ANDEHYT AXETIC
1. Giới thiệu chung:
Andehit axetic còn gọi là axetandehit (ethanal) có công thức phân tử là CH3CHO,
là chất lỏng không màu, mùi trái cây, hăng, 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 từ 4-57% thể tích.
Axetandehit được phát hiện bởi Sheele vào năm 1774, khi ông thực hiện
phản ứng giữa Mangan dioxyt có màu đen (MnO2) với axit sunfuric và rượu.
Cấu tạo của axetandehyt được Liebig giải thích vào năm 1835, ông đã tạo ra
axetandehyt tinh khiết bằng việc oxi hóa rượu eylic với cromic. Do có khả năng phản
ứng hóa học cao nên axetandehyt là một sản phẩm hóa học trung gian vô cùng quan
trọng của công nghệ hữu cơ.
Axetandehyt có liên quan nhiều đến các quá trình sinh học, là chất quan trọng
trong các quá trình lên men rượu, có thể tách ra từ nước ép trái cây, dầu ăn, cà phê
khô…vv. Nhiều quá trình sản xuất axetandehyt mang tính thương mại như dehydro
hóa và oxi hóa rượu etylic, quá trình hợp nước của axetylen, oxi hóa từng phần của
hidrocacbon, oxi hóa trực tiếp từ etylen.
Vd: Axetandehit được dùng để sản xuất axit axetic, anhidrit axetic, n-butyl
andehit, n-butanol, 2-etylhexanol, etylaxetat, clorat, piridin…Tuy nhiên, các sản
phẩm này được điều chế bằng các phương pháp khác thuận lợi hơn: axit axetic bằng
cacbonyl hóa methanol, n-butyl andehit/ n-butanol qua hidrofomyl hóa propilen.Vì
vậy, hiện nay andehit axetic ít được sử dụng.
Mặc dù vậy, axetandehit vẫn còn vai trò quan trong trọng quá trình công nghệ,
chính vì thế chúng ta cần nghiên cứu và cải tiến quá trình công nghệ để sản xuất
axetandehit có năng suất cao hơn nhằm đem lại hiệu quả kinh tế.

-1-


2. Tổng quát andehyt axetic:
2.1. Cấu tạo:

CTPT: CH3CHO

2.2. Danh pháp:
Theo IUPAC : Acetaldehyde
Theo dãy đồng đẳng aldehyde : ethanal
Tên gọi khác: Axetic andehit, Ethyl andehit

2.3.Tính chất:
2.3.1. Lý tính:
- KLPT: 44,05 g.mol-1
- Là chất lỏng không màu, mùi trái cây, hăng.
- Khối lượng riêng: 0,788 g.cm-1
- Nhiệt độ sôi: 20,2oC
- Độ tan trong nước: tan được theo bất kì tỷ lệ nào.
- Độ nhớt: ≈ 0,215 NS/m2 ở 20oC
- Áp suất tới hạn: 6,44 Mpa
- Nhiệt độ tới hạn: 181,5oC hoặc 187,8oC
Hầu hết axetandehit có thể trộn lẫn với nước và những dung môi hữu cơ để tạo
hỗn hợp đồng sôi như là tạo với axit axetic, benzene, axeton, etanol, metanol, dung
môi naphta, toluen, xilen, etyl ete, parandehyt.

2.3.2. Hóa tính:
Vì trong phân tử axetandehit có chứa nhóm –C=0, là nhóm phân cực về phía O
làm phân cực liên kết π, do đó phân tử có khả năng hóa học mạnh hơn anken.
Axetandehyl là hợp chất có khả năng phản ứng hóa học khá cao, nó là hợp chất điển
hình có chứa nhóm andehyl (CHO) như là hợp chất chứa nhóm ankyl. Trong đó
nguyên tử H được kích hoạt bởi nhóm cacbonyl (CO) ở vị trí α.
-2-



-

Phản ứng đặc trưng: cộng nucleopil AN

Ví dụ: cộng H2, cộng HCN, cộng RMgX, cộng bisunfit, tác dụng với rượu tạo
thành bán axetal và axetal…
CH3CHO +

