Produk Bernilai Tinggi Hilir Formaldehid-Metil Metakrilat(MMA) dan Polimetoksi Dimetil Eter(DMMn)

pengenalan

Formaldehid ialah salah satu produk hiliran utama metanol, dan penggunaannya menyumbang 27%, menduduki tempat pertama dalam struktur penggunaan metanol.

Sejak pengeluaran formaldehid bermula pada tahun 1950-an, China telah menjadi pengeluar dan pengguna formaldehid pertama di dunia, dengan kapasiti pengeluaran kira-kira 32000kt / A, tetapi pengeluaran sebenar formaldehid dalam beberapa tahun kebelakangan ini adalah kira-kira 10000kt / A. Dari 2020 hingga 2021, kadar operasi perusahaan formaldehid domestik pada asasnya adalah kira-kira 15-55%, dan kadar operasi tertinggi ialah 51.24% pada akhir Januari 2021.

Formaldehid adalah salah satu bahan mentah kimia yang penting, yang digunakan secara meluas dalam kayu, tekstil, anti-karat dan industri lain.Dengan pertumbuhan permintaan untuk produk hiliran formaldehid - POM, PF, metilal, 1,4-butanediol (BDO), diphenylmethane diisocyanate (MDI), piridin dan sebatiannya, pertumbuhan permintaan penggunaan formaldehid untuk masa yang lama juga memainkan peranan penting. peranan positif.

Walau bagaimanapun, secara keseluruhannya, selepas perkembangan pesat pada peringkat awal, industri formaldehid China telah membentuk situasi semasa "lebih kapasiti, persaingan sengit dan kecekapan rendah".Untuk mencari pembangunan baharu dan menyingkirkan kesukaran, perusahaan mesti mengembangkan rantaian perindustrian hiliran dan merealisasikan kepelbagaian produk.Pelanjutan rantaian perindustrian hiliran boleh meningkatkan tahap penggunaan sumber yang komprehensif, mengurangkan kos pengeluaran yang komprehensif, merealisasikan peningkatan kecekapan dan pengurangan pelepasan perusahaan, untuk meningkatkan keuntungan perusahaan, menjadikan perusahaan formaldehid untung rendah menjadi perusahaan yang dinamik, dan meningkatkan keupayaan perusahaan untuk menentang risiko pasaran, yang akan menjadi daya penggerak yang kuat untuk menggalakkan pembangunan mampan industri.

Hubei Sanli Fengxiang Technology Co., Ltd. telah komited untuk melanjutkan produk hiliran formaldehid dan formaldehid, secara aktif meningkatkan kadar penggunaan sumber formaldehid yang komprehensif melalui pengembangan rantaian industri hiliran, mengurangkan kos pengeluaran komprehensif perusahaan formaldehid secara berkesan, dan menggalakkan transformasi dan menaik taraf industri formaldehid.Hubei Sanli Fengxiang Technology Co., Ltd. berjaya membangunkan teknologi pengeluaran perindustrian produk bernilai tinggi hiliran formaldehid - polymethoxydimethyl ether (Dmmn) dan metil metakrilat (MMA), dan menyiapkan pembinaan loji perintis.

DMMn

pengenalan produk

Dmmn, nama penuh: Polymethoxy Dimethyl Ether, Polymethoxy-methylal dan lain-lain, dengan singkatan DMMn、PODE, formula molekul: CH3O(CH2O) n CH3（n≥2). Lihat Jadual 1 untuk indeks sifat fizikal dan kimia utama produk komponen tunggal siri Dmmn

Jadual 1 Indeks sifat fizikal dan kimia utama

Permohonan Produk

Agen Pengurang Jerebu Aditif Diesel

Berbanding dengan Eropah dan Amerika Utara, kualiti diesel kenderaan di China agak rendah, yang ditunjukkan terutamanya dalam kandungan sulfur, nombor setana dan aromatik.Purata bilangan cetane diesel kenderaan di China adalah kira-kira 45, dan sesetengah diesel ringan hanya boleh mencapai 40, jadi sukar untuk meningkatkan prestasi enjin diesel.Walaupun China mengeluarkan standard diesel kenderaan baharu (GB19147-2009) pada 2010, adalah sukar untuk menghasilkan diesel kenderaan yang layak melalui proses penapisan minyak sedia ada.Kandungan aromatik yang tinggi membawa kepada penurunan nombor setana, pembakaran tidak lengkap dan pencemaran ekzos kereta yang serius.

