2,2-二羟甲基丙酸合成新工艺
一、产品简介
2，2-二羟甲基丙酸（简称DMPA）是重要的化工原料和化学中间体，主要用于生产环保型水溶性聚氨酯涂料。用DMPA制备的涂料无环境污染，具有不易剥落、防震、隔音、防水、抗水解、抗溶剂、抗冲击、光洁等优良性能，其需求量在未来几年将以15～20％的速度增长。
二、技术路线对比
DMPA的合成方法文献报道有很多种，具有工业化生产价值的就是丙醛-甲醛缩合得到2，2-二羟甲基丙醛，再在双氧水氧化下得到产品。但是该方法存在的问题是收率偏低，仅为40%左右，而且产品纯度较低且质量不稳定，造成DMPA生产成本较高，市场竞争力弱。
山东省化工研究院自主开发的2,2-二羟甲基丙酸生产新工艺采用自制复合碱性催化剂，保证体系中pH值维持在8左右，减少副反应的发生，并采用梯度升温方法有效降低甲醛的过量度，保证反应完全；氧化反应采用双氧水作氧化剂，通过调节溶液酸度和梯度升温，保证氧化完全；后处理采用浓缩结晶的方法，得到的精制产品达到进口产品质量指标要求，产品总收率达到45%以上。浓缩完的釜底主成分为2，2-二羟甲基丙酸和其缩聚物等多元醇，可作为水性聚氨酯合成中的原料使用，解决了废渣排放的问题，同时实现了废物综合利用，符合清洁生产的要求。
三、主要设备一览表
表1 主要设备一览表（500吨/年DMPA）
|
名称
|
规格
|
材质
|
数量
|
备注
|
|
丙醛贮罐
|
40M3
|
不锈钢
|
1
|
|
|
甲醛贮罐
|
100 M3
|
不锈钢
|
1
|
|
|
缩合反应釜
|
2 M3
|
搪瓷
|
3
|
|
|
丙醛计量罐
|
600L
|
不锈钢
|
2
|
|
|
打料泵
|
|
氟塑料
|
3
|
|
|
尾气吸收塔
|
|
|
|
|
|
双氧水贮罐
|
100 M3
|
不锈钢
|
1
|
|
|
氧化反应釜
|
3 M3
|
搪瓷
|
3
|
|
|
双氧水计量罐
|
1500L
|
PP
|
2
|
|
|
气液分离器
|
400L
|
PP
|
1？
|
|
|
换热器
|
20 M2
|
石墨改性
|
1？
|
|
|
真空过滤器
|
50L
|
PP
|
1
|
|
|
真空系统
|
水喷射
|
|
1
|
|
|
打料泵
|
|
氟塑料
|
1
|
|
|
盐酸计量罐
|
500L
|
PP
|
1
|
|
|
脱水釜
|
1.5 M3
|
搪瓷
|
4
|
|
|
换热器
|
30 M2
|
石墨改性
|
2
|
|
|
水接收罐
|
1.5 M3
|
PP
|
2
|
|
|
罗茨水环真空机组
|
|
|
2
|
|
|
结晶釜
|
2 M3
|
搪瓷
|
2
|
|
|
离心机
|
120cm
|
衬塑
|
2
|
|
|
母液授槽
|
5 M3
|
PP
|
1
|
|
|
溶解脱水釜
|
2 M3
|
搪瓷
|
1
|
|
|
精制结晶釜
|
2 M3
|
搪瓷
|
1
|
|
|
离心机
|
120
|
衬塑
|
1
|
|
|
母液授槽
|
3 M3
|
PP
|
1
|
|
|
换热器
|
30 M2
|
石墨改性
|
1
|
|
|
罗茨水环机组
|
|
|
1
|
|
|
水接受罐
|
3M3
|
PP
|
1
|
|
|
纯水机
|
|
|
1
|
|
|
纯水贮罐
|
10 M3
|
不锈钢
|
1
|
|
|
纯水泵
|
|
氟塑料
|
1
|
|
四、项目总投资
表2 投资估算（500吨/年）
|
设备投资
|
500万元
|
|
公用工程（锅炉、循环水系统）
|
150万元
|
|
电气仪表 （总装机容量：300kw ）
|
50万元
|
|
管道仪表
|
50万元
|
|
土建
|
100万元
|
|
其他
|
150
|
|
合计
|
1000万元
|
五、原料及动力消耗
表3 原料消耗
|
序号
|
物料名称
|
规格
|
单耗（t/t）
|
|
1
|
丙醛
|
99.5%
|
0.962
|
|
2
|
甲醛
|
36.5%
|
3.107
|
|
3
|
双氧水
|
27.5%
|
2.841
|
|
4
|
催化剂A
|
|
0.089
|
|
5
|
催化剂B
|
|
0.009
|
|
6
|
盐酸
|
31%
|
0.198
|
|
7
|
纯水
|
|
1.278
|
|
8
|
催化剂C
, |
|
0.25
|
表4 动力消耗
|
名称
|
规格
|
单耗
|
|
水
|
工业水
|
10t/t
|
|
电
|
|
1000KWh/t
|
|
蒸汽
|
1Mpa
|
3t
|
|
鲁公网安备 37010202001033号
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