H2

CH3CHO +

HCN

CH3CHO +

CH3MgI

CH3CH2OH
CH3C(CN)OH
CH3 – CH – OMgI

CH3

CH3CHO + NaHSO3

CH3 –

C – SO3Na
OH

CH3CHO + ROH

CH3CH(OH)OR

CH3CHO + ROH

CH3CH(OR)OR

- Phản ứng thay thế nguyên tử O của nhóm cacbonyl
Ví dụ: tác dụng với hyaroxilamin, hydrazin, phenyl hydrazin, semi cacbazit…
CH3CHO + H2N – OH

CH3C=N – OH + H2O

CH3CHO + H2N – NH2

CH3C=N – NH2 + H2O

CH3CHO + H2N – NHC6H5
CH3CHO

CH3C=C – NHC6H5

+ H2N – CO – NH – NH2

+ H2 O

CH3C=N – CO – NH – NH2 +

H2O


- Phản ứng thay thế nguyên tử Hα linh động của nguyên tử Cα
Ví dụ: phản ứng thay thế nguyên tử Hα bằng nguyên tử halogen, phản
ứng ngưng tụ aldol…
CH3CHO +

CH3CHO

CH3 – CH(OH) – CH2 – CHO

- Phản ứng oxi hóa thành axit
CH3CHO + 2AgNO3 + NH3 + H2O
2Ag

-3-

CH3COONH4 + NH4NO3 +


2.4. Đồng phân
Axetandehyt có khả năng chuyển hóa để tạo ra dạng enol ( vinyl alcohol)
CH3CH=O

CH2CH=OH

3. Các phương pháp sản xuất andehyt axetic
Các phương pháp sản xuất axetandehyt là:
1/ Oxi hóa etylen: theo chu trinh Wacker
2CH2=CH2 + O2


2CH3CHO

2/ Hydrat hóa axetylen
HC=CH + H2O

CH3CHO

3/ Đi từ ethanol: theo 2 hướng
+ Oxi hóa rượu ethanol: xúc tác là Ag
CH3CH2OH + 1/2O2 + H2O

CH3CHO

+ Khử hidro của ethanol
C2H5OH

CH3CHO + H2

4/ Từ tổng hợp khí
CO + H2

CH3CHO + H2

5/ Các phương pháp khác
+ Đi từ metanol, metyl acetat, hoặc anhidrit, axetic
+ Sản xuất axetandehyt thông qua vinyl ete
+ Quá trình sản xuất axetandehyt thông qua etyliden diacetat
+ Sản xuất axetandehyt đi từ hidrocacbon no

Việc sử dụng nguồn nguyên liệu là phụ thuộc vào tính hiệu quả của từng nguyên

liệu, trong những nước có nên công nghiệp phát triển thì giá etanol thấp nên ưu tiên
đi từ etanol, còn những nước có nên công nghiệp dầu khí phát triền thì etanol ít sử
dụng mà sử dụng nhiều etylen hoặc axetylen. Chúng ta có thể xem 2 quá trình sản
xuất axetandehyt từ etylen và axetylen là 2 quá trình chính.
-4-


4. Sản xuất andehyt từ axetylen
Quá trình hydrat hóa axetylen đã trở thành quá trình công nghiệp trong suốt thế
chiến thứ I. Ngày nay, do sự phát triển của ngành dầu khí nên phương pháp này dần
được thay thế bằng phương pháp đi từ etylen, do từ etylen có giá thành rẻ hơn đi từ
axetylen.

4.1. Nguyên liệu:
Axetylen có thể được sản xuất từ CaC2 bằng phương pháp nung chảy CaO với
than cốc trong lò điện ở 1900 – 1950oC, rồi dùng nước phân hủy. Nhưng có thể dùng
nhiệt phân metan, các đồng đẳng hoặc các sản phẩm lỏng của chưng cất dầu mỏ để
đạt hiệu quả hơn.
Với nhiệt độ oxi hóa 550 – 600oC, hàm lương oxi trong hỗn hợp 37 – 38%, ta có
phản ứng:
11CH4 + 7O2

