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

pengantar

Formaldehida adalah salah satu produk hilir utama metanol, dan konsumsinya mencapai 27%, menempati urutan pertama dalam struktur konsumsi metanol.

Sejak produksi formaldehida dimulai pada 1950-an, Cina telah menjadi produsen dan konsumen formaldehida pertama di dunia, dengan kapasitas produksi sekitar 32000kt / A, tetapi output aktual formaldehida dalam beberapa tahun terakhir adalah sekitar 10000kt / A. Dari 2020 hingga 2021, tingkat operasi perusahaan formaldehida domestik pada dasarnya sekitar 15-55%, dan tingkat operasi tertinggi adalah 51,24% pada akhir Januari 2021.

Formaldehida adalah salah satu bahan baku kimia penting, yang banyak digunakan dalam industri kayu, tekstil, anti korosi dan lainnya.Dengan pertumbuhan permintaan produk hilir formaldehida - POM, PF, methylal, 1,4-butanediol (BDO), diphenylmethane diisocyanate (MDI), pyridine dan senyawanya, pertumbuhan permintaan konsumsi formaldehida untuk waktu yang lama juga memainkan peran penting. peran positif.

Namun, secara keseluruhan, setelah perkembangan pesat pada tahap awal, industri formaldehida China telah membentuk situasi "kelebihan kapasitas, persaingan ketat, dan efisiensi rendah" saat ini.Untuk mencari perkembangan baru dan menyingkirkan kesulitan, perusahaan harus memperluas rantai industri hilir dan mewujudkan diversifikasi produk.Perpanjangan rantai industri hilir dapat meningkatkan tingkat pemanfaatan sumber daya yang komprehensif, mengurangi biaya produksi yang komprehensif, mewujudkan peningkatan efisiensi dan pengurangan emisi perusahaan, sehingga dapat meningkatkan profitabilitas perusahaan, mengubah perusahaan formaldehida dengan laba rendah menjadi perusahaan yang dinamis, dan meningkatkan kemampuan perusahaan untuk menahan risiko pasar, yang akan menjadi kekuatan pendorong yang kuat untuk mempromosikan pembangunan industri yang berkelanjutan.

Hubei Sanli Fengxiang Technology Co., Ltd. telah berkomitmen untuk perluasan produk hilir formaldehida dan formaldehida, secara aktif meningkatkan tingkat pemanfaatan sumber daya formaldehida yang komprehensif melalui perluasan rantai industri hilir, secara efektif mengurangi biaya produksi komprehensif perusahaan formaldehida, dan mempromosikan transformasi dan peningkatan industri formaldehida.Hubei Sanli Fengxiang Technology Co., Ltd. berhasil mengembangkan teknologi produksi industri produk bernilai tinggi hilir formaldehida - polimetoksidimetil eter (Dmmn) dan metil metakrilat (MMA), dan menyelesaikan pembangunan pabrik percontohan.

DMMn

perkenalan produk

Dmmn, nama lengkap: Polymethoxy Dimethyl Ether, Polymethoxy-methylal dan lain-lain, dengan singkatan DMMn、PODE, rumus molekul: CH3O(CH2O) n CH3（n≥2). Lihat Tabel 1 untuk indeks properti fisik dan kimia utama produk komponen tunggal seri Dmmn

Tabel 1 Indeks sifat fisik dan kimia utama

Aplikasi Produk

Agen Pengurang Kabut Aditif Diesel

Dibandingkan dengan Eropa dan Amerika Utara, kualitas diesel kendaraan di China relatif rendah, yang terutama tercermin dalam kandungan belerang, angka setana, dan aromatik.Rata-rata cetane number kendaraan diesel di China adalah sekitar 45, dan beberapa diesel ringan hanya bisa mencapai 40, sehingga sulit untuk meningkatkan kinerja mesin diesel.Meskipun Cina mengeluarkan standar diesel kendaraan baru (GB19147-2009) pada tahun 2010, sulit untuk menghasilkan diesel kendaraan yang berkualitas dengan proses penyulingan minyak yang ada.Kandungan aromatik yang tinggi menyebabkan penurunan angka setana, pembakaran tidak sempurna dan polusi knalpot mobil yang serius.