Dmmn diiktiraf di peringkat antarabangsa sebagai komponen campuran bahan api mesra alam baharu untuk mengurangkan penggunaan bahan api dan mengurangkan pelepasan gas serombong.Ia mempunyai nombor setana yang tinggi (80 ~ 100) dan kecairan suhu rendah yang baik.Ia boleh meningkatkan prestasi pembakaran diesel dan mengurangkan pelepasan ekzos kereta.Sifat fizikalnya adalah serupa dengan diesel.Apabila ia dicampur ke dalam diesel, tidak perlu mengubah sistem bekalan bahan api enjin kenderaan.Nombor setana Dmmn adalah yang tertinggi di antara beberapa oksigen, yang bukan sahaja lebih tinggi daripada diesel, tetapi juga lebih tinggi daripada dimetil eter, yang lebih daripada dua kali ganda daripada dimetil karbonat.Oleh itu, Dmmn boleh digunakan bukan sahaja sebagai oksigen, tetapi juga sebagai penambah baik nombor setana.Nombor setana metanol dan etanol adalah sangat rendah.

Jadual 2 Perbandingan hartanah antara

oksigen biasa dan minyak diesel

Banyak syarikat China dan luar negara telah membangunkan dan mengkaji produk ini secara berturut-turut sebagai bahan tambahan diesel.Kajian ujian dan aplikasi menunjukkan bahawa bilangan cetane diesel meningkat sebanyak 5-30% selepas menambah 8-12% Dmmn.Bagi setiap 3% komponen ini meningkat dalam diesel standard kebangsaan, nombor setana diesel boleh ditingkatkan sebanyak satu unit;Selain itu, dengan penambahan 20% DMMn diesel, asap dapat dikurangkan sebanyak 80% ~ 90% dan NOx dapat dikurangkan sebanyak 50%.Pada masa yang sama, kecekapan haba adalah lebih tinggi daripada diesel sahaja.

Takat beku DMMn boleh mencapai di bawah - 30 ℃.Pengadunan dengan diesel atau bahan api lain boleh mengurangkan gred diesel (0# pengadunan diesel dengan 20% DMMn boleh mengurangkan takat bekunya kepada - 6 ℃), dan disebabkan kandungan oksigen DMMn yang tinggi, diesel atau bahan api yang dibancuh amat sesuai. untuk kawasan sejuk dan anoksik yang tinggi.Penyelidikan eksperimen menunjukkan bahawa prestasi pelinciran minyak diesel bertambah baik dengan ketara selepas menambah bahagian DMMn yang sesuai, yang boleh menggantikan agen anti haus diesel yang diimport dan menyelesaikan masalah pelinciran minyak diesel sulfur rendah yang lemah.

Jadual 3 Data Ujian Kenderaan selepas Menambah DMMn

Jadual 4 Data Ujian Berdiri selepas menambah DMMn

Perlindungan Alam Sekitar Jenis Pelarut

DMMn, di mana takat didih DMM2,DMM3,DMM4 ialah 102~202℃, iaitu dalam julat didih pelarut takat didih sederhana (100 ~ 150 ℃) dan pelarut takat didih tinggi (100 ~ 200 ℃).Dan struktur molekul DMMn adalah serupa dengan eter alkohol, yang boleh dipanggil sebagai eter alkohol atau pelarut eter.

Jadual 5 Jadual prestasi am pelarut

DMM2-4 ialah pelarut eter, tidak berwarna dan lutsinar, dengan sedikit rasa eter, julat penyulingan boleh laras, turun naik sederhana dan kestabilan yang baik.Ia boleh digunakan sebagai pelarut mesra alam (D20 ~ D70) untuk menggantikan sebahagian atau sepenuhnya hidrokarbon aromatik, eter alkohol dan ester asetat, keton, ester dan pelarut lain.Ia mempunyai faedah ekonomi yang luar biasa dan prospek aplikasi yang luas.

