Усовершенствование технологии получения акрилатных мономеров и переработки маточника их производств

• Автор: Верин, Денис Анатольевич
• Шифр специальности: 05.17.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Саратов
• Количество страниц: 143 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

Глава 1 Литературный обзор

1.1. Процесс синтеза метилметакрилата

1.1.1. Процесс синтеза ацетонциангидрина

1.1.2. Процесс синтеза метилметакрилатасырца

1.1.3. Нейтрализация кислотных примесей метакрилата сырца

1.1.4. Переработка маточника акрилатных производств в сульфат аммония

1.2. Нерешенные проблемы процессов производства метилакрилата и метилметакрилата

Выводы к главе 1

Глава 2 Экспериментальная часть

2.1. Описание установок и методики проведения опытов
2.2. Методы исследования маточника акрилатных производств
2.3. Установка и методики анализа переработки маточника акрилатных производств
Выводы к главе 2
Глава 3 Усовершенствование технологии очистки метилметакрилата от кислотных примесей
3.1. Оптимизация технологического процесса нейтрализации кислотных примесей ММАсырца содовым раствором
3.2. Массоперенос и распределения компонентовингибиторов в гетерогенной системе
Выводы к главе 3
Глава 4 Физикохимические основы переработки маточника акрилатных производств
4.1. Исследование химического состава маточника производства метилового эфира метакриловой кислоты
4.2. Оптимизация процесса нейтрализации маточника
Выводы к главе 4
Глава 5 Переработка маточных растворов акрилатных производств в продукты повышенного качества
5.1. Утилизация органических отходов акрилатных производств
5.2. Создания полимербитумного композиционного материала
5.3. Оптимизация процесса переработка маточника акрилатных производств
5.4. Влияние примесей хлорида алюминия на процесс кристаллизации сульфата аммония
5.5. Опытнопромышленные испытания процесса переработки маточника акрилатных производств
Выводы к главе 5
Выводы
Список использованных источников
Принятые сокращения
АЦГ ацетонциангидрин
АЦН ацетонигрил
ВМО высокомолекулярная органика
ВСО высокомолекулярная сульфированная органика
ЛОС лаборатория органического синтеза
МА метилакрилат
МВИ методика выполнения измерений
ММА метилметакрилат
МНГ моногидрат серной кислоты
НА К нитрил акриловой кислоты
ПАБ полиалкилбензольная смола
ПММА полиметилметакрилат.
С А сульфат аммония
СЭА сернокислого эфира а оксиизобутирамид
У ОМ установка очистки маточника
ЭБ этилбензольная фракция
ВВЕДЕНИЕ


В отличие от отечественных, зарубежные производители в своем распоряжении имели высококачественное оборудование реактора, теплообменники, насосы, массообменную аппаратуру и др. Это оборудование устойчиво к действию а1рессивных сред, которые имеют место в технологии ММА и МА, а в распоряжении отечественного производителя, по сути, имелся один металл свинец, которым плакировали внутреннюю поверхность реакторов. Если зарубежное промышленное оборудование работает десятилетиями без замены, то освинцованное оборудование подлежит замене через 6 месяцев, не считая спонтанных остановок. К другим причинам низкой рентабельности относится малая мощность одной технологической линии по производству ММА и МА. Принципиальным недостатком технологии сернокислотного процесса производства ММА и производства МА является образование трудно утилизируемого отхода сернокислотного маточника и главной причиной не ритмичной работы производств метакриловых мономеров в России является образование в большом количестве сульфатсодержащих отходов и заполнение ими до максимально допустимого уровня шламонакопителей и отсутствие эффективных технических решении по утилизации сернокислотного маточника акрилатных производств. В России сернокислотные маточники акрилатных производств 3, 4, содержащие в своем составе серную кислоту, бисульфат аммония, органические примеси перерабатывают в сульфат аммония 6, который является ценным азотным удобрением в сельском хозяйстве. В настоящее время для обеспечения ритмичной работы производств ММА и в России разработаны альтернативные технические решения по переработке по безотходной технологии сернокислотного маточника акрилатных производств концентрированного путем регенерации серной кислоты с рециклом 7 и разбавленного в сульфат аммония и пластификатор 8. Однако для практической реализации новых и перспективных технических решений по безотходной технологии переработки маточника 7 необходимо решить ряд актуальных проблем и, прежде всею, исследовать композиционный состав концентрированного и разбавленного сернокислотного маточника и оптимизировать технологический процесс переработки маточника акрилатных производств в сульфат аммония. В промышленных условиях вопрос оптимизации технологического процесса переработки маточника в сульфат аммония включает в себя оптимизацию процесса нейтрализации кислотных примесей ММАсырца для стабилизации качества товарного ММА и сульфата аммония оптимизацию процесса нейтрализации маточника для обеспечения качества сульфата аммония и сохранения подвижности высокомолекулярной органики для удаления из зоны реакции оптимизацию процесса кристаллизации сульфата аммония из очищенного от органических примесей и загрязненного ими нейтрализованного раствора исследование влияния хлорида алюминия на процессы нейтрализации, кристаллизации сульфата аммония и очистки от органических примесей с установлением предела по концентрации положительного эффекта хлорида алюминия подтверждение опытнопромышленными испытаниями результатов исследований по оптимизации на стендовой и лабораторной установке, а также обоснованный выбор метода утилизации органических отходов. Решению указанных выше проблем технологического процесса переработки маточника акрилатных производств в сульфат аммония и посвящена данная работа. Цель диссертационной работы разработка научно обоснованных технологических решений по усовершенствованию технологии производства акриловых мономеров и утилизации маточника производств метилакрилата и метилметакрилата. Моделированием процесса кристаллизации сульфата аммония из рабочих растворов в присутствии алюминия определен концентрационный предел иоиаалюминия, при котором значительно увеличивается рост кристаллов сульфата аммония и повышается его качество. Достоверность результатов работы подтверждается применением комплекса современных независимых и взаимодополняющих методов инфракрасной спектроскопии, атомноадсорбционной спектроскопии, газовой хроматографии, хроматомассспектрометрии, электронной микроскопии и стандартных методов анализа химического состава и физикомеханических свойств метилметакрилата и маточника процесса его производства. Апробация работы.