Dmmn diakui secara internasional sebagai komponen pencampuran bahan bakar baru yang ramah lingkungan untuk mengurangi konsumsi bahan bakar dan mengurangi emisi gas buang.Ini memiliki angka setana tinggi (80 ~ 100) dan fluiditas suhu rendah yang baik.Ini dapat meningkatkan kinerja pembakaran diesel dan mengurangi emisi gas buang mobil.Sifat fisiknya mirip dengan diesel.Ketika dicampur menjadi solar, tidak perlu mereformasi sistem pasokan bahan bakar mesin kendaraan.Angka setana Dmmn adalah yang tertinggi di antara beberapa oksigen, yang tidak hanya lebih tinggi dari diesel, tetapi juga lebih tinggi dari dimetil eter, yang lebih dari dua kali lipat dimetil karbonat.Oleh karena itu, Dmmn dapat digunakan tidak hanya sebagai oksigen, tetapi juga sebagai penambah angka setana.Angka setana metanol dan etanol sangat rendah.

Tabel 2 Perbandingan sifat antara

oksigen umum dan minyak diesel

Banyak perusahaan Cina dan luar negeri telah berturut-turut mengembangkan dan mempelajari produk ini sebagai aditif diesel.Pengujian dan penelitian aplikasi menunjukkan bahwa angka setana diesel meningkat 5-30% setelah menambahkan 8-12% Dmmn.Untuk setiap kenaikan 3% komponen ini pada solar standar nasional, angka setana solar dapat ditingkatkan satu unit;Selain itu, dengan penambahan 20% DMMn diesel, asap dapat dikurangi hingga 80% ~ 90% dan NOx dapat dikurangi hingga 50%.Pada saat yang sama, efisiensi termal lebih tinggi daripada diesel saja.

Titik beku DMMn bisa mencapai di bawah - 30 .Pencampuran dengan solar atau bahan bakar lainnya dapat mengurangi kualitas solar (0# pencampuran diesel dengan 20% DMMn dapat mengurangi titik bekunya menjadi - 6 ), dan karena kandungan oksigen yang tinggi dari DMMn, campuran solar atau bahan bakar sangat cocok untuk daerah dingin dan anoksik yang tinggi.Penelitian eksperimental menunjukkan bahwa kinerja pelumasan minyak diesel meningkat secara signifikan setelah menambahkan proporsi DMMn yang sesuai, yang dapat menggantikan agen anti-aus diesel yang diimpor dan memecahkan masalah pelumasan yang buruk dari minyak diesel sulfur rendah.

Tabel 3 Data Uji Kendaraan Setelah Menambahkan DMMn

Tabel 4 Data Uji Berdiri setelah menambahkan DMMn

Jenis Pelarut Perlindungan Lingkungan

DMMn, di mana titik didih DMM2,DMM3,DMM4 adalah 102~202℃, yang berada dalam kisaran didih pelarut titik didih sedang (100 ~ 150 ) dan pelarut titik didih tinggi (100 ~ 200 ).Dan struktur molekul DMMn mirip dengan eter alkohol, yang dapat disebut sebagai eter alkohol atau pelarut eter.

Tabel 5 Tabel kinerja umum pelarut

DMM2-4 adalah pelarut eter, tidak berwarna dan transparan, dengan sedikit rasa eter, rentang distilasi yang dapat disesuaikan, volatilitas sedang dan stabilitas yang baik.Ini dapat digunakan sebagai pelarut ramah lingkungan (D20 ~ D70) untuk menggantikan sebagian atau seluruhnya hidrokarbon aromatik, eter alkohol dan ester asetat, keton, ester, dan pelarut lainnya.Ini memiliki manfaat ekonomi yang luar biasa dan prospek aplikasi yang luas.