2C2H2 + 14H2 + 6CO + CO2 + 6H2O

Phản ứng tỏa nhiệt mạnh, làm nhiệt độ hỗn hợp khí tăng lên 1500oC và cháy
thành ngọn lửa. Phun nước vào nửa phần dưới thiết bị, hạn chế ngọn lửa lan rộng,
tránh phản ứng phân hủy hydrocacbon thành cacbon. Hàm lượng axetilen khoảng
8%.
Sản xuất bằng cracking nhiệt ở nhiệt độ 1400 – 1500oC thu được 13 -14 %
axetilen hoặc cracking điện ở nhiệt độ 1600oC thu được 13 - 14% axetilen. Dùng

dung môi có tính hấp thụ chọn lọc cao như axeton, dimetylformamit… để tách
axetilen ( tsoC = -83,6 oC) khỏi etilen (tsoC = -103,6 oC).
2CH4

C2H2 + 3H2

C2H6

C2H2 + 3H2

Sản xuất từ cacbua canxi, cần cung cấp một nhiệt lượng lớn.
2C + H2

C2H2

Ở nhiệt độ phòng và áp suất khí quyển axetilen không phân hủy. Khi áp suất vượt
quá áp suất khí quyển thì sự phân hủy xảy ra.
Độ tan của axetilen trong nước và các dung môi hữu cơ rất quan trọng trong vận
chuyển phân tách và tinh chế
-5-


4.2. Phản ứng hidrat hóa axetilen
Chất xúc tác quan trọng nhất cho quá trình hydrat hóa (cộng H2O) là hợp chất
Hg.
Đây là phương pháp chỉ thành công trong công nghiệp khi mà các quá trinh
polime hóa và quá trình ngưng tụ của axetandehyl thành công, trong quá trình này
axit có nồng độ trung bình được loại trừ. Để đạt được mục đích này, sử dụng một
lượng lớn axetylen ở nhiệt độ cao và sản phẩm lấy ra gay lập tức từ pha lỏng đồng
thời nhiệt phản ứng cũng được lấy ra bởi quá trình chưng cất một lượng nước thích

hợp.

4.2.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình hydrat hóa axetylen trong pha lỏng.
a) Xúc tác
Xúc tác ảnh hưởng quan trọng đến quá trình, theo nguyên tắc để chuẩn bị xúc tác
ta có thể dùng nhiều loại H2SO4, H3PO4, HCl…trong đó tốt nhất là H2SO4 vì nó cho
vận tốc phản ứng lớn nhất và hiệu suất axetandehyt cao nhất. Nồng độ H2SO4 dao
động trong khoảng 6 – 35%(theo trọng lượng chất lỏng). Nồng độ axit càng cao thì
vận tốc phản ứng càng lớn và giảm được lượng xúc tác cần thiết, nhưng nồng độ của
axit càng lớn thì sinh ra nhựa dần đến hao hụt xúc tác. Thông thường người ta dùng
H2SO4 20%.
Nồng độ thủy ngân oxit (HgO) trong xúc tác lỏng không lớn hơn 1%, khi nồng
độ HgO > 1% thì nó ít ảnh hưởng đến vận tốc phản ứng và làm hao tốn thủy ngân khi
tái sinh dung dịch xúc tác. Trong quá trinh làm việc xúc tác mất dần hoạt tính khá
nhanh do Hg2+ bị khử thành Hg+ hay Hg.

b) Nhiệt độ
Nhiệt độ tăng thì vận tốc phản ứng hydrat hóa tăng, hiệu suất axetandehyl tăng
nhưng đồng thời cũng tăng sự hóa nhựa của axetandehyt. Nhiệt độ của quá trình phụ
thuộc nhiều vào thành phần xúc tác và vận tốc thể tích của C2H2. Nhiệt độ thường
duy trì ở 75 – 100oC
-6-


Hình 1. Hiệu suất CH3CHO phục thuộc vào nhiệt độ.

c) Vận tốc thể tích
Muốn đạt vận tốc thể tích cao, axetandehyt tạo thành phải đẩy nhanh ra khỏi lớp
xúc, để tránh sinh ra sản phẩm phụ và giữ cho lớp xúc tác bền.


