Tiểu luận hóa học polymer
TỔNG HỢP POLY (METYL METACRYLAT)
Hà Nội, 2022
1
(Phạm Thanh Huyền, Nguyễn Hồng Liên, 2006)
MỤC LỤC
2
LỜI MỞ ĐẦU
Trong những năm qua, với sự ra đời của nhà máy lọc hóa dầu Bình Sơn
(Quảng Ngãi) và sắp tới là Nghi Sơn (Thanh Hóa), Long Sơn (Vũng Tàu) ….đã và
cung cấp cho ngành cơng nghệ hóa học một nguồn nguyên liệu dầu và khí dồi dào.
Từ những ngun liệu này,qua các q trình tổng hợp hữu cơ-hóa dầu đã sản xuất
ra các hợp chất hữu cơ, các hợp chất trung gian quan trọng cho công nghiệp và đời
sống.
Một trong những sản phẩm quan trọng của tổng hợp hữu cơ hóa dầu là các
loại nhựa. Ở nước ta phần lớn các loại nhựa quan trọng như ABS, PP, PET,
PMMA… vẫn đang phải nhập khẩu từ các nước khác. Trong tương lai sẽ phải có
các dự án xây dựng nhà máy để phục vụ nhu cầu trong nước cung như xuất khẩu
để góp phần tăng trưởng kinh tế. Nhựa Poly (Metyl Metacrylat) – PMMA là một
loại nhựa được dùng nhiều trong xây dựng, chiếu sáng, giao thơng….cịn được gọi
dưới nhiều cái tên như thủy tinh hữu cơ Plexiglas. Đây là sản phẩm của q trình
polyme hóa Metyl Metacrylat, một hợp chất trung gian có nhiều ứng dụng và được
tổng hợp từ các hợp chất của ngành lọc hóa dầu. Chính vì thế việc nghiên cứu tổng
hợp ra nó rất cần thiết đối với sinh viên trong ngành. Qua đó sinh viên có thể nắm
rõ hơn các q trình chuyển hóa, các cơng nghệ được học trong giáo trình đồng
thời rèn luyện các kĩ năng tìm kiếm tài liệu, tổng hợp thông tin.
Với những ý nghĩa như trên, em xin tổng hợp và trình bày tiểu luận: “Tổng
hợp Poly (Metyl Metacrylat)”. Tiểu luận được chia ra ba phần rất rõ ràng là:
Phần 1: Giới thiệu chung
Phần 2: Tổng hợp monome
Phần 3: Tổng hợp polyme
Trong mỗi phần các tính chất vật lý hóa học, cơ chế động học, sơ đồ cơng
nghệ…. đều được đề cập đến. Vì hiểu biết cịn có hạn nên một số chỗ còn chưa chi
tiết như bản thân mong muốn. Chính vì thế em rất mong nhận được sự góp ý của
thầy giáo.
3
PHẦN 1: GIỚI THIỆU VỀ POLY (METYL METACRYLAT)
1.1. Giới thiệu chung
1.1.1. Lịch sử
Poly (Metyl Metacrylat) được tổng hợp lần đầu tiên trong phịng thí nghiệm
từ monome Metyl Metacrylat vào năm 1927 khi cố gắng sản xuất kính an tồn
bằng cách polymer hóa methyl methacrylate giữa hai lớp kính và được đăng kí
sáng chế vào năm 1933 bởi Rohm and Haas Company với tên gọi Thủy tinh hữu
cơ plexiglas.
Poly (Metyl Metaacrylat) cũng được phát hiện vào đầu những năm 1930
bởi các nhà hóa học Anh Rowland Hill và John Crawford tại Imperial Chemical
Industries (ICI) ở Anh. ICI đăng ký sản phẩm theo thương hiệu Perspex. Cả
Perspex và Plexiglas đã được thương mại hóa vào cuối những năm 1930.
