Мономер

NMP можно перерабатывать с помощью многоступенчатого процесса дистилляции для разделения растворителей на компоненты при температурах ниже точки кипения. Отходы удаляются, а чистый растворитель остается. Вы можете рассчитывать на восстановление до 95% использованного NMP. Производитель аккумуляторов может использовать свыше 10,000 до 20,000 NMP в месяц, что за год может составить более 240,000 NMP.
Переработка — это экологичная и экономичная альтернатива покупке нового НМП и утилизации использованного растворителя после одного использования.
При переработке растворителей отходы NMP могут быть восстановлены и повторно использованы, что снижает затраты на покупку и утилизацию одноразового растворителя. Возможность переработки NMP является огромным преимуществом как растворителя, поскольку он не представляет такой опасной угрозы для окружающей среды, как другие растворители после их использования.

N-метилпирролидон (NMP) является полярным апротонным растворителем. Он имеет такие преимущества, как высокая температура кипения, сильная полярность, низкая вязкость, сильная растворимость, некоррозионность, низкая токсичность, хорошая химическая и термическая стабильность и т. д. Он в основном используется Он используется в областях ароматической экстракции, очистки и разделения ацетилена, олефинов и диолефинов, полимерных растворителей и полимеризационных растворителей. С быстрым развитием отечественных полиамидов, полиимидов, полифениленсульфидов и других высокопрочных конструкционных пластиков и высокопрочных волокон качество и спрос на N-метилпирролидон были выдвинуты более высокие требования.

В настоящее время существует три основных промышленных процесса производства N-метилпирролидона: а) -бутиролактон (ГБЛ) и монометиламин (ММА) реагируют для синтеза N-метилпирролидона; б) -бутиролактон и смешанные амины Синтез N-метилпирролидона по реакции; в) 1,4-дегидрирование-аминирование бутандиола для получения N-метилпирролидона. Производственные мощности зарубежного N-метилпирролидона в основном сосредоточены в руках нескольких крупных компаний. Существует более 10 отечественных предприятий, занимающихся производством N-метилпирролидона, но масштаб оборудования относительно невелик, источник сырья многочислен, а стабильность качества продукции плохая. Технология производства нуждается в улучшении. В настоящее время внутренний видимый годовой объем производства N-метилпирролидона составляет 53 кт / год, и он растет с годовым темпом от 6% до 8%. Перспективы НМП относительно широки.

NMP (C5H9NO, молекулярная масса 99, температура кипения 203 градуса) имеет pH=7~9. Он слабощелочной с легким запахом аммиака. Это бесцветная или светло-желтая прозрачная маслянистая жидкость, относящаяся к азотистым гетероциклическим соединениям. Он обладает хорошей химической стабильностью. Он относительно стабилен в нейтральной среде. Благодаря пиррольному кольцу в своей молекулярной структуре NMP склонен к гидролизу в щелочной среде. NMP может окисляться гидроксилом в водной фазе с образованием 66 продуктов, из которых 24 можно идентифицировать. NMP подвергается реакции гидролиза в кислой среде с водой с образованием 4-метиламиномасляной кислоты, которая далее разлагается на полуамид янтарной кислоты.

И он имеет высокую термическую стабильность. При отсутствии воды и воздуха температура разложения составляет около 350 градусов. Хотя цвет NMP становится желтым при 200 градусах, это не влияет на его использование. Когда NMP сталкивается с воздухом и водой во время использования, он склонен к реакции разложения. В присутствии кислорода и воды одновременно NMP может подвергаться реакциям гидролиза и окисления при низкой температуре около 120-200 градусов.

NMP, также известный как N-метил- -пирролидинон; N-метил- -пирролидон, N-метил- -бутиролактам, N-метил-2-пирролидинон, N-метил-2-пирролидон, n-метилпирролидинон, 1-метил-2-пирролидинон и 1-метил-2-пирролидон, является производным -бутиролактона. Молекулярная формула: C5H9NO, молекулярная масса: 99,1311. NMP — бесцветная и прозрачная жидкость со слабым запахом аммиака. Это высокополярный, химически и термически стабильный высококипящий растворитель (температура кипения: 202 градуса). Он полностью смешивается с водой, спиртом, эфиром, кетоном, этилацетатом, хлороформом и бензолом. Растворимость ненасыщенных углеводородов, таких как алкины, олефины и диолефины, в NMP выше, чем у насыщенных углеводородов. Кроме того, в NMP можно растворять и различные полимеры.

