1.4.2. Tổng hợp anđehit axetic

Trường Đại Học Công Nghiệp Thực Phẩm TP.HCM Khoa Công Nghệ Kỹ Thuật Hóa Học DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL CO + 2H2 ↔ CH3OH ∆H = - 92 kJ/mol Với tỉlệ CO/H2 là ½ ở 350 -400℃, áp suất 200 –300 at và xúc tác ZnO/Cr2O3 (Zn/Cr = 70/30), hiệu suất chuyển hóa 15 –20%. Xúc tác CuO/Cr2O3 có hoạt tính cao hơn, nhưng rất dễngộ độc với H2S nên cần làm sạch khí tổng hợp khỏi vết H2S. Bên cạnh p hản ứng tạo thành methanol còn xảy ra p hản ứng tạo thành metan khi có mặt Fe: CO + 3H2 → CH4 + H2O ∆H = - 206 kJ/mol Khi người ta tiến hành p hản ứng trong thiết bịbằng thép ởnhiệt độvà áp suất cao sẽtạo ra sắt p entacacbonyl, là xúc tác cho p hản ứng tạo thành metan. Vì vậy vỏtrong thiết bịđược lót đồng hoặc dùng một loại thép đặc biệt, không p hản ứng với CO. Sản p hẩm p hụlà dimetyl ete (tS℃ = - 24.5℃) được tách khỏi metanol (tS℃= - 64.6℃) bằng chưng cất p hân đoạn.[1] 1.4.2. Tổng hợp anđehit axetic 1. Tổng hợp anđehit axetic từaxetilen Trước đây axetilen được sản xuất từCaC2 (bằng cách nung chảy CaO với than cốc trong lò điện ở1900 -1950℃) dùng nước p hân hủy, gần đây nhiệt phân metan và các đồng đẳng hoặc các sản p hẩm lỏng của chưng cất dầu mỏđạt hiệu quảkinh tế hơn. Bằng nhiệt p hân oxi hóa đưa khí thiên nhiên cùng với oxi vào lò ở nhiệt độ550 -600℃, hàm lượng oxi trong hỗn hợp khí là 37 –38% metan tác dụng với oxi theo p hản ứng: 11CH4 + 7O2 → 2C2H2 + 14H2 + 6CO + CO2 + 6H2O Phản ứng tỏa nhiệt mạnh, làm nhiệt độ hỗn hợp khí tăng lên 1500℃ và cháy 14

Trường Đại Học Công Nghiệp Thực Phẩm TP.HCM Khoa Công Nghệ Kỹ Thuật Hóa Học DẠY KÈM QUY NHƠN OFFICIAL thành ngọn lửa. Phun nước vào nửa p hần dưới thiết bị, hạn chếngọn lửa lan rộng, tránh p hản ứng p hân hủy hidrocacbon thành cacbon. Hàm lượng axetilen khoảng 8%. Phương p háp pháp khác đểđiều chếC2H2 là cracking nhiệt hoặc cracking điện cũng thu được axetilen: 2CH4 → C2H2 + 3H2 C2H6 → C2H2 + 3H2 Ngoài ra còn có p hản ứng p hụ: CH4 → C + 2H2 C2H2 → 2C + H2 Quá trình cracking điện, dưới tác dụng của hồ quang, nhiệt độ 1600℃, tạo thành 13 – 14% axetilen.

Cracking nhiệt thực hiện trong lò tích nhiệt có đệm, đốt nóng lò đến nhiệt độ 1400 -1500℃sau đó thổi khí đốt vào, đốt nóng lò trong một phút, ngừng thổi khí đốt đểthổi hidrocacbon, thực hiện quá trình cracking cũng trong một p hút. Thời gian cho một chu kỳ là hai p hút. Thông thường dùng hai lò đểđảm bảo quá trình cracking liên tục. Hàm lượng axetilen trong hỗn hợp khoảng 13 – 14%. Axetilen ( ts℃= -83.6℃), không tách được ra khỏi etilen ( ts℃= -103.6℃) bằng chưng cất, vì axetilen – etilen – etan tạo hỗn hợp đẳng p hí, trong khoảng nhiệt độ sôi của etilen. Nhờ các dung môi có tính hấp thụ chọn lọc cao (như axeton, dimetyl fomamit, N-metylbiprolidon) đểhấp thụaxetilen, sau đó p hân đoạn tách axetilen ra khỏi dung môi.

Phản ứng hidrat hóa axetilen: CH ≡ CH + H2O → CH3CHO ∆H = - 170kJ/mol

Phản ứng tiến hàng ở 75 - 95℃, xúctác HgSO4 (HgO 0.5 – 1% trong H2SO4