DMM2-4 memiliki kelarutan yang jauh lebih banyak daripada aromatik.Dapat melarutkan resin (poliester, akrilat, resin epoksi, dll.) minyak dan lilin.Kelarutannya lebih kuat dari eter dan aseton.Ini adalah pengganti yang baik untuk pelarut aromatik (toluena, xilena), DMF, hidrokarbon terhalogenasi dan pelarut eter;DMM2 sendiri atau secara selektif diperparah dengan pelarut konvensional lainnya dapat digunakan secara luas di bidang karet, perekat, obat-obatan, pemanfaatan karet reklamasi, persiapan perekat, bahan pembersih logam, parfum, minyak untuk intermediet farmasi, bahan pembersih kering, bahan pembantu pencetakan dan pencelupan atau persiapan pengencer cat;Karena toksisitas biologisnya yang rendah, metilal homolog memiliki toksisitas rendah (toksisitas akut inhalasi-tikus LC50: 47g / m3; inhalasi-tikus LC50: 57g / m3 / 7h), dan tidak mengandung belerang, timbal, aromatik dan racun lainnya dan zat berbahaya, yang dapat terurai secara hayati.Oleh karena itu, dapat digunakan sebagai pelarut yang bersih dan ramah lingkungan untuk mengurangi zat berbahaya dalam cat, pelapis dan pestisida, Mengurangi bahaya kesehatan bagi tubuh manusia dan polusi serius terhadap atmosfer dan tanah.DMM2 ~ 4, 30 ~ 40% (W%) dilarutkan dalam air pada suhu kamar, 4 ~ 5% (w%) air yang dilarutkan dalam produk, amfifilik minyak-air, adalah pelarut pestisida yang ideal, yang dapat meningkatkan kelarutan bersama komponen aktif pestisida dan air, bahkan dapat langsung digunakan sebagai konsentrat yang dapat diemulsikan;Ini juga dapat digunakan sebagai pengganti komponen pelarut organik dalam cat berbasis air (termasuk cat emulsi), yang dapat mengurangi biaya cat berbasis air.

Pengenalan Teknologi

Hubei Sanli Fengxiang Technology Co., Ltd. dan China University of Petroleum (Cina Timur) telah mengembangkan polimetoksidimetil eter (DMMn) hilir formaldehida selama bertahun-tahun.Setelah generasi pertama dengan bahan baku methylal dan solid poly dan generasi kedua dengan bahan baku formaldehyde dan methylal, mereka akhirnya mengembangkan dan menguji coba generasi baru teknologi produksi DMMn dengan methanol dan formaldehyde sebagai bahan baku.

Proses ini menggunakan bahan baku metanol dan formaldehida, melewati reaktor unggun khusus baru dengan konfigurasi internal khusus yang dikembangkan oleh China University of Petroleum (Cina Timur), dan kemudian memperoleh produk melalui distilasi reaktif, distilasi berpasangan, distilasi ekstraktif, distilasi ayunan tekanan dan teknologi lainnya.Output dapat diproduksi dalam berbagai kombinasi DMM2, DMM3 ~ 4, DMM3 ~ 5 dan DMM3 ~ 6, yang dapat disesuaikan secara fleksibel sesuai dengan kondisi pasar dan hilir.

Karakteristik utama dari proses ini: teknologi inti utama: reaktor kontinyu unggun tetap dengan struktur internal khusus memiliki efisiensi perpindahan massa yang tinggi, kecepatan reaksi yang cepat, tidak ada penurunan tekanan unggun, dan konsentrasi formaldehida yang berbeda dapat diumpankan;Sistem ini memiliki tingkat integrasi yang tinggi, proses yang singkat, investasi yang rendah dalam pembangunan pabrik, biaya operasi yang rendah dan efek ekonomi yang baik.

