الوضع الحالي لصناعة MMA ومقدمة لتكنولوجيا معالجة كربنة الإيثانول الحيوي القائم

ميثيل ميثاكريلات (MMA) هو مادة خام كيميائية مهمة يمكن أن تخضع للبلمرة الذاتية أو البوليمر المشترك مع مونومرات أخرى تحت الحرارة أو الضوء أو في وجود محفزات. إنها مادة عديمة اللون وشفافة مع مقاومة ممتازة للطقس ، واستقرار أشعة تحت البنفسجية ، وشفافية ، ومعان عالي. يستخدم MMA في المقام الأول لإنتاج بولي ميثاكريلات (PMMA) ومعدلات تأثير لكلوريد البولي فينيل (PVC) ، مثل ACR و MBS. كما أنها تستخدم على نطاق واسع في الطلاء والمواد اللاصقة وطباعة المنسوجات والمواد المساعدة للصباغة وغيرها من المجالات.

أنا. حالة العرض والطلب

● من ، إلى ، كان متوسط معدل النمو السنوي لسعة الإنتاج ، في حين كان متوسط معدل النمو السنوي للاستهلاك ، مما أدى إلى تحسن مستمر في الاكتفاء الذاتي. بعد nc ، وصل العرض والطلب تدريجيًا إلى التوازن.

الشكل 1: نظرة عامة على العرض والطلب (MMA-ma)

● آسيا هي أكبر منطقة لإنتاج MMA واستهلاكها في العالم ، وهي تمثل تقريبا القدرة العالمية ، مع توازن كبير في العرض والطلب في المنطقة. تعد الصين أكبر مستهلك على مستوى العالم ، وتمثل إجمالي الاستهلاك.

● أمريكا الشمالية هي ثاني أكبر منطقة إنتاج واستهلاك ، مع حصة من القدرة العالمية ، حيث يتوازن العرض والطلب أيضًا في الغالب.

● حسابات أوروبا الغربية للقدرة العالمية ، ولكن إغلاق مصنع ميتسوبيشي الكيميائي في المملكة المتحدة في صحن العرض والطلب في المنطقة.

● برز الشرق الأوسط أيضًا كمصدِّر مهم ، يضم مصانع قائمة على الإيثيلين من قبل ميتسوبيشي رايون وسابيك ، بالإضافة إلى مصنع يتم تشغيله بشكل مشترك بواسطة أرامكو وسوميتومو.

من منظور الطلب هنا نظرة عامة على تطبيقات المصب من مللي أم أم أم أم أم أم أم أم أم أم أم أم أم أم أم أم أم أم أم أم أم أم أم أم أم أم أم أم أم أم أم أم أم أم أم أم أم أم أم أم أم أم أم أم أم أم أم أم أم أم أم أم أم أم أم أم أم أم أم أم أم أم:

الشكل 2: الطلب على المصب (m-ma)

1. قطاعات استهلاك PMMA:

• الصرف الصحي والبناء: تستخدم هذه المعجنات على نطاق واسع في قطاعي الصرف الصحي والبناء ، وهو ما يمثل الاستهلاك.

• السيارات: مع زيادة الضغط على السيارات خفيفة الوزن ، تُظهر PMMA إمكانات كبيرة للطلب في قطاع السيارات ، وهو ما يمثل من الاستهلاك.

• الإلكترونيات والأجهزة: تمثل تطبيقات PMMA في الإلكترونيات والأجهزة ، خاصة في مجالات مثل شاشات LED/LCP والمواد البصرية والألياف البصرية والمواد الطبية المتطورة.

2. مجالات تطبيق راتنج MS:

• لوحات توجيه ضوء العرض: راتنج MS يستخدم في المقام الأول في لوحات توجيه ضوء العرض. مع الترويج لشاشات كبيرة الحجم ضيقة ، يظل الطلب على راتنج MS ثابتًا.

• تغليف مستحضرات التجميل: يستخدم راتنج MS أيضًا في تغليف مستحضرات التجميل ، ومن المتوقع أن يشهد الطلب عليه نموًا طفيفًا في المستقبل.

3. معدل تأثير ACR/MBS:

• منتجات من نوع المعالجة: منتجات ACR/MBS المحلية هي في المقام الأول أنواع معالجة ، ولكن قدرة السوق صغيرة نسبيًا ، تتأثر بالمنافسة من CPE منخفض السعر.

• تطوير المنتجات المتطورة: إن زيادة الاستثمار في المنتجات المتطورة R & D والتركيز على التنمية عالية الجودة ستكون فرصًا رئيسية لنمو صناعة ACR/MBS في المستقبل.

4. صناعة الطلاء:

• الطلاء القائم على المذيبات: في الوقت الحالي ، لا تزال صناعة الطلاء المحلية قائمة على المذيبات في المقام الأول ، وهو ما يمثل أكثر من ، من السوق.

• طبقات الطلاء الصديقة للبيئة: مع الدفع من السياسات البيئية ، من المتوقع أن تنمو بسرعة طبقات الطلاء الجديدة الصديقة للبيئة القائمة على المياه. MMA ، كطبقة مضادة للماء ، لديها إمكانات تطوير كبيرة.

