dầu 14 Đờng nhà máy 15 Bể nớc 16 Trạm biến 9m 240 m 18 m 9m 17 Nhà giới thiệu sản phẩm 12 m m 4,2 m 108 m2 18 Nhà nồi 19 Xởng điện 20 Bể xử lý nớc thải 21 Trạm cứu hoá 9m 12 m 12 m 18 m Sv: Nguyễn Tăng Cờng-Hoá Dầu K44 QN m 4,2 m 81 m2 3m 720 m2 9m 7.2 m 162 m2 m 4,2 m 54 m2 m 4,2 m 81 m2 m m 108 m2 m 4,8 m 108 m2 12 m 4m8 m 216m2 113 Thiết kế phân xởng sản xuất axetandehit Đồ án tốt nghiệp Tổng diện tích sử dụng 5676m2 Nhà máy sản xuất axetandehit có công suất 71.000 tấn/năm thờng đặt sau nhà máy lọc dầu nhà máy thờng có công trình nh trình bày bảng Hệ số xây dựng đợc tính nh sau: Kxd = (A+B)/F.100% Hệ số sử dụng đợc tính nh sau: Ksd = (A+B+C)/F.100 % Trong đó: F: diện tích toàn nhà máy,F=20700m2 A: diện tích nhà công trình phụ, A= 3450m2 B: diện tích kho bãi lộ thiên, B= 1725m2 C: diện tích đờng bộ, đờng sắt, hè rãnh thoát nớc chiếm, C=8280m2 Vậy: Kxd = 25% Ksd = 65% Phần 3: Kết luận Sau ba tháng làm việc nghiên cứu tính toán, đợc giúp đỡ nhiệt tình thầy Phan Đình Châu thầy cô giáo môn tổng hợp hữu hoá dầu, em hoàn thành đồ án này, vấn đề đa nghiên cứu không Tuy nhiên đồ án giải số vấn đề sau: Qua nghiên cứu cho em thấy đợc tầm quan trọng việc sản xuất axetandehit công nghiệp hoá chất nh nhu cầu giới Việt Nam Việc sản xuất axetandehit nớc ta vấn đề mẻ, nớc ta cha có nhà máy sản xuất axetandehit, tới nhà máy lọc dầu số vào hoạt động, việc sản suất axetandehit dễ dàng nhờ nguồn axetylen etylen axetandehit sản phẩm trung gian vô quan trọng công nghiệp hoá chất Từ axetandehit ta tổng hợp nhiều chất quan trọng có giá trị khác Sv: Nguyễn Tăng Cờng-Hoá Dầu K44 QN 114 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phân xởng sản xuất axetandehit Qua trình làm đồ án tốt nghiệp giúp ôn lại kiến môn học nh: hoá học hữu cơ, trình thiết bị hoá chất, biết đợc cách tra tài liệu, biết tra đợc đại lợng hoá lý Qua phần tổng quan giúp em nắm kỹ cách trình bày nguyên tắc hoạt động dây chuyền công nghệ so sánh u nhợc đIểm công nghệ để từ biết đợc công nghệ thích hợp lắp đặt nớc ta Biêt cách tính toán cân vật chất cân nhiệt lợng cho thiết bị sau tự thiết kế dây chuyền sản xuất giúp em lựa chọn thiết bị cho phù hợp cho dây chuyền sản xuất ấy, mặt khác biết đợc yếu tố ảnh hởng đến công đoạn dây chuyền từ đa cách giải phù hợp Qua cách tính toán kinh tế xây dựng giúp em lựa chọn dây chuyền sản xuất cho thời gian hoàn vốn ngắn hiệu nhà máy dựng lên không ảnh hởng đến môi trờng đô thị, khu dân c nh di sản văn hoá địa phơng Điều em tâm đắc qua đồ án tốt nghiệp giúp em cách làm việc mong muốn học hỏi tìm tòi thầy cô bạn bè điều giúp em tự tin trờng làm việc độc lập Tuy nhiên, trình làm đồ án không tránh khỏi sai xót mong thầy Phan Đình Châu bỏ qua cho xin đợc lắng nghe ý kiến đóng góp thầy để đồ án hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn Sinh viên thực hiện: Nguyễn Tăng Cờng Sv: Nguyễn Tăng Cờng-Hoá Dầu K44 QN 115 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phân