Tabel 6 Daftar konsumsi teknologi produksi DMMN generasi baru (mengambil 300.000 t / A sebagai contoh)

MMA

Perkenalan produk

Metil metakrilat adalah senyawa organik, juga dikenal sebagai MMA - Metil metakrilat, dengan rumus molekul CH5H8O2, berat molekul 100,12, massa jenis 994kg / m3, titik leleh - 48 , titik nyala 10 dan titik didih 100 -101 , adalah cairan tidak berwarna, larut dalam etanol, eter, aseton, dll., dan batas ledakan atas dan bawahnya adalah 12,5% - 2,1%, mudah menguap, mudah terbakar, dan meledak.Ini adalah bahan baku kimia penting dan monomer untuk produksi polymethylmethacrylate plastik transparan (PMMA).Ini mudah terbakar, memiliki bau menyengat yang kuat, memiliki toksisitas sedang, toksisitas reproduksi dan efek teratogenik, dan harus dihindari untuk paparan jangka panjang.Strukturnya ditunjukkan pada gambar yang tepat.Informasi dasar dan sifat fisikokimia metil metakrilat adalah sebagai berikut:

Tabel 7 Informasi Dasar MMA

Tujuan MMA

industri lexiglass

Metil Metakrilat （MMA） terutama diterapkan dalam pembuatan kaca plexiglass, pelapis, aditif minyak pelumas, agen pembasah kayu, agen pemoles kertas dan sebagainya.Ini bukan bahan kimia organik, tetapi juga dapat langsung digunakan sebagai produk kimia.Sebagai bahan, digunakan dalam produksi PMMA, serta dalam aditif PVC ACR, monomer kedua yang diterapkan dalam produksi serat akrilik.Selain itu, MMA banyak digunakan dalam industri perekat, pelapis, resin, tekstil dan pembuatan kertas.

Sebagai produk kimia, MMA dapat langsung diaplikasikan pada kulit, resin penukar ion, bahan finishing kertas, bahan pembantu tekstil, bahan pengolahan kulit, bahan tambahan minyak pelumas, depresan titik tuang minyak mentah, bahan pembasah kayu dan kayu lunak, bahan impregnasi koil motor, bahan penuang isolasi dan pemlastis dari emulsi plastik, pemoles lantai, modifikasi resin tak jenuh, dan ester asam metakrilat yang lebih tinggi.

MMA juga merupakan monomer sintetis organik, dan digunakan dalam resin, plastik, pelapis, perekat, penghambat kerak dan dispersan, pelumas, bahan pembasah kayu, bahan penembus kumparan motor, bahan pemoles kertas, bahan pembantu pencetakan dan pencelupan, serta bahan penuang isolasi.

Di Cina, permintaan utama untuk MMA adalah dalam produksi PMMA, pengubah dampak PVC, dan pelapisan permukaan.MMA terutama digunakan dalam PMMA.Dengan pertumbuhan pesat dalam periklanan, furnitur, konstruksi, transportasi dan komunikasi, pasar PMMA berkembang sesuai dengan itu.Selain itu, karena peningkatan taraf hidup masyarakat, produk plastik sintetis akan menggantikan produk kayu dan baja.Peningkatan permintaan produk PVC akan mendorong perkembangan processing dan impact modifier.Pada saat yang sama, proporsi dan keluaran pelapis berbasis air bermutu tinggi akan meningkat pesat, dan formula proses akan secara bertahap terintegrasi dengan perlindungan lingkungan, sehingga permintaan akan MMA juga akan meningkat secara bertahap.MMA digunakan sebagai bahan baku untuk aditif ACR, dan juga untuk produksi emulsi akrilik.Ini adalah bahan baku utama untuk pelapis permukaan yang mengandung air.Pada saat yang sama, MMA juga memiliki aplikasi penting dalam ukuran tekstil, zat pengikat silang poliester tak jenuh, pelumas dan meja marmer buatan.