5. مجالات التطبيق الأخرى:

• يستخدم MMA أيضًا في قطاع الإضاءة ، محاسبًا من من من من من أجل ، وكذلك في الحقول الناشئة ، محاسبًا من أجل.

ثانيا. مقارنة طرق العمليات التكنولوجية

1. طرق العملية الرئيسية:

•طريق C2:تتضمن طريقة BASF وطريقة α-MMA. تتميز طريقة BASF بعملية بسيطة ولكنها تتطلب استثمارات كبيرة ولها عمر حفاز قصير. طريقة α-MMA صديقة للبيئة ولكنها تتطلب مشاركة عالية النقاء ، مما يؤدي إلى تكاليف فصل عالية.

•مسار C3 (طريقة أش):التكنولوجيا ناضجة وموثوق بها مع انخفاض الاستثمار ؛ ومع ذلك ، فإن الأحماض تسبب التآكل العالي للمعدات ، وتكاليف معالجة النفايات السائلة مرتفعة ، وتتأثر العملية بمعدل تشغيل الأكريلونيتريلهـ.

•طريق C4:يشمل طريقة isobutene التقليدية (طريقة من ثلاث خطوات) وطريقة isobutene المحسنة (طريقة من خطوتين). المواد الخام متاحة بسهولة ، ولكن التكاليف تتأثر بشدة بأسعار المواد الخام C4 ، وقد يكون إعداد المحفزات أكثر صعوبة.

2. الطرق المحلية:

•C1 طريقة ميثانول/ألدهيد ميثيل أسيتات:تم تشغيل مصانع كبيرة الحجم ، ولكن لا تزال التكنولوجيا وجودة المنتج بحاجة إلى تحسين.

•طريقة الإثيلين C2:تم بناء مصانع على نطاق تجريبي بسعات في نطاق ألف طن ، لكنها لا تزال في مرحلة البحث والتطوير.

•طريقة C3 ACH:اعتمدت من قبل العديد من الشركات ، مع تكنولوجيا ناضجة نسبيا.

•C4 طريقة أكسدة إيزوبوتين:يشمل كلا من الأساليب المكونة من ثلاث خطوات وطرفين ، مع اعتماد بعض الشركات بالفعل ووضعها في الإنتاج.

3. مقارنة طرق العمليات المختلفة:

•تكاليف الاستثمار:إن طريقة ACH لها تكاليف استثمار أقل نسبيًا ، ولكنها قد تتأثر بشكل كبير بالتقلبات في أسعار المواد الخام.

•تكاليف الإنتاج:تتأثر تكاليف الإنتاج لكل مسار من مسارات العمليات بعوامل مختلفة ، بما في ذلك أسعار المواد الخام وكفاءة المحفز واستهلاك الطاقة.

•الجوانب البيئية والسلامة:طريقة C2 صديقة للبيئة وذات أمان عالٍ ؛ ومع ذلك ، تواجه طريقة الأش تحديات في التعامل مع مادة سيانيد الهيدروجين شديدة السمية.

4. اختيار مسار العملية:

•شركات البتروكيماويات:تميل إلى اختيار عملية أكسدة الإيزوبوتين.

• شركات الفحم الكيميائية أو كتو:لديها مزايا واضحة في اختيار عمليات C1 و C2.

•شركات إنتاج الأكريلونيتريل:تظل طريقة ACH تنافسية عندما تقترن بإنتاج الأكريلونيتريل.

الشكل 3: التوزيع العالمي لتطبيقات MMA بالطرق التكنولوجية المختلفة

III. عملية جديدة: طريقة كربونات الإيثانول الحيوي القائم على توليف MMA

الـعملية ميثاكريليت الميثيلالتكنولوجيا التي طورها دودجن هي طريق توليف جديد تمامًا ، يستخدم بشكل أساسي المشترك والإيثانول والميثانول والفورمالديهايد كمواد خام ، والحصول على MMA من خلال تفاعل ثلاثي الخطوات. يكمن ابتكار هذه العملية في الطبيعة الحيوية للمواد الخام التي تتماشى مع الاتجاه العالمي نحو الطلب على المواد الحيوية.

مبدأ العملية والخطوات

1. كربونيل الإيثانول لتجميع حمض البروبيونيك:

•مواد خام:الإيثانول ، المشارك

•محفز:نظام محفز محسن لحمض البروبيونيك

•رد فعل:تحت عمل المحفز ، يخضع الإيثانول لتفاعل الكربونيل مع شارك لإنتاج حمض البروبيونيك.

•معدل التحويل:معدل تحويل الإيثانول هو ، مع إجماليتحويل المشتركمعدل. كما

2-استرات حمض البروبيونيك إلى استر بروبيل:

•مواد خام:حمض البروبيونيك ، الميثانول

•التكنولوجيا:على أساس تكنولوجيا برج الأسترة الصناعية الناضجة

•رد فعل:يتفاعل حمض البروبيونيك مع الميثانول في برج الأسترة لإنتاج استر البروبيل (ميثيل بروبيونات).

•معدل التحويل:معدل تحويل حمض البروبيونيك هو ..