4.2.2. Quá trình hidrat hóa trực tiếp axetylen trong pha lỏng.
Sự cộng nước với axetylen theo phương pháp M.G.Kutrerov.
CH = CH + H2O

CH3CHO,

H = -150,1 kJ/mol

Phản ứng tiến hành ở 75-95 oC, xúc tac HgSO4 ( HgO 0,5 – 1% trong H2SO4 10
– 20%). Tăng nhiệt độ và nồng độ axit sẽ tăng vận tốc phản ứng, nhưng tăng sản
phẩm phụ tạo thành andehit crotomic và hóa nhựa sản phẩm phụ.
2CH3-CHO

CH3-CH(OH)-CH2-CHO

CH3-CH=CH-CHO

Vì vậy cần đưa nhanh sản phẩm ra khỏi vùng phản ứng. Ngoài ra andehit axetic
có thể khử muối thủy ngân hóa trị 2 thành thủy ngân hóa trị 1 và thủy ngân kim loại.
CH3CHO + 2Hg2+ + H2O

CH3COOH + 2Hg+ + 2H+

CH3CHO + 2Hg+ + H2O

CH3COOH + 2Hg

+ 2H+

Để tăng thời gian làm việc của xúc tác, người ta tái sinh xúc tác nhờ muối sắt hóa

trị 3, để oxi hóa Hg+ trở lại Hg2+
Fe3+ + Hg+

Fe2+

+

Hg2+

-7-


Lượng Fe3+ thường dùng dư so với thủy ngân (4%), do đó xúc tác có thể làm việc
trong thời gian dài. Tuy vậy sau một thời gian thì lượng Fe2+ sẽ tăng lên do đó cần
phải tái sinh xúc tác, bằng cách oxi hóa xúc tác bằng HNO3, vậy hao hụt xúc tác thủy
ngân do thủy ngân bị lôi cuốn theo sản phẩm là điề không thể tránh khỏi. ( thường
hao hụt khoảng 1 – 1,5 kg thủy ngân / 1 tấn axetandehyt)
Xúc tác Hg2+ độc và bị tổn thất nhiều, cứ 1 tấn andehit axetic mất 1,5kg thủy
ngân. Người ta dùng H3PO4, Mg3(PO4)2 và Zn3(PO4)2, CdHPO4 và Ca3(PO4)2 thay
thế xúc tác thủy ngân. Các xúc tác này kém hoạt tính hơn và chỉ có hoạt tính ở nhiệt
độ cao 350 – 400oC và trong pha khí, ở nhiệt độ cao tạo ra nhiều sản phẩm phụ như
etyl axetat, axit axetic, axeton…
Phương trinh oxi hóa xúc tác bằng axit nitric
6FeSO4 + 2HNO3 + 3H2SO4

3Fe2(SO4)3 + 4H2O + 2NO

Việc tái sinh xúc tác gồm các giai đoạn:
+ Dùng hơi nóng thổi hết axetandehyt có trong dung dịch xúc tác ra
+ Lắng để tách cặn bã hữu cơ có trong xúc tac

+ Bão hòa dung dịch bằng axit sunfuric và sunfat
+ Dùng axit nitric để oxi hóa sắt 2 thành sắt 3, dùng không khí thổi bào dung
dịch để khuấy trộn và đẩy oxit nito ra ngoài.
Xúc tác đã được tái sinh đem chưng khô với CaCO3 và đem dùng lại, xúc tác kỹ
thuật thường thành phần như sau:
+ 200g/H2SO4/ 1 lít dung dịch xúc tác
+ 4g Fe2+/ 1 lít dung dịch xúc tac
+ 36g Fe3+/1 lít dung dịch xúc tác
Để tránh ngộ độc xúc tác thì axetylen trước khi đưa vào phản ứng phải làm sạch
hết H3P, H2S, AsH3, NH3…

