мономер

NMP можна переробити за допомогою процесу багатоступеневої дистиляції для розділення розчинників на компоненти при температурах, нижчих за температуру кипіння. Відходи видаляють і залишають чистий розчинник. Ви можете очікувати відновлення до 95% використаного NMP. Виробник батареї може використовувати від 10,000 до 20,000 NMP на місяць, що на рік може перетворитися на понад 240,000 NMP.
Переробка є екологічною та економічною альтернативою купівлі нового NMP та утилізації використаного розчинника після одного використання.
Завдяки переробці розчинників відпрацьований NMP можна відновити та повторно використати, зменшуючи витрати на придбання та утилізацію одноразового розчинника. Можливість вторинної переробки NMP є величезною перевагою як розчинника, оскільки він не становить такої небезпечної екологічної загрози, як інші розчинники, коли вони були використані.

N-метилпіролідон (NMP) є полярним апротонним розчинником. Він має такі переваги, як висока температура кипіння, сильна полярність, низька в'язкість, сильна розчинність, відсутність корозії, низька токсичність, хороша хімічна та термічна стабільність тощо. В основному він використовується. Він використовується в областях ароматичного вилучення, очищення та розділення ацетилену, олефінів і діолефінів, полімерних розчинників і полімеризаційних розчинників. Зі швидким розвитком внутрішнього поліаміду, полііміду, поліфеніленсульфіду та інших високоміцних інженерних пластмас і високоміцних волокон якість і попит на N-метилпіролідон були висунуті вищі вимоги.

На даний момент існують три основні процеси промислового виробництва N-метилпіролідону: а) -бутиролактон (GBL) і монометиламін (MMA) вступають у реакцію для синтезу N-метилпіролідону; б) -бутиролактон і змішані аміни Синтез N-метилпіролідону реакцією; c) 1,4-дегідрування-амінування бутандіолу для отримання N-метилпіролідону. Виробничі потужності іноземного N-метилпіролідону в основному зосереджені в руках кількох великих компаній. Існує більше 10 вітчизняних підприємств, які займаються виробництвом N-метилпіролідону, але масштаби обладнання відносно невеликі, джерел сировини багато, а стабільність якості продукту низька. Технологія виробництва потребує вдосконалення. В даний час внутрішній очевидний річний обсяг виробництва N-метилпіролідону становить 53 тис. т/рік, і він зростає щорічно на 6%-8%. Перспектива НМП відносно широка.

NMP (C5H9NO, молекулярна маса 99, температура кипіння 203 градуси) має pH=7~9. Слаболужний з легким аміачним запахом. Це безбарвна або світло-жовта прозора масляниста рідина, що належить до азотистих гетероциклічних сполук. Має хорошу хімічну стабільність. Він відносно стабільний у нейтральному середовищі. Завдяки пірольному кільцю в його молекулярній структурі NMP схильний до гідролізу в лужному середовищі. NMP може бути окислений гідроксилом у водній фазі з утворенням 66 продуктів, з яких 24 можна ідентифікувати. NMP піддається реакції гідролізу в кислому середовищі з водою з утворенням 4-метиламіномасляної кислоти, яка далі розкладається на напівамід бурштинової кислоти.

І має високу термостабільність. За відсутності води та повітря температура розкладання становить близько 350 градусів. Хоча колір NMP стає жовтим при 200 градусах, це не впливає на його використання. Коли NMP стикається з повітрям і водою під час використання, він схильний до реакції розкладання. У присутності кисню та води одночасно NMP може піддаватися реакціям гідролізу та окислення при низькій температурі близько 120-200 градусів.

NMP, також відомий як N-метил- -піролідинон; N-метил- -піролідон, N-метил- - бутиролактам, N-метил-2-піролідинон, N-метил-2-піролідон, n-метилпіролідинон, 1-метил -2-піролідинон і 1-метил-2-піролідон є похідними -бутиролактону. Молекулярна формула: C5H9NO, молекулярна маса: 99,1311. НМП — безбарвна прозора рідина зі слабким аміачним запахом. Це високополярний, хімічно та термічно стабільний висококиплячий розчинник (температура кипіння: 202 градуси). Він повністю змішується з водою, спиртом, ефіром, кетоном, етилацетатом, хлороформом і бензолом. Розчинність ненасичених вуглеводнів, таких як алкіни, олефіни та діолефіни, у NMP вища, ніж у насичених вуглеводнів. Крім того, різні полімери також можуть бути розчинені в NMP.