DMM2-4 mempunyai lebih banyak keterlarutan daripada aromatik.Ia boleh melarutkan resin (poliester, akrilat, resin epoksi, dll.) minyak dan lilin.Keterlarutannya lebih kuat daripada eter dan aseton.Ia adalah pengganti yang baik untuk pelarut aromatik (toluena, xilena), DMF, hidrokarbon terhalogen dan pelarut eter;DMM2 sahaja atau secara terpilih dikompaun dengan pelarut konvensional lain boleh digunakan secara meluas dalam bidang getah, pelekat, perubatan, penggunaan getah tebus guna, penyediaan pelekat, agen pembersih logam, minyak wangi, minyak untuk perantaraan farmaseutikal, agen cucian kering, percetakan dan pencelupan tambahan atau penyediaan pelarut cat;Disebabkan ketoksikan biologinya yang rendah, metilal homolog mempunyai ketoksikan rendah (toksik akut penyedutan-tikus LC50: 47g / m3; penyedutan-tikus LC50: 57g / m3 / 7h), dan tidak mengandungi sulfur, plumbum, aromatik dan toksik lain dan bahan berbahaya, yang boleh terbiodegradasi.Oleh itu, ia boleh digunakan sebagai pelarut yang bersih dan mesra alam untuk mengurangkan bahan berbahaya dalam cat, salutan dan racun perosak, Mengurangkan bahaya kesihatan kepada tubuh manusia dan pencemaran yang serius kepada atmosfera dan tanah.DMM2 ~ 4, 30 ~ 40% (W%) terlarut dalam air pada suhu bilik, 4 ~ 5% (w%) air terlarut dalam produk, amphiphilic air minyak, adalah pelarut racun perosak yang ideal, yang boleh meningkatkan keterlarutan bersama komponen aktif racun perosak dan air, malah boleh digunakan secara langsung sebagai pekat boleh emulsi;Ia juga boleh digunakan sebagai pengganti komponen pelarut organik dalam cat berasaskan air (termasuk cat emulsi), yang boleh mengurangkan kos cat berasaskan air.

Pengenalan Teknologi

Hubei Sanli Fengxiang Technology Co., Ltd. dan Universiti Petroleum China (China Timur) telah membangunkan polymethoxydimethyl ether (DMMn) hiliran formaldehid selama bertahun-tahun.Selepas generasi pertama dengan metilal dan poli pepejal sebagai bahan mentah dan generasi kedua dengan formaldehid dan metilal sebagai bahan mentah, mereka akhirnya membangun dan menguji teknologi pengeluaran DMMn generasi baharu dengan metanol dan formaldehid sebagai bahan mentah.

Proses ini menggunakan bahan mentah metanol dan formaldehid, melalui reaktor katil khusus khusus baharu dengan konfigurasi dalaman khas yang dibangunkan oleh Universiti Petroleum China (China Timur), dan kemudian memperoleh produk melalui penyulingan reaktif, penyulingan berganding, penyulingan ekstraktif, penyulingan ayunan tekanan. dan teknologi lain.Output boleh dihasilkan dalam pelbagai kombinasi DMM2, DMM3 ~ 4, DMM3 ~ 5 dan DMM3 ~ 6, yang boleh diselaraskan secara fleksibel mengikut keadaan pasaran dan hiliran.

Ciri-ciri utama proses ini: teknologi teras utama: reaktor berterusan katil tetap dengan struktur dalaman khas mempunyai kecekapan pemindahan jisim yang tinggi, kelajuan tindak balas yang cepat, tiada penurunan tekanan katil, dan kepekatan formaldehid yang berbeza boleh diberi makan;Sistem ini mempunyai tahap integrasi yang tinggi, proses yang singkat, pelaburan yang rendah dalam pembinaan loji, kos operasi yang rendah dan kesan ekonomi yang baik.