Tại Hoa Kỳ, Cơng ty DuPont sau đó giới thiệu sản phẩm riêng của mình
dưới các nhãn hiệu Lucite. Poly (Metyl Metacrylat) được bán ra thị trường lần đầu
tiên vào năm 1936 dưới dạng kính bảo vệ bởi ICI Acrylics(nay là Lucite
International).
Trong thế chiến thứ hai Poly (Metyl Metacrylat) được sử dụng làm kính
viễn vọng cho tàu ngầm, kính chắn gió, vịm chắn, tháp pháo cho máy bay….
Ngày nay Poly (Metyl Metacrylat) được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh
vực như xây dựng, giao thơng, chiếu sáng, IT…
Poly (Metyl Metacrylat) nằm trong nhóm nhựa acrylic cùng với Poly
(Acrylonitril). Trên thị trường sản phẩm này được thương mại hóa với các tên gọi
như ACRYLITE®, Lucite, Plexiglas, Optix (Plaskolite), Perspex, Oroglas,
Altuglas
1.1.2. Tính chất vật lý, hóa học
- Phân tử khối trung bình khoảng 350.000 đvC
- Nhiệt độ nóng chảy của khoảng 160oC
- Khối lượng riêng ở 25oC : 1,18g/cm3
4
- Là loại nhựa acrylic (nhựa este), có dạng trong suốt, thuộc nhóm nhựa
nhiệt dẻo (nhẹ hơn một nửa so với các loại nhựa thơng thường).
- Có khả năng cho ánh sáng truyền qua tốt đến 93% . Ngoài ra, nó có truyền
tải gần như hồn hảo của ánh sáng có thể nhìn thấy được và vẫn giữ các đặc tính
này trong nhiều năm tiếp xúc với bức xạ cực tím và thời tiết nên nhựa Poly (Metyl
Metacrylat) là một sự thay thế lý tưởng cho kính.
- Có độ bền cơ học cao, chịu nhiệt, bền với hóa chất, chịu thời tiết khắc
nghiệt, chịu xước tốt.
- Là chất rắn vô định hình
- Có khả năng tái chế
Hình 1.1: Khả năng truyền quang của PMMA và một số loại nhựa khác
1.1.3. Ứng dụng
- Poly (Metyl Metacrylat) có rất nhiều ứng dụng trong các linh vực đời
sống. Trong số đó lĩnh vực xây dựng chiếm tỷ trọng cao nhất với khoảng 50%
lượng Poly (Metyl Metacrylat) được sử dụng. Ứng dụng nhiều như trần nhà, cửa
kính, bể cá chịu áp lực cao, chiếu sáng, các biển quảng cáo…. Trong lĩnh vực liên
5
quan đến tàu ngầm, nó được sử dụng làm cửa quan sát, kính quan sát; trong y tế
người ta cịn dùng để phẫu thuật chỉnh hình, làm răng giả, xương giả; trong thời
trang, Poly (Metyl Metacrylat) cũng được dùng làm nữ trang, sản xuất đế giày cao
gót, chất thêm vào các loại mỹ phẩm; ngồi ra cịn được dùng làm màn hình các
thiết bị điện thoại đời mới nhất …. Dưới đây là tỷ trọng của các lĩnh vực trong đời
sống có sử dụng nhựa Plexiglas
Lĩnh vực
Nhu cầu PMMA
Tỷ trọng
(đơn vị 10 000 tấn)
Xây dựng
21.5
50.7%
Chiếu sáng
7.2
16.4%
Giao thông
3.1
7.1%
Quang học
2.8
6.4%
Y tế
2.5
5.8%
IT
1.8
4.1%
Khác
4.1
9.5%
Tổng
43
100%
Bảng 1.1: Tỷ trọng các ngành sử dụng Poly (Metyl Metacrylat)
1.1.4. Tồn trữ, bảo quản
- Khơng được tồn trữ hàng hố, xếp thành chồng dưới ánh nắng mặt trời
trực tiếp hoặc ngoài trời mưa.