3. تكثيف هيدروكسي ألدول من بروبيونات الميثيل والفورمالديهايد لإنتاج MMA:

•مواد خام:ميثيل بروبيونات ، الفورمالديهايد

•تركيز R & D:تحسين معدل تحويل تمرير واحد وانتقائية بروبيونات الميثيل

•رد فعل:ميثيل بروبيونات يتفاعل مع الفورمالديهايد تحت شارك معينNditions للخضوع لرد فعل تكثيف ألدول هيدروكسي ، إنتاج MMA.

•معدل التحويل والانتقائية:معدل تحويل تمرير واحد لبروبيونات الميثيل هو ، مع انتقائية من من. محصول الزمكان = = g/kg cat.h.

4. مزايا طريقة كربونات الإيثانول الحيوي القائم على دودجن لتوليف MMA

1. المواد الخام ذات الأساس الحيوي:

يمكن الحصول على الإيثانول من عمليات التخمير الحيوي (مثل الذرة أو قصب السكر) ، لتتماشى مع الطلب العالمي على المواد الحيوية.

2. تكاليف ثابتة:

سعر الإيثانول الحيوي المستند مستقر نسبيًا ، مما يضمن أن منتجات MMA المنتجة عبر هذا الطريق تحافظ أيضًا على تكاليف إنتاج ثابتة.

3. الفوائد البيئية:

بالمقارنة مع العمليات الأخرى ، تولد طريقة كربونيل الإيثانول منتجات نفايات أقل وأبسط ، تلبي متطلبات حماية البيئة.

4. معدل التحويل العالي والانتقائية:

تحقق العملية معدلات تحويل عالية من الإيثانول ومعدلات تحويل مشتركة ، في حين أن معدل تحويل تمرير واحد وانتقائية بروبيونات الميثيل هي أيضا عالية بشكل ملحوظ.

5. قيمة المنتج الوسيطة:

يمكن بيع حمض البروبيونيك ، كمنتج وسيط ، أو مشتقاته (بروبيونات الميثيل وأملاح البروبيونيك) ، مما يزيد من القيمة المضافة لخط الإنتاج الكلي.

V. تحديات وصعوبات طريقة كربنة الإيثانول الحيوي المستند إلى توليف MMA

1. تقنية الفصل:

MMA وسيط حساس للحرارة ، لذلك يجب إجراء عمليات الفصل في ظروف فراغ أو ضغط منخفض. قد يتطلب ذلك معدات متخصصة ، مثل مبخرات الأغشية المتساقطة ، لضمان الفصل الفعال.

2. قضية الأزيوتروب:

أثناء الإنتاج ، قد تشكل مواد مختلفة أزيتروب ، مما يعقد عملية الفصل. وهذا يتطلب دمجًا دقيقًا لتقنيات مثل تقطير أرجوحة الضغط واستخراج القرص الدوار لإدارة المشكلات المتعلقة بالآزوتروب وحلها.

3. درجة حرارة منخفضة للغاية تكنولوجيا تبلور ذوبان:

لإنتاج PMMA من الدرجة الضوئية ، تكنولوجيا تبلور ذوبان درجة الحرارة المنخفضة للغاية ضرورية لتحقيق النقاء والخصائص المطلوبة. وهذا يضيف تعقيدًا لعملية الإنتاج ويطالب بمعدات متطورة.

4. استهلاك البخار منخفض الضغط:

تتطلب عملية تقطير MMA بخار ضغط منخفض كبير. يكمن التحدي الرئيسي في الحصول على بخار منخفض الضغط منخفض التكلفة ، لأن هذا أمر بالغ الأهمية لتقليل تكاليف الإنتاج الإجمالية. تحسين توليد البخار واستهلاكه أمر حيوي لتحسين كفاءة التكلفة.

دودجن، على أساس تكنولوجيا الوحدة ، وقد استغل مزاياه الهندسية للتغلب على التحديات المذكورة أعلاه ، وتصميم تكنولوجيا عملية MMA مجدية وموثوق بها. مع بيانات الاختبار على نطاق صغير كأساس ، لقد أكملنا بالفعل مخطط تدفق المصنع التجريبي (PFD) وحسابات توازن المواد. تم الانتهاء من اختيار المعدات الرئيسية ، واختيار المعدات الأخرى في المراحل الأولية. بالإضافة إلى ذلك ، أنشأنا البيانات الأساسية للاستثمار على نطاق تجريبي ، ومتطلبات مساحة الأرض ، وانبعاثات النفايات.

لضمان التنفيذ الناجح للعملية الهندسية ، نخطط لتوسيع نطاق المصنع التجريبي للطن على أساس تكنولوجيا الاختبار الحالية على نطاق صغير. لقد اكتمل بالفعل تقييم السلامة لمجموعة العمليات الأولى من قبل خبرائنا. ندعو بإخلاص الزملاء من مختلف الصناعات المهتمين بتقنية MMA كربونيل الإيثانول الحيوي إلى التعاون والمساعدة في تطوير التكنولوجيا الرائدة ، والمساهمة في زخم تطوير جديد لإنتاج MMA في الصين!