-8-


4.3. Dây chuyền và thiết bị hidrat hóa axetilen trong pha lỏng
Tiến hành hidrat hóa trong tháp hình trụ cao 10-12m, đường kính gần 1m, đáy
chóp có phần đinh lớn hơn phần đáy để chứa khí sản phẩm trước khi dẫn ra khỏi
tháp, bên trong thiết bị lót cao su hoặc vật liệu axit. Thổi axetylen từ đáy tháp lên ở
nhiệt độ 100oC, qua dung dịch phản ứng và và dung dịch HgSO4 . Ở đây 60 – 80%
axetilen chuyển thành axetandehit. Cùng với axetylen chưa phản ứng, liên tục cho
hơi nước vào để bù lại lượng nước tham gia phản ứng hidrat hóa và bị bốc hơi. Hỗn
hợp hơi thoát ra ở đỉnh tháp hidrat hóa liên tục cho vào thiết bị làm lạnh( chủ yếu là
nước), sau đó đưa vào thiết bị phân tách, để tách dung dịch ra khỏi hỗn hợp khí,
phần ngưng tụ cho quay trở lại tháp hidrat hóa. Phần khí chưa ngưng sẽ tiếp tục đi
qua thiết bị làm lạnh 2 để ngưng tụ tiếp. Rồi đưa vào thiết bị phân tách 2, để tránh
tích tụ khí trơ (N2, O2, CO2…), một phần khí sẽ được đem đi rửa bằng nước dưới áp
suất thấp để tái sinh hoặc dùng để sản xuất than hoạt tính, tricloetylen và nhiều sản
phẩm khác. Dung dịch sau khi rửa sẽ quay lại thiết bị phân tách 2 tác dụng với dung
dịch axetandehit ngưng tụ để tạo thành dung dịch có nồng độ cao hơn. Phần khí trong
tháp rửa chứa khí trơ được tháo ra, một phần chứa axetylen sẽ quay trở lại tháp

hydrat hóa.
Dung dịch axetandehit sẽ đạt được hiệu suất 95%. Từng phần xúc tác trong thiết
bị phản ứng được tháo ra liên tục khỏi thiết bị để đem tái sinh.
Sản xuất axetandehyt theo phương pháp này thu được sản phẩm có nồng độ cao
Axetandehyt

99,4 – 99,8%

Axit axetic

0,03%

Paraandehyt

0,03 - 0,1%

Andehyt crotonic

0,02 - 0,03%

Nước

0,05%

-9-


Nhưng phương pháp này hao tốn thủy ngân, dẫn đến giá thành sản phẩm tăng.
Chi tiêu hao tốn nguyên liệu để sản xuất 1 tấn axetandehyt là:
C2H2

Hg
Hơi( 3atm)
H2SO4, HNO3, NaOH, Fe

680 Kg
1,45 Kg
2,9 tấn

Do thủy ngân còn bốc hơi rất độc ảnh hưởng đến sức khỏe công nhân và gây ra
các bệnh nghề ngiệp. Việc tái sinh xúc tác tương đối phức tạp, thiết bị làm việc cần
phải chống ăn mòn của H2SO4. Đó là những nhược điểm của phương pháp này nên
hiện nay trên thế giới đã có nhiều nước sản xuất axetandehyt theo các phương pháp
khác.

Khi thai

H2O
Thiet bi lam lanh

Rua khi

Tach
khi va
long

Tach khi
va long

Tach khi
va long


Thiet bi phan ung

C2H2
Hoi nuoc
Hình 2. Sơ đồ sản xuất andehyt axetic bằng hidrat hóa axetylen trong pha lỏng.
- 10 -


5. Sản xuất axetandehyt từ etylen
5.1. Các phương pháp có thể sử dụng để sản xuất axetandehyt.
- Chất xúc tác có nền
Sự oxi hóa olefin sử dụng PdCl2 được thực hiện lần đầu tiên bằng cách thổi hỗn
hợp của etylen, oxi hơi nước qua muối của kim loại kiềm và muối Cu2+ hoặc muối sắt
mang trên một chất mang, phản ứng có thời gian ngắn và hiệu quả cao ngay ở áp
suất khí quyển. Axetandehyt hình thành được rửa bằng nước để tách khí không phản
ứng. Các khí sau đó được tuần hoàn lại. Tuy nhiên do sự trở ngại trong việc lấy nhiệt
của phản ứng, ăn mòn và sự không tương thích của xúc tác nên các quá trình ít được
thực hiện.
- Phản ứng bởi dung dịch xúc tác dung môi là nước
+ Có 2 phương pháp chính được sử dụng dùng dung dịch xúc tác
PdCl2/CuCl2/HCl sản xuất axetandehyt
 Trong một giai đoạn ( công nghệ một cấp): hỗn hợp etylen và oxi được phản
ứng với dung dịch xúc tác chứa CuCl2 và PdCl2. Sản phẩm được tách khỏi khí không
phản ứng bằng cách rửa bằng nước. Khí không phản ứng tuần hoàn trở lại.
 Trong hai giai đoạn (công nghệ hai cấp): cũng sử dụng xúc tác chứa CuCl2 và
PdCl2. Etylen và không khí được phản ứng trong hai thiết bị riêng. Sản phẩm tách ra
khỏi xúc tác bằng chưng cất.
+ Phản ứng oxi hóa xảy ra như sau:
2CH2=CH2 + 2[PdCl4]2- + 2H2O