На основе используемого сырья были разработаны несколько процессов, таких как сукцинонитрильный путь, конденсация -бутиролактона и метиламина, метод 4-окисленного метилбутирата и путь 1,4-янтарной кислоты для производства NMP. Однако единственным процессом, который в настоящее время используется в отрасли, является конденсация из -бутиролактона и метиламина. Технологии процесса схожи у всех производителей NMP, но главное отличие заключается в способе производства промежуточного продукта -бутиролактона. разработали процесс, который включал дегидрирование BDO до -бутиролактона и затем конденсацию с метиламином для получения NMP. Mitsubishi Chemical Corporation of Japan разработали процесс, который включал гидрирование малеинового ангидрида до -бутиролактона и конденсацию с метиламином для получения NMP. Был разработан синтез NMP путем конденсации -бутиролактона и метиламина в отсутствие катализатора. -Бутиролактон и метиламин реагируют при температуре 240–285 градусов и давлении 5.0–8.0 МПа в течение 2–3 часов, а полученный NMP очищают фракционной перегонкой для получения продукта высокой чистоты. Уравнение его реакции следующее:

Реакция проводится в два этапа. Первый этап — это реакция -бутиролактона с метиламином с образованием N-метил- -гидроксибутанамида, которая является обратимой реакцией и может проводиться при более низких температурах и давлении. Второй этап — это дегидратация и циклизация N-метил- -гидроксибутанамида в NMP при более высоких температурах и давлении. Двухэтапные реакции могут проводиться партиями в автоклаве или непрерывно в трубчатом реакторе.

Так как температура кипения NMP (204 градуса) очень близка к температуре кипения сырья -бутиролактона (206 градусов), их разделение фракционной перегонкой затруднено. Поэтому в реакции применяется большой избыток метиламина (молярное отношение метиламина к -бутиролактону от 1,5 до 1,8) для полной конверсии -бутиролактона, что упрощает процесс разделения продуктов. В качестве сырья можно использовать безводный метиламин, но добавление некоторого количества воды в реакционную систему может повысить селективность NMP. Реакционный раствор подвергается фракционной перегонке в башне удаления амина, в которой непрореагировавший метиламин перегоняется сверху и возвращается в реактор. Нижний продукт башни вводится в башню удаления легкой фракции, а вся оставшаяся вода перегоняется сверху башни. Легкая фракция собирается с боковой линии в верхней части башни. Нижний продукт башни удаления легкой фракции вводится в башню удаления тяжелой фракции. Тяжелая фракция удаляется со дна башни, а NMP высокой чистоты получается сверху. Выход NMP составляет до 99% в пересчете на -бутиролактон.

N-Метил-2-пирролидон легко всасывается через кожу человека, желудочно-кишечный тракт и дыхательные пути. Проницаемость коммерческих растворителей через кожу человека была исследована в исследовании, и было обнаружено, что скорость проницаемости N-Метил-2-пирролидона выше, чем у других растворителей. Он быстро распределяется в большинстве органов, с относительно высокой концентрацией в половых органах. Повторные воздействия могут быть одной из причин бесплодия. Объем распределения (Vd) N-Метил-2-пирролидона составляет 0.7 л/кг, а период полураспада неизмененного N-Метил-2-пирролидона в плазме после перорального или дермального введения и ингаляционного воздействия составляет 9–12 ч и 4 ч соответственно. N-Метил-2-пирролидон гидроксилируется до 5-гидрокси-N-метил-2-пирролидона (5-HNMP) изоформой 1E цитохрома P450 (CYP1E) и окисляется до N-метилсукцинимида (MSI); MSI затем гидроксилируется до 2-гидрокси-N-метилсукцинимида (2-HMSI). 2-Пирролидон сообщается как еще один метаболит N-метил-2-пирролидона.
У крыс он быстро всасывается после ингаляционного, перорального и дермального введения, распределяется по всему организму и выводится в основном путем гидроксилирования в полярные соединения, которые выводятся с мочой. Около 80% введенной дозы выводится в виде его и его метаболитов в течение 24 часов. У грызунов наблюдается, вероятно, дозозависимое желтое окрашивание мочи. Основным метаболитом является 5-гидрокси-N-метил-2-пирролидон.