甲基丙烯酸甲酯的简单介绍
甲基丙烯酸甲酯(简称MMA)又名甲基败脂酸甲酯、有机玻璃单体,是一种重要的有机化工原料和化工产品,主要用于生产有机玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯,PMMA),生产聚氯乙烯改性抗冲助剂ACR和甲基丙烯酸甲酯一苯乙烯一丁二烯共聚物(MBS)和用作腈纶生产的第二单体,也可用作树脂、涂料、粘合剂、离子交换树脂、纸张上光剂、纺织印染助剂、皮革处理剂、润滑油添加剂、原油降凝剂,木材和软木材的浸润剂、电机线圈的浸透剂、绝缘灌注材料和塑料型乳液的增塑剂等,开发利用前景广阔。
目前,甲基丙烯酸甲酯MMA的工业生产方法主要有丙酮氰醇法(ACH法)、改进丙酮氰醇法(MGC法)、异丁烯氧化法(i—C4法)、乙烯羰基化法(BASF法)、赢创ACH路线(Aveneer)工艺以及改进BASF法工艺(Alpha)等。其中丙酮氰醇法和异丁烯氧化法是主要的生产方法。丙酮氰醇法(ACH法)是最早用于工业生产MMA的方法,1937年由英国ICI公司首先实现工业化生产。它是以生产丙烯腈的副产物氢氰酸为原料,氢氰酸与丙酮在碱性催化剂作用下发生氰化反应生成丙酮氰醇(ACH),丙酮氰醇与过量硫酸发生反应生成甲基丙烯酰胺硫酸盐,甲基丙烯酰胺硫酸盐经水解后与甲醇发生酯化反应生成MMA粗品和酸性含水混合物(主要含硫酸和硫酸氢铵)。粗MMA经蒸馏精制得MMA产品,未反应的甲醇经萃取回收后循环利用,酸性酯化残液送硫酸氢铵回收工段回收硫酸氢铵。ACH法经过长期不断的改进和完善,不仅技术先进,成熟可靠,工艺流程短,投资少,生产成本低,产品收率高,质量好,而且解决了丙烯腈的副产问题,减轻了对环境的污染,至今仍然是作为MMA最主要的生产方法而被我国和欧美地区广泛采用。该法的主要缺点是原料氢氰酸属于剧毒物质,环保压力大,供应受到一定的限制;生产过程中大量使用浓硫酸,硫酸对装置有腐蚀,会生成大量副产物硫酸氢铵,副产回收投资大,对环境污染大;必须采用耐酸设备,设备要求高,能耗高;产生的三废对环境有污染并且处理起来相对复杂,需配套建设价格昂贵的废酸残液处理回收装置,因此使用该工艺的生产装置规模较大才能保持较强的竞争力。改进的丙酮氰醇法(又名MGC法)由日本三菱瓦斯化学公司开发成功,并于1997年实现工业化生产。该方法仍然以丙酮氰醇为原料,丙酮氰醇发生水合反应生成 一羟基异丁酰胺(HBD),仅一羟基异丁酰胺与甲酸甲酯发生反应生成仪一羟基异丁酸[1{酯(HBM)和甲酰胺, 一羟基异丁酸甲酯在固体酸催化剂Al2O3一SiO2存在下脱水得到MMA,甲酰胺则分解成水和氢氰酸。再生回收的氢氰酸反应制得丙酮氰醇,甲酸和甲醇发生酯化反应生产甲酸甲酯。该法生产工艺简单,不损失氢氰酸,不用硫酸,元废酸产生。丙酮氰醇中的氮最后不是以硫酸氢铵的形态脱除,而是以合成丙酮氰醇的初始原料氢氰酸的形态回收,可以重新回循环使用,减少了氢氰酸用量和废液处理量以及对环境的影响,省去了价格昂贵的酸性残液回收硫铵装置。但存在工艺路线比较复杂,副产较多,对设备的要求比较高,氢氰酸循环能耗高等缺点,这在一定程度上限制了该工艺的推广应用。
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