xởng sản xuất axetandehit Tài liệu tham khảo: Ullman,s Encyclopeadia of Industrial chemitry, Vol A1, năm 1995 Encyclopeadia of chemical Technology,Vol A1, 1996 Nguyễn Mai Liên -Tổng hợp hữu cơ bản, trờng đại học bách khoa hà nội, xuất năm 1964 Phan Minh Tân, tổng hợp hữu hoá dầu, trờng đại học bách khoa thành phố Hồ Chí Minh, tập Lê mậu Quyền, hoá vô cơ, nhà xuất khoa học kỹ thuật Hà Nội, 1999 Phan Minh Tân, tổng hợp hữu hoá dầu, trờng đại học bách khoa thành phố Hồ Chí Minh, tập Nguyễn Thị Minh Hiền Công nghệ chế biến khí tự nhiên khí đồng hành, nhà xuất khoa học kỹ thuật, 2000 Ullman,s Encyclopeadia of Industrial chemitry, Vol A10, năm 1995 Ullman,s Encyclopeadia of Industrial chemitry, Vol A9, 1995 10.Trần Trọng Khuông, Trần Xoa(chủ biên), tập thể tác giả, sổ tay qúa trình thiết bị công nghệ hoá chất, nhà xuất khoa học kỹ thuật, tập 1, 1999 11.Trần Trọng Khuông, Trần Xoa(chủ biên) , tập thể tác giả, sổ tay qúa trình thiết bị công nghệ hoá chất, nhà xuất khoa học kỹ thuật, tập 2, 1982 12.Trần Công Khanh, thiết bị phản ứng sản xuất hợp chất hữu cơ, Trờng đại học bách khoa Hà Nội, 1986 13.Bộ môn hoá lý(không có chủ biên), sổ tay hoá lý, Trờng đại học bách khoa thành phố Hồ Chí Minh, 1983 14.Đỗ văn Đài, Nguyễn Bin, Phạm Xuân Toản, Đỗ Ngọc Cử, sở trình thiết bị công nghệ hoá học, nhà xuất khoa học kỹ thuật Hà Nội, tập 1, 1999 15.Đỗ văn Đài, Nguyễn Bin, Phạm Xuân Toản, Đỗ Ngọc Cử, sở trình thiết bị công nghệ hoá học, nhà xuất khoa học kỹ thuật Hà Nội, tập 2, 2000 16.Ngô Bình, Cơ sở xây dựng nhà công nghiệp, Nhà xuất khoa học kỹ thuật, 1997 Sv: Nguyễn Tăng Cờng-Hoá Dầu K44 QN 116 Đồ án tốt nghiệp Thiết kế phân xởng sản xuất axetandehit Sv: Nguyễn Tăng Cờng-Hoá Dầu K44 QN 117 [...]... pháp chủ yếu để sản xuất ra axetandehit là: − Phương pháp sản xuất đi từ quá trình hydrat hóa axetylen − Phương pháp sản xuất đi từ quá trình oxy hóa trực tiếp etylen − Phương pháp sản xuất đi từ quá trình dehydro hóa hoặc oxy hóa rượu etylic − Phương pháp sản xuất đi từ quá trình oxy hóa ở pha hơi các hydro cacbon mạch ngắn − Phương pháp sản xuất đi từ khí tổng hợp − Phương pháp sản xuất đi từ rượu... axetic Vinyl axetat được sử dụng trong ngành sản xuất nhũ tương, trong sản xuất sơn, keo dính, áo mưu và dệt may Anhydric axetic được sử dụng trong việc sản xuất chất vải sợi xenlulo axetat, đầu lọc trong việc sản xuất thuốc lá và nhựa xenlulolic Các sản phẩm dược sản xuất từ phản ứng ngưng tụ aldol đã trở thành một ứng dụng hết quan trọng của axetandehyt Hai sản phẩm có giá trò từ phản ứng ngưng tụ aldol... Ngoài những sản phẩm trên , axetandehyt còn được sử dụng trong việc tạo ra butadien Ngày nay, butadien là một nguyên liệu đầu hết sức quan trọng trong công nghiệp sản xuất nhựa, sản xuất MTBE,… nhựa phenol andehit cũng là một sản phẩm có nhiều ưu điểm trong công nghiệp sản xuất các thiết bò Qua đó cho ta thấy axetandehyt có rất nhiều ứng dụng trong công nghiệp tổng