- Tránh tiếp xúc xăng dầu hoặc hoá chất có tính kiềm mạnh (xút,vơi ...)
1.1.5. Tình hình sản xuất và nhu cầu sử dụng tại Việt Nam và trên thế giới
- Khu vực châu Á-Thái Bình Dương là thị trường lớn nhất cho PMMA với
khoảng 40% doanh thu trên tồn cầu trong năm 2011 và ước tính lên tới 4,49 tỷ
USD vào năm 2017. Đây cũng là nhà sản xuất lớn nhất của PMMA. Thị trường
lớn thứ hai là châu Âu và tiếp theo là Bắc Mỹ.
- Trong cuộc khủng hoảng kinh tế toàn cầu thị trường PMMA phải đối mặt
với sự sụt giảm về nhu cầu. Trong năm 2010 và 2011, ngành cơng nghiệp phục hồi
từ suy thối kinh tế và sự tăng trưởng một cách đáng kể. Việc tiêu thụ ước tính của
PMMA đạt 1,67 triệu tấn trong năm 2011 trên toàn cầu.
6
- Mitsubishi Rayon của Nhật Bản và Lucite International (Mỹ) là hai nhà
cung cấp lớn nhất của PMMA. Một số nhà cung cấp lớn khác như Arkema SA
(Pháp), LG MMA (Hàn Quốc), Chi Mei Corp (Đài Loan), Evonik Industries
(Đức), và Nhật Bản Sumitomo Chemical Company Ltd và Kuraray (Nhật Bản).
- Nguyên liệu Methyl methacrylate (MMA) để tổng hợp PMMA được cung
cấp chính bởi các hãng BASF, LG MMA, Arkema, Chi Mei, Dow Chemicals,
Evonik, Mitsubishi Rayon và Sumitomo.. Các công ty cũng đầu tư rất lớn vào hoạt
động R&D để phát triển tốt hơn PMMA sản phẩm với nhiều ứng dụng mới.
- Hiện nay Việt Nam chưa có nhà máy nào sản xuất sản phẩm này mà hoàn
toàn nhập khẩu từ nước ngồi. Chính vì thế nhu cầu có một nhà máy sản xuất Poly
(Metyl Metacrylat) cũng như các sản phẩm liên quan là cần thiết. Tuy nhiên cần
xem xét về mặt nguyên liệu, vốn đầu tư, công nghệ, nhà xưởng, khả năng cạnh
tranh, mặt bằng…. Trong đó nguyên liệu là yếu tố quan trọng nhất để từ đó đưa ra
quyết định chọn cơng nghệ.
Hình 1.2 Thị phần tiêu thụ PMMA tại các khu vực trên thế giới năm 2011
7
1.2. Phương pháp tổng hợp
- Poly (Metyl Metacrylat) được tổng hợp từ nguồn nguyên liệu là Metyl
Metacrylat qua quá trình trùng hợp đồng phân tử. Qua các quá trình chế biến như
cắt, xử lý bề mặt,… sẽ cho ra nhiều loại sản phẩm khác nhau ứng dụng nhiều trong
cuộc sống. Dưới đây là mơ tả q trình tổng hợp, chế biến từ nguyên liệu đầu tiên
như khí tự nhiên, NH3, Acetone, Metanol, Axit sunfuric cho đến sản phẩm bán ra
thị trường cuối cùng.
Hình 1.3: Mơ tả quy trình tổng hợp các sản phẩm PMMA
8
PHẦN 2: TỔNG HỢP MONOMER METYL METACRYLAT
2.1. Giới thiệu chung về Metyl Metacrylat
2.1.1. Tính chất vật lí, hóa học của Metyl Metacrylat
Hình 1.1 Mơ hình 3D của phân tử Metyl Metacrylat
- Metyl Metacrylat có cơng thức phân tử C5H8O2 (
), danh pháp IUPAC là
Methyl 2-methylpropenoate
- Ở điều kiện thường Metyl Metacrylat là chất lỏng không màu, khối lượng riêng
0,94g/cm3, nhiệt độ sơi 1010C, nhiệt độ nóng chảy -480C, độ nhớt ở 200C là 0,6cP.