Pada tahun 2015, kapasitas produksi MMA dalam negeri 685.000 ton/tahun, output kurang dari 400.000 ton dan konsumsi 590.000 ton.Pada tahun 2019, kapasitas produksi MMA dalam negeri kurang dari 1 juta ton / tahun, output mencapai 800.000 ton (tingkat operasi dihitung 80%), permintaan mencapai 890.000 ton, dan kesenjangan antara pasokan dan permintaan adalah 90.000 ton.Dari tahun 2016 hingga 2020, supply dan demand MMA adalah sebagai berikut:

Koordinasi penawaran dan permintaan domestik

Satuan 10 ribu ton

Sekilas Teknologi

Hingga saat ini, hanya sedikit negara di dunia yang merealisasikan produksi industri dengan proses ethylene.Dan karena katalis, proses ini belum dilakukan dalam skala besar.Mayoritas produksi MMA dilakukan dengan cara tradisional, yaitu metode ACH dan metode C4，dan metode ACH menyumbang proporsi yang lebih tinggi.Rute sintesis metode ACh rumit dengan aliran proses yang panjang, hasil yang rendah setelah reaksi multi-langkah dan biaya tinggi.Asam hidrosianat yang sangat beracun digunakan sebagai bahan baku, dan produk sampingan seperti amonium sulfat dan air limbah berbahaya bagi lingkungan, yang telah terdaftar dalam kategori penggunaan terbatas oleh negara.

Melalui operasi dengan lembaga penelitian, SL CHEMTECH mengembangkan teknologi produksi berbasis batubara yang andal dan bersih, yang merupakan perpanjangan penting dari industri kimia batubara dan hilir metanol.Itu dapat memanfaatkan sumber daya batu bara Tiongkok sebaik-baiknya, dan meningkatkan teknologi produksi MMA di Tiongkok.Proses ini memiliki bahan baku yang melimpah, mudah diakses, dan murah.Proses ini dilakukan dalam kondisi ringan, sehingga menghindari oksidasi di bawah suhu tinggi dan tekanan tinggi.Pembuangan ketiga limbah tersebut kurang dari 50% dari proses matang yang ada, sehingga merupakan proses yang bersih dan aman.Melalui kerjasama dengan lembaga penelitian, SL CHEMTECH membuat terobosan dalam katalis, yang akan menjadi deaktivasi lambat dan umur panjang katalis.

Metil asetat dan formaldehida adalah bahan baku dalam teknologi berbasis batubara dan dapat dibagi menjadi tiga langkah: metil asetat dan formaldehida pertama kali dikondensasi untuk menghasilkan metil akrilat, yang kemudian dihidrogenasi untuk menghasilkan metil propionat, dan kemudian metil propionat dikondensasi lebih lanjut dengan formaldehida untuk mendapatkan metil metakrilat.Dan dapat ditunjukkan sebagai berikut:

CH3- COOCH3+HCHO → CH2=CH-COOCH3+H2O

CH2=CH-COOCH3+H2 → CH3CH2COOCH3

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

Dibandingkan dengan proses ACH dan proses C4, arus utama dalam produksi MMA domestik, proses ini tidak menghasilkan limbah asam dan garam, dan tidak ada pengenalan zat yang sangat beracun seperti asam hidrosianat dalam proses produksi.Sistem keseluruhan bersih dan stabil.Bahan kimia curah konvensional digunakan sebagai bahan baku sehingga tidak perlu mencocokkan asal bahan baku tertentu.Salah satu dari dua proyek EPC MMA, yang keduanya dikontrak oleh Hubei Sanli Fengxiang Technology Co,.Ltd., menyelesaikan serah terima instalasi perantara.Dan diperkirakan akan menghasilkan produk yang berkualitas pada Oktober 2021. Unit tersebut akan menjadi unit demonstrasi industri 10 ribu ton pertama di dunia teknologi MMA berbasis batubara.

Silakan lihat berikut untuk Konsumsi Teknologi MMA Berbasis Batubara

Tabel 8 Konsumsi Satuan MMA