丙二醇甲醚醋酸酯(PMA)是一种重要的溶剂,对极性和非极性的物质均有很强的溶解能力。其溶解性能远远高于一般溶剂及丙二醇醚类和乙二醇醚类溶剂,且与水的混溶性好。PMA可作纤维素、高聚物、橡胶和天然大分子等的溶剂。由于丙二醇甲醚醋酸酯具有溶解性能高、环保性能好、热稳定性优、粘度变化小等特点,广泛应用于涂料、油墨、印染和农药等领域,并正在取代毒性较大的乙二醇醚及其酯类溶剂。
目前工业上主要采用丙二醇甲醚(PM)与醋酸酯化合成PMA,合成过程中使用传统的浓硫酸催化剂。该工艺存在浓硫酸对设备严重腐蚀、反应物后处理过程复杂,且产生废渣、废液污染环境,导致产品收率低、生产成本高、效益差的问题。造成这些问题的原因是(1)浓硫酸催化剂酯化反应后必须对硫酸进行碱中和,中和过程除产生废硫酸盐外,有部分醋酸与碱生产醋酸盐,造成醋酸损耗;(2)生成的硫酸盐和醋酸盐必须经沉降后排出,排出的废渣不免夹带反应产物;(3)经沉降除盐的反应物中溶解有少量硫酸盐和醋酸盐,在分离产品的精馏塔中硫酸盐和醋酸盐会积聚于精馏塔的填料中,造成精馏效果恶化,产品精馏塔必须定期(20-30天)停车洗塔,停车洗塔不仅严重影响生产效率,又产生废水,损耗产物。
(4)浓硫酸具有很强的氧化性,部分原料被氧化后生成副产物,使产品塔塔釜排出黑色残液量较大(每300吨产品排出3吨残液)。
进入21世纪,污染和环境问题日益受到人们的关注,绿色化学成为化学发展的趋势,化学反应在工艺设计、操作条件和催化剂方面都应该考虑绿色化学的要求。
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