Evonik公司新的MMA(甲基丙烯酸甲酯)生产工艺——Aveneer得到了巨大的成功。这一工艺不仅提高了产品的产量,而且大大的节约了原材料和能源。本文介绍的试验装置证明了这一新的化工工艺实现商业化生产的可能性。
德国赢创工业公司成功研发出一种基于传统丙酮氢醇(ACH)路线的新型甲基丙烯酸甲酯(MMA)生产工艺——Aveneer工艺,该工艺与ACH利用相同的原料,但不使用硫酸,而是采用自主开发的多相催化剂,避免了生产过程中重硫酸铵副产品的产生。
众所周知,制备硫酸工作量巨大。硫酸生产企业中有大口径的煤气管道,超大规格的压缩机能够把上千立方米的二氧化硫通过泵送到硫酸生产设备中,这一副产品生产设备的体积比“正式产品”MMA的核心设备还要大。裂解酸的生产非常复杂,且成本高。在温度高达1000℃时,流程生产过程中产生的磷酸氢铵开始裂解生成二氧化硫,捕集二氧化硫,并进一步制成硫酸。
省略硫酸生产设备不仅减小了生产场地,而且节约了资金。一家MMA产品的生产企业按照传统ACH工艺必须增加多条生产线才能使企业的生产能力超过10万t。而要达到这一产量,必须使用多台硫酸制备设备。
一套Aveneer工艺技术的MMA生产设备则很容易即可突破10万t的界限,而且固定成本、维护保养和维修费用更少。
催化带来的飞跃
Evonik公司历时多年完成了新的MMA生产工艺技术的研发。这一技术的主要突破是用新型催化剂取代硫酸。这是一个漫长的研发过程,第一台研发的催化器试验了几个小时就报废了。在位于德国Worms市的试验工厂中,催化器得到不断地改进优化。
“我们不会向第三方转让Aveneer技术。” ,
——Thomas Müller, Evonik公司
与传统的催化技术相比较,这种催化技术能够大幅度的提高产能。这一新的工艺方法可以把甲基丙烯酸(MAA)作为另一种产品分离出来,极大的提高了生产的灵活性。甲基丙烯酸(MAA)是除MMA外另一种重要的化工基础原材料。
巨大的市场潜力
Evonik公司估计,全球范围内MMA产品的市场需求约为每年360~400万t。目前,Evonik公司MMA的生产能力为每年58万t,是世界上第二大生产企业。MMA市场的年增长率在5%~6%之间,在粘接材料、油漆、光电技术和汽车工业领域中都有着广泛的应用。此外,从环境保护方面考虑,例如欧洲对于挥发性有机化合物的规定,甲基丙烯酸基的油漆和颜料的用量必将大增。
借助于新的MMA生产工艺,Evonik公司成为这一领域中更加经济高效的企业。Aveneer技术提供了利用可再生能源生产MMA的可能性,而其他生产企业目前还在对这一课题进行攻关。
目前,德国赢创工业公司正在为其首个新型Aveneer催化专利技术生产MMA项目选址,预计在2011年完成,并将于2014年完成建设。装置设计产能为15万~20万t/a。
产能提高10%
Evonik公司丙烯酸单体生产负责人Thomas Müller先生对新的MMA生产工艺非常满意。在接受我刊记者的采访时,他称这一技术是MMA生产领域的一次飞跃。
PROCESS:与现有的MMA生产工艺技术相比,Aveneer技术的节约效果如何?
Thomas Mülle:实践证明,Aveneer生产工艺技术将原材料利用率提高到95%。而传统的丙酮氢醇(ACH)的原材料利用率只有85%,原材料利用率提高了10%。而且生产过程中产生的二氧化碳排放也明显的减少,每吨MMA的二氧化碳排放为1000kg,是传统工艺的一半。由于完全省略了硫酸,使我们节约了大量的硫酸生产设备的能源消耗。
PROCESS:Aveneer工艺技术能够生产出与传统工艺一样的产品吗?
Thomas Müller:我们的客户可以放心,按照新技术提供给他们的产品有着和以往一样的质量。即便是在全球范围内形成规模后,我们的Aveneer技术仍然保证为市场提供高品质的“Visiomer”品牌的MMA产品。