2CH3CHO + 2Pd + 8Cl- + 4H+

2Pd + 4CuCl2 + 8Cl-

2[PdCl4]2- + 4[CuCl2]-

4[CuCl2]- + O2 + 4H+

4CuCl2 + 2H2O

2CH2=CH2 + O2

2CH3CHO

H = -218 kJ/mol

Quy trình chung:
Có 2 phản ứng trong quá trình này
(1)

Đầu tiền đồng 2 clorua bị khử thành đồng 1 bằng với sự có mặt của

platinclorua áp suất 11,2 bar
(2)

Ion đồng 2 oxi hóa thành ion đồng 2

(3)


Nguyên liệu sử dụng” không khí và 95% etylen nguyên chất

(4)

Hiệu suất đạt 95%
- 11 -


5.2. Phương pháp sản xuất axetandehyt từ etylen một giai đoạn (công nghệ
một cấp):
Etylen (99,9%) và O2 sạch được dẫn vào tháp phản ứng chứa dung dịch xúc tác ở
120 – 130oC, áp suất 3 – 4 at. Ở đây, oxi được chuyển hóa hoàn toàn, etylen lấy dư
được chuyển hóa 35 – 45%. Nhiệt phản ứng tỏa ra được dùng để bốc hơi axetandehyt
và nước khỏi dung dịch xúc tác. Hỗn hợp pha lỏng giữa axetandehit với H2O cùng
với khí không phản ứng đi qua thiết bị làm lạnh để ngưng tụ, sau đó đưa vào thiết bị
phân ly để tách khí và lỏng, dung dịch lỏng CH3CHO sẽ được tách ra. Hỗn hợp khí
chưa ngưng tụ sẽ được máy bơm đưa trở lại thiết bị phản ứng. Để hạn chế quá trình
tích tụ khí trơ trong thiết bị tuần hoàn khí như là các khí gây hại N2, CO, Hydro
cacbon trơ, phải tháo một phần khí thải ra. Từng phần xúc tác được nung nóng bằng
hơi nước ở 160oC để tránh sản phẩm chính tích tụ trong xúc tác gây mất hoạt tính.
Để sản xuất 1 tấn axetandehyt cần khoảng 2,5 – 3 m3 H2O. Hiệu suất chuyển hóa
đạt 90 %.

2

Khi thai

3
1


CH3CHO

H2O

+

H2O
C2H4

4

O2

Hình 3. Dây chuyền sản xuất axetandehyt từ etylen một giai đoạn.
- 12 -


5.3. Phương pháp sản xuất axetandehyt từ etylen hai giai đoạn(công nghệ
hai cấp):
Giai đoạn một: etylen và không khí được đi qua thiết bị ống chứa dung dịch xúc
tác, nhiệt dộ 105 – 110oC và áp suất 9 – 10 at, chuyển hóa etylen bằng H2O thành
axetandehyt, oxi chuyển hóa đạt 90%. Axetandehyt tạo thành cùng một ít nước được
cất và tách khỏi dung dịch xúc tác ở thiết bị cất tách axetandehyt. Khí 1-2% được
tách ra đi vào thiết bị làm lạnh để hạ nhiệt độ, sau đó tới thiết bị hấp thụ. Tại đây,
nước được đưa từ trên xuống, khí từ dưới lên để hấp thụ, đạt 60 – 90 %. Sản phẩm
thu được CH3CHO và nước đem đi tinh chế. Lượng khí không hấp thụ được sẽ thảy
ra ngoài.
Giai đoạn hai: dung dịch xúc tác sau khi tách khỏi hỗn hợp khí chứa
Axetandehyt được dẫn qua thiết bị tái xúc tác ở nhiệt độ 100oC và áp suất là 10at.
Không khí được đưa vào từ đáy tháp để khôi phục xúc tác Pd thành Pd2+, Cu+ thành