- Metyl metacrylat là một este nên có đầy đủ các phản ứng của một este điển hình
như thủy phân, phản ứng với kiềm. Ngồi ra trong phân tử có liên kết đơi C=C nên dễ
dàng trùng hợp thành polyme. Do đó trong q trình bảo quản cần bổ sung các chất ức
chế tạo polyme như các hợp chất của phenol.
2.1.2. Ứng dụng của Metyl Metacrylat
- Metyl Metacrylat là một hợp chất có nhiều ứng dụng quan trọng trong tổng hợp
hữu cơ hóa dầu, là monome tổng hợp ra poly metyl metacrylate có ứng dụng rộng rãi
trong thực tế. Ngồi ra nó cịn dùng để sản xuất polyme đồng trùng hợp Methyl
Methacrylate-Butadiene-Styrene (MBS) có tính chất tương đương với nhựa PVC.
- Metyl Metacrylat là monome tổng hợp nên Poly (Metyl Metacrylat) theo phương
trình phản ứng sau:
9
2.1.3. Tình hình sản xuất và tiêu thụ Metyl Metacrylat
- Ngày nay, Bắc Mỹ, Nhật Bản, Đông Á, châu Âu là những vùng có lượng tiêu thụ
Metyl Metacrylat lớn nhất trên thế giới với công nghệ chủ yếu đi từ axeton và
hydroxyanua, một vài nơi đi từ nguyên liệu đầu là C 4. Theo thống kê của hãng Region,
năm 2005, thì châu Âu và Bắc Mỹ là những nơi có lượng tiêu thụ lớn nhất thế giới với
gần 30% mỗi nơi. Bảng dưới đây thống kê một vài hãng tiêu biểu và công nghệ sản xuất
metyl metacrylat tại các vùng trên thế giới:
Bảng 2.1: Tình hình sản xuất Metyl Metacrylat [2]
- Nhu cầu sử dụng metyl metacrylat ngày càng lớn theo thời gian. Theo ước tính
của nhà cung cấp Metyl Metacrylat hàng đầu thế giới Sumitomo (Nhật Bản) tăng đều đặn
qua từng năm tại khu vực châu Á.
10
Bảng 2.2 Ước tính cung cầu sản phẩm Metyl Metacrylat của hãng Sumitomo
2.1.4. Phương pháp bảo quản, tồn chứa Metyl Metacrylat
- Metyl Metacrylat là một chất lỏng dễ cháy, có giới hạn cháy nổ với khơng khí ở
200C từ 2,12-12,5 % nên cần được tồn chứa trong bình kín và điều kiện thống mát.
- Do có nối đơi C=C trong cơng thức cấu tạo nên Metyl Metacrylat có khả năng
trùng hợp tạo polime. Q trình polime hóa xảy ra kéo theo sự tỏa nhiệt lớn, nhiệt phản
ứng đạt -57,7 kJ/mol, vì thế khi bảo quản cần cho thêm chất ức chế tránh tạo polime.
Thông thường, MMA được bảo quản trong các bình thép chống gỉ ở nhiệt độ dưới 25oC.
2.2. Các phương pháp sản xuất Metyl Metacrylat
2.2.1. Lịch sử phát triển của quá trình tổng hợp Metyl Metacrylat trên thế giới
- Metyl Metacrylat có thể được tổng hợp từ nhiều nguồn nguyên liệu đầu khác
nhau, tiêu biểu là đi từ axeton, tert-butyl alcol (TBA) hay từ iso-butylene…
- Vào thập niên 1930’s Metyl Metacrylat lần đầu được giới thiệu trên thế giới bởi
cơng ty Rohm và Hass (Đức).
- Năm1937 Q trình ACH (dựa vào aceton và HCN) phát triển và đưa vào thương
mại hóa.