hợp hữu cơ Do đó, việc sản xuất axetandehyt... ThiÕt kÕ ph©n xëng s¶n xt axetandehit §å ¸n tèt nghiƯp Chương 3: ỨNG DỤNG CỦA AXETANDEHIT: Axetandehyt có rất nhiều ứng dụng trong công nghiệp tổng hợp hữu cơ, khoảng 95% lượng axetandehyt sản xuất ra trên thế giới được sử dụng trong các nhà máy như là sản phẩm trung gian trong nhà máy chế biến hóa học Ứng dụng lớn nhất của axetandehyt là làm sản phẩm trung gian trong quá trình sản xuất axit axetic Từ axit... rượu metanol Ngoài ra, còn có thể sản xuất một lượng nhỏ axetandehyt từ quá trình lên men các hydrat cacbon Việc sử dụng phương pháp nào trong quá trình sản xuất axetandehyt thì phụ thuộc rất lớn vào nguồn nguyên liệu sẵn có của từng nước, phụ thuộc vào công nghệ của từng nước Trước đây khi công nghiệp dầu khí chưa phát triển thì nguồn nguyên liệu chủ yếu để sản xuất axetandehit là đi từ axetylen Tuy... xt axetandehit ch¬ng 4: CÁC PHƯƠNG PHÁP s¶n xt axetandehyt [3,1,6] Axetandehyt là một andehyt cùng với những ứng dụng quan trọng của nó trong công nghệ tổng hợp hữu cơ Nó là sản phẩm trung gian để sản xuất axit axetic, anhydric axetic, butadien, nhựa phenol andehyt… Do đó, từ xưa tới nay có nhiều hãng của các nước tiên tiến trên thế giới đã nghiên cứu để đưa ra những phương pháp tối ưu nhất sản xuất. .. –2100C, rất ít tan trong nước và tan trong dung môi hữu cơ 21 ThiÕt kÕ ph©n xëng s¶n xt axetandehit §å ¸n tèt nghiƯp 1.2 Tính chất hoá học Hai nguyên tử nitơ trong phân tử N2 liên kết với nhau bằng liên kết ba, trong đó có một liên kết σ và hai liên kết π Ở nhiệt độ thường nitơ chỉ phản ứng với liti tạo thành Li 3N, chuyển hoá thành NH3 bỡi một số vi sinh vật và tương tác với một số phức chất [Ru(NH3)5H2O]2+... axetat một dung môi cho việc sản xuất sơn nitro xenlulo Butyl axetat lµ mét dung m«i hÕt søc quan träng trong c«ng nghiƯp chÕ t¹o s¬n, do cã nh÷ng u ®iĨm h¬n h¼n so víi c¸c lo¹i dung m«i kh¸c nh cã nhiƯt ®é s«i vµo lo¹i trung b×nh, kh¶ n¨ng hßa tan cao cđa lo¹i dung m«i nµy Pentacrythritol được sản xuất bằng sự ngưng tụ của axetaldehyt và formandehyt là một trong những sản phẩm quan trọng để điều chế... từ hydrocacbon no Sở dó có điều này là do quá trình oxy hóa các hydrocacbon tạo ra các sản phẩm phụ khác, ngoài axetandehyt Cho nên phải chi phí cho việc tách các sản phẩm phụ nên giá thành của sản phẩm càng cao Do vậy quá trình đi từ các hydrocacbon no chỉ được sử dụng với quy mô nhỏ, khi mà các sản phẩm chính và sản phẩm phụ thu được đều được sử dụng tất cả I QU¸ TR×NH S¶N XT AXETANDEHYT Tõ ETANOL... nghiệp Nếu cần một lượng nhỏ nitơ có thể nhiệt phân một vài hợp chất của nitơ NH4NO2 t0 N2 + H 2 O 22 ThiÕt kÕ ph©n xëng s¶n xt axetandehit §å ¸n tèt nghiƯp Ch¬ng 2: TÝNH CHÊT CđA s¶n phÈm I TÝnh chÊt vËt lý cđa axetandehyt [1,2,7] Axetandehyt cã c«ng thøc ph©n tư: C2H4O hay CH3CHO, viÕt t¾t lµ AcH hay MeCHO, khèi lỵng ph©n tư 44,054, axetandehyt lµ chÊt láng kh«ng mµu, linh ®éng, cã mïi h¬i cay, khi