Jadual 6 Senarai penggunaan teknologi pengeluaran DMMN generasi baharu (mengambil 300,000 t / A sebagai contoh)

MMA

Pengenalan produk

Metil metakrilat ialah sebatian organik, juga dikenali sebagai MMA α- Metil metakrilat, dengan formula molekul CH5H8O2, berat molekul 100.12, ketumpatan 994kg / m3, takat lebur - 48 ℃, takat kilat 10 ℃ dan takat didih 100 -101 ℃, ialah cecair tidak berwarna, larut dalam etanol, eter, aseton, dsb., dan had letupan atas dan bawahnya ialah 12.5% ​​- 2.1%, mudah meruap, mudah terbakar dan mudah meletup.Ia adalah bahan mentah kimia yang penting dan monomer untuk penghasilan polimetilmetakrilat plastik telus (PMMA).Ia mudah terbakar, mempunyai bau pedas yang kuat, mempunyai ketoksikan sederhana, ketoksikan pembiakan dan kesan teratogenik, dan harus dielakkan untuk pendedahan jangka panjang.Strukturnya ditunjukkan dalam rajah yang betul.Maklumat asas dan sifat fizikokimia metil metakrilat adalah seperti berikut:

Jadual 7 Maklumat Asas MMA

Tujuan MMA

industri lexiglass

Methyl Methacrylate（MMA） digunakan terutamanya dalam pembuatan kaca plexiglass, salutan, aditif minyak pelincir, agen pembasahan kayu, agen penggilap kertas dan sebagainya.Ia bukan bahan kimia organik, tetapi juga boleh digunakan secara langsung sebagai produk kimia.Sebagai bahan, ia digunakan dalam pengeluaran PMMA, serta dalam ACR aditif PVC, monomer kedua digunakan dalam pengeluaran gentian akrilik.Selain itu, MMA digunakan secara meluas dalam industri pelekat, salutan, resin, tekstil dan pembuatan kertas.

Sebagai produk kimia, MMA boleh digunakan secara langsung dalam kulit, resin pertukaran ion, agen kemasan kertas, bahan bantu tekstil, agen pemprosesan kulit, aditif minyak pelincir, depresan titik tuang minyak mentah, agen pembasahan kayu dan kayu lembut, agen impregnasi gegelung motor, bahan penuangan penebat dan pemplastis emulsi plastik, penggilap lantai, resin tak tepu diubah suai, dan asid metakrilik ester lebih tinggi.

MMA juga merupakan monomer sintetik organik, dan ia digunakan dalam resin, plastik, salutan, pelekat, perencat skala dan dispersan, pelincir, agen pembasahan kayu, agen penembus gegelung motor, agen penggilap kertas, bahan bantu pencetak dan pencelupan dan bahan penuangan penebat.

Di China, permintaan utama untuk MMA adalah dalam pengeluaran PMMA, pengubah impak PVC dan salutan permukaan.MMA digunakan terutamanya dalam PMMA.Dengan perkembangan pesat dalam pengiklanan, perabot, pembinaan, pengangkutan dan komunikasi, pasaran PMMA berkembang dengan sewajarnya.Di samping itu, disebabkan peningkatan taraf hidup rakyat, produk sintetik plastik akan menggantikan produk kayu dan keluli.Peningkatan permintaan untuk produk PVC akan memacu pembangunan pemprosesan dan pengubah impak.Pada masa yang sama, perkadaran dan keluaran salutan berasaskan air gred tinggi akan meningkat dengan ketara, dan formula proses akan secara beransur-ansur disepadukan dengan perlindungan alam sekitar, jadi permintaan untuk MMA juga akan meningkat secara beransur-ansur.MMA digunakan sebagai bahan mentah untuk aditif ACR, dan juga untuk pengeluaran emulsi akrilik.Ia adalah bahan mentah utama untuk salutan permukaan bawaan air.Pada masa yang sama, MMA juga mempunyai aplikasi penting dalam saiz tekstil, agen penyambung silang poliester tak tepu, pelincir dan meja marmar tiruan.