Cu2+. Sau đó không khí cùng xúc tác đã khôi phục được bơm quay lại thiết bị phản
ứng oxi hóa ống. Lượng N2 không tham gia phản ứng được thải ra hoặc dùng vào các
mục đích như một khí trơ.
Phương pháp hai giai đoạn đạt hiệu quả cao hơn, dùng không khí chuyển hóa
hoàn toàn etylen. Việc sử dụng dây chuyền hai giai đoạn có nhược điểm là cần gấp
đôi số thiết bị và tiến hành ở áp suất cao hơn, phải tuần hoàn xúc tác. Xúc tác ăn mòn
mạnh, nên trong thiết bị có lót titan hoặc tráng men tốt.

- 13 -


Khi thai

H2O

3
4

Khi thai

2

CH3CHO

+

H2O
5

6


C2H4
Khong khi

1.Thiết bị oxi hóa.

4.Thiết bị hấp thụ.

2.Thiết bị cất tách axetandehit.

5 Thiết bị tái sinh chất xúc tác.

3.Thiết bị làm lạnh.

6.Bơm dung dịch xúc tác.

Hình 4. Dây chuyền sản xuất andehyt axetic từ etylen hai giai đoạn.

** So sánh hai công nghệ
Trong cả hai công nghệ một cấp và hai cấp axetandehyt thu được khoảng 95%.
Trong đó 1 – 1,5% etylen không phản ứng, sản phẩm phụ chiếm ~ 4%.
Giá thành sản phẩm của hai công nghệ gần như ngang nhau. Cả hai công nghệ đều
tạo sản phẩm phụ là etyclorua ( tạo thành khi thêm HCl và C2H4) và cloruaa etanol và
axit axetic ( tạo thành do axetandehyt bị oxi hóa).
Nói chung việc lựa chọn phương pháp nào là do yếu tố nguyên liệu và lượng oxi có
nhiều hay ít và giá thành có phù hợp hay không.

- 14 -



Trong công nghệ một cấp đòi hỏi nguyên liệu có độ sạch cao hơn, còn trong công
nghệ hai cấp không khí được thay thế oxi cho nên etyelen không đòi hỏi độ sạch cao.
Trong những năm gần đây, hỗn hợp khí thu được trong quá trình cracking xúc tác
thì naphta được dùng làm nguyên liệu cho quá trình sản xuất axetandehyt khi thiết bị
dạng ống được thay thế bằng tháp phản ứng, quá trình này thu được độ chuyển hóa
etylen thấp ( 30 – 40%), khi nguyên liệu ngoài còn chứa H2.

** Chọn vật liệu xây dựng
Trong quá trình sản xuất, dung dịch CuCl2 – PdCl2, ăn mòn rất mạnh. Do đó trong
công nghiệp hai cấp thiết bị tiếp xúc với dung dịch xúc tác tuần hoàn trở lại được làm
bằng Ti hoặc hợp kim của Ti. Trong công nghệ một cấp là gốm, xit tua bin được làm
bang Titan.

** Nước thải
Một điều khó khăn của quá trình là lấy sản phẩm phụ clorua, đặc biệt là clorua
axetandehyt, quá trình thải nước ở đó gồm sản phẩm và hợp chất clorua. Hợp chất
clorua này như những hợp chất diệt khuẩn cao và những chất kìm hãm các quá trình
sinh hóa khác. Do đó nước phải được nung nóng hoặc bị xử lý bằng kiềm để phân giải
chất hữu cơ clorua, thủy phân đến khi nó bị phân hủy bởi vi khuẩn hoặc vi sinh vật.

Hết-/-.
- 15 -