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摘要:在进行MMA生产之时,要对原料的配比,反应的温度,萃取的温度以及杂质的含量等予以切实的管控。
关键词:原料配料;反应温度;萃取温度
前言
所谓MMA,即是甲基丙烯酸甲酯,也就是通常所说的有机玻璃单体。其拥有酯的通性,只要光、热以及电离辐射等方面较为适宜,就会出现聚合,其十分容易和另外一些单体形成共聚物。
通过ACH法来进行MMA生产之时,有四个阶段,即酰胺化、酯化、萃取、精馏,现将具体的工艺进行详细的阐述:
1 酰胺化工艺条件的选择
(1)原料配比
就酰胺化反应方程式而言,从理论上来说,ACH和H2SO4之间的配比应该是等摩尔比,然而在生产的过程中,为了使得体系粘度得以降低,使得ACH和浓H2SO4能够有更为频繁的接触,反应更为迅速,H2SO4则一定要过量,两者之间的配比应该控制在1:1.5至1:1.8之间。
(2)反应温度和停留时间
ACH和100%H2SO4之间的酰胺反应属于热效应,其呈现出两个相反的阶段。第一阶段属于放热反应,其使得产物生成更为容易。第二阶段则是吸热反应,温度相对较高,使得生物生成更为容易,然而如果温度太高,那么就会出现副反应,发生焦化,对产品质量会产生较大的影响。
应该说,反应停留的时间和反应温度之间有着紧密的联系,时间太长会导致副产物增加。时间太短,转化就不够到位,产品收率也会降低很多。
(3)原材料浓度或质量
对于酰胺反应而言,ACH纯度,还有100%H2SO4浓度会对反应收率造成较大的影响,一旦ACH纯度出现1%的降低,MMA收率就会降低3%。一般地当使用98%以上纯度的ACH时,H2SO4浓度控制在100±0.5 %左右较为合适。
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2 酯化工艺条件的选择
(1)原料配比
从反应方程式的角度来看,酯化反应属于等摩尔反应。从反应机理的角度而言,酯化反应属于可逆反反应,所以说,使用过量的甲醇进行反应,或者是将生成的产物予以移除,这样就有利于生成酯方向移去。这些方法有着显著的效果。一般来说,将这两种方法予以整合,可使得MMA全部转化。生产实践证明,一般以1mol 的MAAS配以1.1—1.4 CH3OH进行反应较为适宜。
(2)反应温度
酯化反应呈现出的是连续操作的特征,要持续进料,不停蒸出产物,确保反应处于平衡状态,此时要保证反应温度是最为适宜的。一般来说,主要控制反应器R103的温度控制主要依据以下几个方面:
?萃取来的水相是否充足;
?甲醇实际投入量是不是达到既定的要求;
?酯化反应器是不是压力平衡,圧力曲线是不是有波动;
④低压蒸汽是不是供给正常,压力波动是不是处于既定范围之中。
3 萃取工艺条件的选择
(1)萃取器温度的控制
一旦温度过高,粗MMA就会出现聚合,此时一定要在酯化蒸出之后进入到冷却器之中,使其得到冷却。从生产的实际情况来看,要将冷却盐水温度予以控制,通常是在0℃至10℃之间。另外来说,想萃取器之中加入脱盐水之时,温度也不能过高,通常为8℃至10℃。
(2)杂质AMA的含量控制
AMA的活性较强,在一定温度下极易发生聚合,因此在酯化蒸出过程中要严格控制AMA的含量,如果含量高,则需加大甲醇的投入量,使AMA的含量控制在0.2—0.8%以内较为理想。一旦含量相对太高的AMA进入萃取器,还要适当加进一定量的液碱,对AMA进行中和,确保酸碱的PH值控制在9至10之间。
4 精馏工艺条件的选择
在常压的环境下,MMA沸点通常为100.6℃,而且其呈现出易聚合的特征。在温度变高之时,聚合的速度也会变快。只要温度大于100℃,聚合就会明显变快,所以为了使得MMA会出现聚合,同时使用的是减压精馏方法。要想实现减压精馏,系统内必须有一定的真空度,如何保证系统真空度稳定是关键。影响真空度的因素由以下三个方面:
(1)真空机组运行是否稳定;
(2)系统有无泄漏点,设备、管线有无堵塞、冰冻现象;
(3)蒸汽加热源温度以及压力是不是平稳,增发量是不是太高。
5 结论
由上可知,在当前时期,制取粗MMA的主要方法就是ACH,此种方法能够使得设备得到充分利用,提升材料的转化率以及产品的实际收率。当然,在展开制取的过程中,一定要选取最为适宜的工艺条件,而且要对工艺条件予以严格的管理。当然,在生产持续发展的进程中,很多全新的技术、工艺等均得到了普遍的应用,如此方可使得国内的甲基丙烯酸甲酯工业能够实现长远的发展目标。
参考文献
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[5]李云倩 《化工原理》上、下册,中央广播电视大学出版社,1993.10
论文作者:李东旭
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第16期
论文发表时间:2017/11/22
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