- Năm1938 Metyl Metacrylat được hãng Asahi Glass Co., Ltd. và Fujikura
11
Kasei Co., Ltd bắt đầu đi vào sản xuất.
- Năm 1982 Mitsubishi Rayon Co., Ltd. and Nippon Shokubai đưa vào thương mại
hóa bằng phương pháp Oxy hóa trực tiếp iso Butylene.
- Ở Mỹ và Châu Âu vẫn sử dụng chủ yếu q trình ACH vào sản xuất cơng
nghiệp.
Dưới đây là các phương pháp để điều chế Metyl Metacrylat:
Hình 2.1 Các phương pháp điều chế Metyl Metacrylat
- Biểu đồ thống kê công nghệ sử dụng tổng hợp Metyl Metacrylat của một số vùng
và một số hãng trên thế giới cho thấy chiếm ưu thế vẫn là công nghệ đi từ nguyên liệu
đầu là axeton và hydroxyanua (công nghệ ACH):
12
Bảng 2.4: Phạm vi sử dụng các phương pháp tổng hợp Metyl Metacrylat
- Dưới đây là lịch sử các phương pháp tổng hợp Metyl Metacrylat của các nhà sản
xuất
Bảng 2.5: Lịch sử các phương pháp tổng hợp Metyl Metacrylat [2]
13
2.2.2. Sản xuất Metyl Metacylat từ Axeton và Hydrocyanua (HCN)
Đây là phương pháp chính để sản xuất MMA trong cơng nghiệp. Quá trình này
đi qua 4 bước:
- Bước 1: Điều chế HCN
- Bước 2: Ngưng tụ axeton và HCN thành axeton xyanohydrin
- Bước 3: Chuyển hóa axeton xyanohydrin trong mơi trường axít.
- Bước 4: Thủy phân hoặc este hóa amit thành axít thành este
a) Điều chế HCN:
HCN là sản phẩm phụ trong quá trình sản xuất acrylonitryl hoặc là sản phẩm
của quá trình tổng hợp trực tiếp từ hydro cacbon theo 3 phương pháp:
* QT Andrussow: Ammo-oxy hóa CH4:
Phương trình phản ứng
Điều kiện:
+T=1100-1200oC
+ Tỉ lệ KK/CH4/NH3=5/1/1
+ Xúc tác: Pt(90%), Re(10%) trọng lượng
Đặc điểm: Phản ứng pha khí, sản phẩm HCN 6-8% thể tích, làm lạnh nhanh sản
phẩm xuống 400oC tránh phản ứng thứ cấp tạo sản phẩm phụ, hiệu suất đạt 80%.
14
Hình 2.2: Sơ đồ cơng nghệ sản xuất MMA theo phương pháp Andrussow
Hỗn hợp nguyên liệu đầu bao gồm O 2 khơng khí, metan, amoniac (tỷ lệ 5:1:1)
được trộn và gia nhiệt sau đó đem vào tháp phản ứng. Hỗn hợp phản ứng được
đưa lên nhiệt độ 1100-1200oC bằng dòng điện. Sản phẩm sau đó được làm lạnh
nhanh và đưa qua tháp rửa amoniac bằng dung dịch axit sunfuric trước khi mang
sang hai tháp hấp phụ và nhả hấp phụ HCN bằng nước.
* Quá trình Degussa BMA:
Phương trình phản ứng:
Điều kiện:
+ T=1200-1300oC
Đặc điểm:
+ Thiết bị trao đổi nhiệt ngoài, ống oxyt nhơm phủ platin, HCN trong sản
phẩm khí đạt 20%V, hiệu suất 85%.
15
Hình 2.3: Sơ đồ cơng nghệ sản xuất MMA theo phương pháp Degussa BMA
Hỗn hợp nguyên liệu đầu gồm metan và amoniac được trộn và gia nhiệt trước
khi đưa vào tháp phản ứng. Sản phẩm đi ra được làm lạnh rồi đưa qua tháp hấp
phụ NH3 dư bằng axit sunfuric trước khi đưa vào các thiết bị tinh chế HCN như
tháp hấp phụ, tháp chưng như hình vẽ.
