甲基丙烯酸甲酯(MMA)是一種重要的化工原料,是生產(chǎn)光導纖維、導光板等光學透明材料的單體,其傳統(tǒng)的生產(chǎn)工藝為丙酮氰醇法。甲基烯丙醇(MAO)是新型減水劑的原料,傳統(tǒng)工藝是氯醇法。丙酮氰醇法和氯醇法雖然污染嚴重,但是投資小、成本低,因此現(xiàn)在大部分企業(yè)仍在應(yīng)用。
為改變這一現(xiàn)狀,助力行業(yè)綠色發(fā)展,菏澤華立新材料有限公司自主研發(fā)了異丁烯/叔丁醇法聯(lián)產(chǎn)MMA/MAO工藝,實現(xiàn)了生產(chǎn)全過程無污染,也因此入選了《石化綠色工藝名錄(2019年版)》。
碳四法聯(lián)產(chǎn)MMA/MAO
菏澤華立新材料有限公司董事長陳新建表示,他們自主開發(fā)的異丁烯/叔丁醇法聯(lián)產(chǎn)MMA/MAO工藝,使用的原料、副產(chǎn)物均為無毒物質(zhì),也是目前唯一的碳四法MMA/MAO聯(lián)產(chǎn)綠色工藝。
據(jù)他介紹,異丁烯/叔丁醇法聯(lián)產(chǎn)MMA/MAO工藝是以異丁烯/叔丁醇為原料經(jīng)過氧化生成甲基丙烯醛,一部分甲基丙烯醛再氧化生成甲基丙烯酸,甲基丙烯酸和甲醇發(fā)生酯化反應(yīng)生成MMA;另一部分甲基丙烯醛去加氫后生成MAO。
陳新建提到,該公司始終致力于成為具有國際競爭力的MAO、甲基丙烯酸、MMA及其聚合物的制造商。該公司除了這項綠色工藝外,還承擔了多項國家及省市的科研開發(fā)項目,申請了多項專利,其中發(fā)明專利7項和實用新型10項已獲授權(quán)。
生產(chǎn)過程綠色環(huán)保
據(jù)陳新建介紹,丙酮氰醇法生產(chǎn)MMA和氯醇法生產(chǎn)MAO工藝已被國家限制使用。2008年丙酮氰醇法MMA就被環(huán)保部《國家環(huán)境保護綜合名錄》列為高污染、高環(huán)境風險工藝;在國家發(fā)改委《2011年產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導目錄》中,丙酮氰醇法被列為限制類;國家發(fā)改委商務(wù)部印發(fā)的市場準入負面清單中也將丙酮氰醇法MMA列入禁止新建石油化工項目。同樣氯醇法MAO工藝被環(huán)保部發(fā)布的《環(huán)境保護綜合名錄(2014版)》列為高污染、高環(huán)境風險工藝。
這兩種工藝都使用劇毒原料,環(huán)境風險大,產(chǎn)生的廢水、廢渣量大且處理難度很高。其中,氯醇法使用劇毒氯氣為原料,每噸MAO消耗氯氣1.4噸,副產(chǎn)廢鹽酸3噸,副產(chǎn)含氯化鈉的廢水10余噸。這些含鹽、含油、含氯的廢水、廢渣極難處理。丙酮氰醇法使用劇毒的氫氰酸和強腐蝕性硫酸作為原料,每生產(chǎn)1噸MMA產(chǎn)品副產(chǎn)含硫酸氫銨和氰化物的廢水10余噸。部分企業(yè)甚至還將這些廢水中含氰化物的硫酸氫銨作為肥料流向市場。
與這兩種傳統(tǒng)工藝相比,異丁烯/叔丁醇法聯(lián)產(chǎn)MMA/MAO工藝以只有碳、氫、氧3種元素的異丁烯和叔丁醇為原料,使用的氧化劑為空氣,還原劑為氫,不使用氯氣、氫氰酸和硫酸等有毒有害物質(zhì),原子利用率高。產(chǎn)生的工藝廢氣經(jīng)催化焚燒達標排放,低濃度廢水進行生化處理,高濃度廢水則送入焚燒爐焚燒副產(chǎn)蒸汽。
未來推廣仍有空間
“按照產(chǎn)能來看,我國MMA的總年產(chǎn)能約為123萬噸,其中應(yīng)用綠色工藝的只有34萬噸,僅占到總年產(chǎn)能的1/4左右,綠色工藝有很大的推廣空間。”陳新建說,“但由于傳統(tǒng)工藝投資小、成本低等原因,造成綠色工藝推廣較為困難。”
據(jù)他介紹,近幾年仍有多套丙酮氰醇法MMA項目獲批,其中還有個別項目獲批年產(chǎn)能達到45萬噸,生產(chǎn)成本低于綠色工藝,從而導致綠色工藝無法推廣。陳新建表示,企業(yè)不應(yīng)該簡單地把利潤作為唯一目的,建議相關(guān)部門應(yīng)當嚴格執(zhí)行《國家產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整目錄》和《環(huán)境保護綜合名錄》等相關(guān)政策,加大綠色工藝推廣力度。
“未來,我們將繼續(xù)進行科技開發(fā),推動綠色工藝的技術(shù)升級,提升綠色工藝的競爭力。”陳新建表示,下一步,菏澤華立新材料有限公司將繼續(xù)以科技創(chuàng)新、綠色發(fā)展為宗旨,推動綠色工藝的發(fā)展。