甲基丙烯酸甲酯的簡單介紹
甲基丙烯酸甲酯(簡稱MMA)又名甲基敗脂酸甲酯、有機玻璃單體,是一種重要的有機化工原料和化工產品,主要用于生產有機玻璃(聚甲基丙烯酸甲酯,PMMA),生產聚氯乙烯改性抗沖助劑ACR和甲基丙烯酸甲酯一苯乙烯一丁二烯共聚物(MBS)和用作腈綸生產的第二單體,也可用作樹脂、涂料、粘合劑、離子交換樹脂、紙張上光劑、紡織印染助劑、皮革處理劑、潤滑油添加劑、原油降凝劑,木材和軟木材的浸潤劑、電機線圈的浸透劑、絕緣灌注材料和塑料型乳液的增塑劑等,開發利用前景廣闊。
目前,甲基丙烯酸甲酯MMA的工業生產方法主要有丙酮氰醇法(ACH法)、改進丙酮氰醇法(MGC法)、異丁烯氧化法(i—C4法)、乙烯羰基化法(BASF法)、贏創ACH路線(Aveneer)工藝以及改進BASF法工藝(Alpha)等。其中丙酮氰醇法和異丁烯氧化法是主要的生產方法。丙酮氰醇法(ACH法)是最早用于工業生產MMA的方法,1937年由英國ICI公司首先實現工業化生產。它是以生產丙烯腈的副產物氫氰酸為原料,氫氰酸與丙酮在堿性催化劑作用下發生氰化反應生成丙酮氰醇(ACH),丙酮氰醇與過量硫酸發生反應生成甲基丙烯酰胺硫酸鹽,甲基丙烯酰胺硫酸鹽經水解后與甲醇發生酯化反應生成MMA粗品和酸性含水混合物(主要含硫酸和硫酸氫銨)。粗MMA經蒸餾精制得MMA產品,未反應的甲醇經萃取回收后循環利用,酸性酯化殘液送硫酸氫銨回收工段回收硫酸氫銨。ACH法經過長期不斷的改進和完善,不僅技術先進,成熟可靠,工藝流程短,投資少,生產成本低,產品收率高,質量好,而且解決了丙烯腈的副產問題,減輕了對環境的污染,至今仍然是作為MMA最主要的生產方法而被我國和歐美地區廣泛采用。該法的主要缺點是原料氫氰酸屬于劇毒物質,環保壓力大,供應受到一定的限制;生產過程中大量使用濃硫酸,硫酸對裝置有腐蝕,會生成大量副產物硫酸氫銨,副產回收投資大,對環境污染大;必須采用耐酸設備,設備要求高,能耗高;產生的三廢對環境有污染并且處理起來相對復雜,需配套建設價格昂貴的廢酸殘液處理回收裝置,因此使用該工藝的生產裝置規模較大才能保持較強的競爭力。改進的丙酮氰醇法(又名MGC法)由日本三菱瓦斯化學公司開發成功,并于1997年實現工業化生產。該方法仍然以丙酮氰醇為原料,丙酮氰醇發生水合反應生成 一羥基異丁酰胺(HBD),僅一羥基異丁酰胺與甲酸甲酯發生反應生成儀一羥基異丁酸[1{酯(HBM)和甲酰胺, 一羥基異丁酸甲酯在固體酸催化劑Al2O3一SiO2存在下脫水得到MMA,甲酰胺則分解成水和氫氰酸。再生回收的氫氰酸反應制得丙酮氰醇,甲酸和甲醇發生酯化反應生產甲酸甲酯。該法生產工藝簡單,不損失氫氰酸,不用硫酸,元廢酸產生。丙酮氰醇中的氮最后不是以硫酸氫銨的形態脫除,而是以合成丙酮氰醇的初始原料氫氰酸的形態回收,可以重新回循環使用,減少了氫氰酸用量和廢液處理量以及對環境的影響,省去了價格昂貴的酸性殘液回收硫銨裝置。但存在工藝路線比較復雜,副產較多,對設備的要求比較高,氫氰酸循環能耗高等缺點,這在一定程度上限制了該工藝的推廣應用。
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