Đề tài: Thiết kế phân xưởng sản xuất Formalin

MỤC LỤC

Mở đầu 4

Phần I : Tổng quan lý thuyết 5

Chương I : Giới thiệu chung về nguyên liệu của quá trình sản xuất formalin . 5

I/ Giới thiệu chung : 5

II/ Tính chất vật lý : 5

III/ Tính chất hóa học : 7

1. Phản ứng hydro hoá : 7

2. Phản ứng tách H2O : 7

3. Phản ứng oxy hóa : 7

4. Phản ứng dehydro hóa : 7

IV/ Chỉ tiêu nguyên liệu metanol để sản xuất formalin trên xúc tác Bạc. 8

1. Nước : 8

2. Metanol kỹ thuật : 8

3. Không khí : 8

V. Một số ứng dụng của Metanol : 9

1. Sử dụng làm nguyên liệu cho tổng hợp hóa học : 9

2. Sử dụng trong lĩnh vực năng lượng : 10

3. Các ứng dụng khác: 10

Chương II: Tính chất và ứng dụng của sản phẩm formaldehyde 11

I/ Tính chất vật lý: 11

II/ Tính chất hóa học : 15

1/ Phản ứng phân huỷ : 15

2/ Phản ứng oxy hoá khử : 15

3. Phản ứng giữa các phân tử formaldehyde: 16

4. Phản ứng cannizzaro : 16

5. Phản ứng tischenko : 16

6. Phản ứng polyme hóa : 16

III/ Chỉ tiêu formalin thương phẩm : 17

IV/ Ứng dụng của sản phẩm formaldehyde : 17

Chương III: Các phương pháp sản xuất formalin 19

I/ Quá trình sản xuất formaldehyde sử dụng xúc tác bạc : 19

1. Công nghệ chuyển hóa hoàn toàn metanol (công nghệ BASF) . 21

2. Công nghệ chuyển hóa không hoàn toàn và chưng thu hồi metanol . 24

II/ Công nghệ sản xuất formalinhyde sử dụng xúc tác oxit: 26

1. Công nghệ đặc trưng của quá trình sản xuất formalin trên cơ sở xúc tác oxit kim loại là công nghệ dựa trên phương pháp formox . 28

2. Sơ đồ công nghệ sản xuất formalin của Viện nghiên cứu xúc tác 30

Chương IV: So sánh về mặt kinh tế của các quá trình sản xuất formaldehyde và lựa chọn sơ đồ công nghệ . 31

I/ So sánh các quá trình : 31

II/ Lựa chọn sơ đồ công nghệ : 33

Chương V: Các phương sản xuất formalin khác 35

I. Quá trình sản xuất formaldehyde bằng cách oxy hóa metan: 35

II/ Oxy hóa etylen : 36

III/ Thuỷ phân clorua metylen : 36

Chương vi : công nghệ sản xuất formaldehyde, dùng xúc tác Bạc (quá trình basf). 37

I. Sơ đồ công nghệ : 37

II. thuyết minh dây chuyền sản xuất 39

III. Một số đặc trưng về quá trình của sản xuất formaldehyde dùng xúc tác Bạc : 39

1. Các phản ứng : 39

2. Cơ chế của quá trình : 41

3. Các yếu tố ảnh hưởng đến qúa trình : 42

4. Thiết bị phản ứng chính : 43

Phần II : Tính toán công nghệ 46

I. Các số liệu : 46

1. Số liệu chất tham gia phản ứng : 46

2. Thành phần khí thải 46

3. Tổn thất : 1,2% . 46

4. Phản ứng hóa học xảy ra trong thiết bị phản ứng : 46

5. Thành phần của sản phẩm : 46

6. Hệ số chuyển hóa metanol thành sản phẩm : 47

II. Tính cân bằng vật chất : 47

1. Tính cho toàn phân xưởng : 53

2. Cân bằng vật chất cho thiết bị bay hơi metanol 54

3: Cân bằng vật chất cho thiết bị phản ứng chính: 54

4. Tính cân bằng vật chất cho tháp hấp thụ : 55

5. Cân bằng vật chất cho thiết bị đun nóng khí : 57

III. Tính toán công bằng nhiệt lượng. 57

III.1. Thiết bị đun nóng không khí 57

III.2 . Thiết bị bay hơi methanol. 59

III.3 . Thiết bị dun nóng quá nhiệt khối phản ứng lần 1. 62

III.4. Thiết bị đun nóng khối phản ứng quá nhiệt lần 2 63

III.5: Thiết bị điều chế CH2O 64

IV/ Tính toán thiết bị phản ứng : 70

1. Tính phần thiết bị làm lạnh nhanh hỗn hợp khí sau khi phản ứng. 70

2. Tính đường kính, thể tích lớp xúc tác, chiều cao lớp xúc tác phần phản ứng : 72

3. Tính đường kính ống dẫn nguyên liệu vào thiết bị : 75

4. Tính đường kính ống dẫn sản phẩm ra khỏi thiết bị : 75

5. Tính đáy của thiết bị : 78

6. Tính nắp của thiết bị : 78

7. Chiều dày của thân thiết bị : 79

Phần III: tồn chứa và vận chuyển formalin 83

Phần IV : biện pháp bảo vệ môi trường 84

Phần V: Thiết kế xây dựng 85

I. Đặc điểm sản phẩm của nhà máy: 85

II. Địa điểm xây dựng: 85

1. Các yêu cầu chung: 85

2. Các yêu cầu về kỹ thuật xây dựng: 86

3. Các yêu cầu về môi trường vệ sinh công nghiệp: 86

III. Giải pháp thiết kế tổng mặt bằng nhà máy: 87

1. Nguyên tắc thiết kế tổng mặt bằng nhà máy: 87

2. Các hạng mục công trình: 88

Kết luận 91

Tài liệu tham khảo