На основі використаної сировини було розроблено декілька процесів, таких як сукцинонітрильний шлях, конденсація -бутиролактону та метиламіну, 4-метод окисленого метилбутирату та 1,4-маршрут бурштинової кислоти для виробництва NMP. Однак єдиним процесом, який зараз використовується в промисловості, є конденсація з -бутиролактону та метиламіну. Технології процесу схожі в усіх виробників NMP, але головною відмінністю є метод виробництва проміжного продукту -бутиролактону. розробив процес, який включав дегідрування BDO до -бутиролактону, а потім конденсацію з метиламіном для отримання NMP. Японська хімічна корпорація Mitsubishi розробила процес, який включав гідрування малеїнового ангідриду до -бутиролактону та конденсацію з метиламіном для отримання NMP. Розроблено синтез NMP шляхом конденсації -бутиролактону і метиламіну без каталізатора. -Бутиролактон і метиламін взаємодіють при температурі 240–285 градусів і тиску 5.0–8,0 МПа протягом 2–3 годин, а отриманий NMP очищають фракційною дистиляцією з отриманням продукт високої чистоти. Його рівняння реакції має такий вигляд:

Реакцію проводять у дві стадії. Першим етапом є реакція -бутиролактону з метиламіном з утворенням N-метил- -гідроксибутанаміду, яка є оборотною реакцією та може проводитися при нижчих температурах і нижчому тиску. Другий етап полягає в дегідратації та циклізації N-метил- -гідроксибутанаміду до NMP за вищих температур і тиску. Двостадійні реакції можна проводити періодично в автоклаві або безперервно в трубчастому реакторі.

Оскільки температура кипіння NMP (204 градуси) дуже близька до точки кипіння сировини - бутиролактону (206 градусів), розділити їх фракційною дистиляцією важко. Тому в реакції використовується великий надлишок метиламіну (молярне співвідношення метиламіну до -бутиролактону від 1,5 до 1,8) для повного перетворення -бутиролактону, що спрощує процес розділення продукту. Безводний метиламін можна використовувати як сировину, але додавання води до реакційної системи може збільшити селективність NMP. Реакційний розчин піддають фракційній дистиляції в башті для видалення аміну, в якій метиламін, що не прореагував, відганяється зверху та повертається в реактор. Нижній продукт башти вводиться в башту для видалення легких фракцій, а вся вода, що залишилася, дистилюється з верхньої частини башти. Легка фракція збирається з бічної лінії на верхній секції вежі. Нижній продукт вежі для видалення легкої фракції вводиться в вежу для видалення важкої фракції. З нижньої частини вежі видаляють важку фракцію, а з верхньої отримують NMP високої чистоти. Вихід NMP становить до 99% в розрахунку на -бутиролактон.

N-метил-2-піролідон легко всмоктується зі шкіри людини, шлунково-кишкового тракту та дихальних шляхів. Проникність комерційних розчинників крізь шкіру людини досліджувалась у дослідженні, і виявилося, що ступінь проникності N-метил-2-піролідону вищий, ніж у інших розчинників. Він швидко розподіляється в більшості органів, з відносно високою концентрацією в статевих органах. Повторне опромінення може бути однією з причин безпліддя. Об’єм розподілу (Vd) N-метил-2-піролідону становить 0,7 л/кг, а період напіврозпаду незміненого N-метил-2-піролідону в плазмі після перорального прийому або шкірне введення та інгаляційна експозиція становлять 9–12 год і 4 год відповідно. N-метил-2-піролідон гідроксилюється до 5-гідрокси-N-метил-2-піролідону (5-HNMP) ізоформою 1E цитохрому P450 (CYP1E) і окислюється до N -метилсукцинімід (МСІ); Потім MSI гідроксилюється до 2-гідрокси-N-метилсукциніміду (2-HMSI). 2-Піролідон вважається ще одним метаболітом N-метил-2-піролідону.
У щурів він швидко всмоктується після інгаляції, перорального та шкірного введення, розподіляється по всьому організму та виводиться головним чином шляхом гідроксилювання до полярних сполук, які виводяться із сечею. Близько 80% введеної дози виводиться у вигляді препарату та його метаболітів протягом 24 годин. Спостерігається, ймовірно, залежне від дози жовте забарвлення сечі у гризунів. Основним метаболітом є 5-гідрокси-N-метил-2-піролідон.