*Quá trình Degussa Fluohmic:
Phương trình phản ứng:
Đặc điểm:
+Khơng xúc tác
+Nhiệt độ 1500oC
+ Thiết bị xúc tác tầng sôi
+ Hiệu suất 85-90%
b) Ngưng tụ Axeton và HCN thành axeton xyanohydrin:
Điều kiện:
16
+ Nhiệt độ 25-40oC, xúc tác kiềm/SiO2
Đặc điểm:
+ Pha lỏng, HCN/axeton = 0,7/1,1
+ Hiệu suất lớn hơn 90% mol
Chuyển hóa xyanohydrin
Đặc điểm:
+ Giai đoạn 1 dùng tác nhân khan
+ Pha lỏng, áp suất khí quyển , thời gian lưu 1h
+ H2SO4/ axeton cyanohydrin = 1.5-2
+ Hiệu suất 95-97% mol
+ Sản phẩm phụ: CO, axeton disunfonic axit
+ Chất ức chế: phenol, phenolthiazin, S…
Thủy phân, este hóa metylacryl amit sunfat:
Điều kiện:
+ P khí quyển, nhiệt độ 80-110oC, dư CH3OH, thời gian lưu 2-4h.
17
+ P< 0,8MPa : Nhiệt độ 100-150 oC, thời gian lưu < 1h, dư H2SO4 (10% so với
CH3OH), hàm lượng nước lớn nhất là 0,02%
Đặc điểm:
+ Thiết bị có khuấy, có vỏ bọc ngồi hoặc có hệ thống làm lạnh bên trong để
tách nhiệt
+ Sản phẩm phụ: dimetyl ete,metylformat, axeton,…
+ Hiệu suất : 90% theo axeton xyanohydrin , 80-90% theo metanol
Sơ đồ công nghệ sản xuất MMA từ axeton và HCN:
Điều chế HCN:
+ Cho hỗn hợp khơng khí/NH3 bằng hấp thụ NH3 với nước lạnh, nhả hấp
thụ bằng khơng khí và hơi nước, sau đó trộn với dịng CH4.
+ Hỗn hợp phản ứng cho qua thiết bị phản ứng, lưới xúc tác Pt, Re, tăng
nhiệt độ phản ứng tới 1000oC bằng dây kích điện, duy trì nhiệt độ phản ứng bằng
nhiệt tỏa ra từ phản ứng
+ Tơi khí sản phẩm trong 3 giai đoạn, sản xuất hơi nước trong 2 giai đoạn
đầu.
+ Trao đổi nhiệt gián tiếp: Đầu tiên bằng thiết bị trao đổi nhiệt ống chùm
đăt ngay phía dưới lưới xúc tác để hạ nhiệt độ xuống 300oC, sau đó trao đổi nhiệt
bằng thiết bị đặt ngồi phản ứng để hạ nhiệt độ xuống 150oC
+ Trao đổi nhiệt bằng cách tiếp xúc trực tiếp với H2SO4 lỏng lạnh tuần hồn
để hạ nhiệt độ xuống 20oC, đồng thời trung hịa lượng NH3 dư với sự tạo thành
amoni sunfat.
+ Hấp thụ HCN trong khí thốt ra ở thiết bị tơi trực tiếp bằng nước lạnh,
sau đó nhả hấp thụ.