Pada tahun 2015, kapasiti pengeluaran MMA domestik ialah 685000 tan / tahun, pengeluaran kurang daripada 400000 tan dan penggunaan adalah 590000 tan.Pada tahun 2019, kapasiti pengeluaran MMA domestik kurang daripada 1 juta tan / tahun, pengeluaran mencapai 800000 tan (kadar operasi dikira sebagai 80%), permintaan mencapai 890000 tan, dan jurang antara bekalan dan permintaan ialah 90000 tan.Dari 2016 hingga 2020, penawaran dan permintaan MMA adalah seperti berikut:

Penyelarasan bekalan dan permintaan domestik

Unit 10 ribu tan

Ringkas Teknologi

Sehingga kini, hanya beberapa negara di dunia yang menyedari pengeluaran perindustrian dengan proses etilena.Dan disebabkan pemangkin, proses ini tidak dijalankan secara besar-besaran.Majoriti pengeluaran MMA adalah berdasarkan cara tradisional, iaitu kaedah ACH dan kaedah C4，dan kaedah ACH menyumbang perkadaran yang lebih tinggi.Laluan sintesis kaedah ACh adalah kompleks dengan aliran proses yang panjang, hasil yang rendah selepas tindak balas pelbagai langkah dan kos yang tinggi.Asid hidrosianik yang sangat toksik digunakan sebagai bahan mentah, dan produk sampingan seperti ammonium sulfat dan air sisa berbahaya kepada alam sekitar, yang telah disenaraikan dalam kategori penggunaan terhad oleh kerajaan.

Melalui operasi dengan institut penyelidikan, SL CHEMTECH membangunkan teknologi pengeluaran berasaskan arang batu yang boleh dipercayai dan bersih, yang merupakan lanjutan penting industri kimia arang batu dan metanol hiliran.Ia boleh menggunakan sumber arang batu China dengan sebaiknya, dan meningkatkan teknologi pengeluaran MMA di China.Proses ini mempunyai bahan mentah yang banyak, boleh diakses dan murah.Proses ini dijalankan dalam keadaan sederhana, oleh itu mengelakkan pengoksidaan di bawah suhu tinggi dan tekanan tinggi.Pelepasan tiga bahan buangan adalah kurang daripada 50% daripada proses matang sedia ada, jadi ia adalah proses yang bersih dan selamat.Melalui kerjasama dengan institut penyelidikan, SL CHEMTECH membuat satu kejayaan dalam pemangkin, yang akan menjadi penyahaktifan yang perlahan dan hayat perkhidmatan yang panjang bagi pemangkin.

Metil asetat dan formaldehid adalah bahan mentah dalam teknologi berasaskan arang batu dan ia boleh dibahagikan kepada tiga langkah: metil asetat dan formaldehid mula-mula terpeluwap untuk menghasilkan metil akrilat, yang kemudiannya dihidrogenkan untuk menghasilkan metil propionat, dan kemudian metil propionat selanjutnya dipekatkan. dengan formaldehid untuk mendapatkan metil metakrilat.Dan ia boleh ditunjukkan seperti berikut:

CH3- COOCH3+HCHO → CH2=CH-COOCH3+H2O

CH2=CH-COOCH3+H2 → CH3CH2COOCH3

CH3CH2-COOCH3+HCHO→ CH2=C(CH3)COOCH3+H2O

Berbanding dengan proses ACH dan proses C4, arus perdana dalam pengeluaran MMA domestik, proses ini tidak menghasilkan sisa asid dan garam, dan tiada pengenalan bahan yang sangat toksik seperti asid hidrosianik dalam proses pengeluaran.Sistem keseluruhannya bersih dan stabil.Bahan kimia pukal konvensional digunakan sebagai bahan mentah jadi tidak perlu dipadankan dengan asal bahan mentah tertentu.Salah satu daripada dua projek MMA EPC, yang kedua-duanya dikontrak oleh Hubei Sanli Fengxiang Technology Co,.Ltd., menyempurnakan penyerahan perantaraan pemasangan.Dan dianggarkan akan menghasilkan produk yang layak pada Oktober, 2021. Unit itu akan menjadi unit demonstrasi industri 10 ribu tan pertama di dunia bagi teknologi MMA berasaskan arang batu.

Sila lihat berikut untuk Penggunaan Teknologi MMA Berasaskan Arang Batu

Jadual 8 Penggunaan Unit MMA