Điều chế axeton xyanohydrin:
+ Phản ứng của HCN, axeton, dung dịch kiềm xảy ra ở áp suất khí quyển,
nhiệt độ 30-35oC, thiết bị có khuấy, làm lạnh bằng tuần hồn mơi trường phản ứng
qua thiết bị trao đổi nhiệt làm lạnh đặt ngoài tháp
18
Hình 2.4: Sơ đồ cơng nghệ điều chế MMA từ axeton và HCN
+Trung hòa sản phẩm phản ứng bầng H2SO4 98%, lọc tách amoni sunfat
+ Chưng chân không, nhiệt độ đỉnh tháp bằng 30oC, tách phẩn sản phẩm
nhẹ (axeton, HCN) và nước tuần hoàn, sản phẩm nặng ở đáy tháp chứa 98%
xyanohydrin
Thủy phân và este hóa:
+ Phản ứng của xyanohydrin với H2SO4 đặc tạo thành metacryamit sunfat
xảy ra trong thiết bị có khuấy, làm lạnh bằng cách tuần hồn lại môi trường phản
ứng qua thiết bị trao đổi nhiệt đặt ngoài tháp, nhiệt độ phản ứng 130-150oC, áp
suất 0,7-0,8 MPa, sau đó làm lạnh xuống 60oC, đưa qua thiết bị tách khí lỏng tách
phân đoạn nhẹ (CO, HCN, axeton)
+ Sản phẩm lỏng trộn với CH3OH (mới và dịng tuần hồn) được gia nhiệt
tới 100oC, nén tới 0.6-0.7 MPa. Phản ứng este hóa xảy ra trong thiết bị có khuấy,
làm lạnh bằng tuần hồn mơi trường phản ứng qua thiết bị trao đổi nhiệt ở ngoài
tháp.
Tách và tinh chế Metyl Metacrylat:
19
+ Sản phẩm este hóa được làm lạnh rồi đưa qua thiết bị lắng, tách thành 2
pha: Pha nước giàu sunfat, được dẫn qua thiết bị tách thu hồi metacrylat. Tách hỗn
hợp đẳng phí H2O/ este (có nhiệt độ sơi 83oC với 14% trọng lượng nước) bằng
chưng cất đẳng phí có mặt nước và chất ức chế trùng hợp tại tháp chưng 50 đĩa. Ở
đỉnh tháp, nước thu được trong thiết bị lắng được hồi lưu. Pha hữu cơ chứa 97%
este được trung hòa rồi làm sạch.Sản phẩm ở đáy tháp được đưa qua tháp chưng
cất 35 đĩa, nước tách ra ở đáy tháp chưng này, CH3OH được tuần hoàn lại thiết bị
este hóa
+ Tinh chế Metyl Metacrylat trong 3 tháp chưng chân khơng có mặt chất ức
chế tạo polime hóa. Tháp thứ nhất có 25 đĩa để tách phẩn nhẹ (dimetyl ete, H2O).
Tháp thứ 2 có 25-30 đĩa để thu Metyl Metacrylat thương phẩm. Tháp thứ 3 tách
sản phẩm nặng (Metyl Metacrylat thu hồi được tuần hoàn lại tháp thứ 2)
Xử lý nước thải và tái sinh H2SO4:
Dung dịch nước của bisunfat, amoni sunfat, H2SO4 được sử dụng làm phân bón
hoặc thu hồi H2SO4 đặc. Thu H2SO4 đặc bằng cách đốt dung dịch nước có metan
và khơng khí tại 1000oC và 1MPa, sau đó làm lạnh, SO2 trong sản phẩm đốt
chuyển thành SO3 qua xúc tác V2O5 với hơi nước tạo H2SO4 98%.
2.2.3. Sản xuất Metyl Metacrylat từ tert-butyl ancol
Nguyên liệu tert-butyl ancol là sản phẩm của quá trình sản xuất propylen
oxyt hoặc sản phẩm của quá trình hydrat hóa iso butylen trong q trình xử lý
phân đoạn C4.
Ngun tắc của quá trình: gồm 3 bước
+ bước 1: Oxy hóa tert-butyl ancol hóa thành Metacrolein
+ bước 2: Oxy hóa Metacrolein thành Axit Metacrylic
+ bước 3: Este hóa Axit Metacrylic thành Metyl Metacrylat
a) Oxy hóa tert-butyl ancol thành Metacrolein:
Điều kiện
20