0
Posted by PolimerNedir | Posted in Üretim Teknolojisi | Posted on 05-11-2009
1933 yılında eski ICI firmasının liderliğinde sentezlenmeye başlanan metilmetakrilat (MMA) monomerinin, yepyeni bir yöntemle üretilebileceği keşfedildi. İngiltere bazlı Lucite şirketinin bulduğu yeni sentez metodu daha şimdiden büyük bir üretim tesisinde kullanılmaya başlandığı gibi Mitsubishi Rayon ve SABIC gibi dev plastik şirketleri tarafından da satın alınmaya çalışılıyor.
Dünyadaki MMA üretimi yapan tesislerin büyük çoğunluğu yıllar önce ICI’nın bulduğu, “ACH Üretimi” adı verilen sentez metodunu kullanıyor. Sentez, hidrojen siyanid ve asetonun birleşmesiyle aseton siyanohidrin (acetone cyanohydrin (ACH)) molekülünün oluşmasıyla başlıyor. Daha sonra, ACH ara ürünü sülfürik asitle ve akabinde metanol ile reaksiyona sokulup, metil metakrilat monomeri ve amonyum bisülfat bileşiği oluşturuluyor. Bu reaksiyon şemasındaki en büyük sorunlar ara ürünlerin geri kazanılması ya da kullanılması sırasında ortaya çıkıyor. Ammonyum bisülfat bileşiği amonyak ile reaksiyona sokulup amonyum sülfat suni gübresi elde edilebileceği gibi, sülfürik aside geri dönüştürülüp prosese geri kazandırılabiliyor. Ancak her iki yöntemin de üretim ve maliyet açısından pek çekici olmaması ACH üretiminin en büyük güçlüğü. Mesela, amonyum sülfatın kullanılabileceği coğrafi koşulların kısıtlılığı bu ara üründen kurtulmaya bir engel teşkil ediyor. Ammonyum bisülfatı prosese geri kazandırma işlemi ise olukça pahalı bir alternatif; öyle ki, geri dönüşüm tesisini kurmak bütün ACH tesisinde yatırılan sermayenin yarısına tekabül ediyor.
ACH üretiminin bir diğer zorluğu ise sentez sırasında hidrojen siyanide (hydrogen cyanide (HCN)) ihtiyaç duyulması. Her ne kadar HCN, amonyağın metanla reaksiyonu ile elde edilse de, bu sentez hem çok maliyetli hem de sadece %60 seçicilik sağladığı için yeteri kadar verimli değil. HCN’nin satın alınabileceği bir başka kaynak ise, üretim sırasında istenmeyen yan ürün olarak oluşturulduğu, akrilonitril tesisleri. Fakat, tüm dünyadaki akrilik liflerin kullanımının azalması, HCN yan ürününün de azalmasına sebep oluyor, dolayısıyla ACH üretim kaynakları ya da MMA üretimi yapılacak tesisin kurulabileceği coğrafi konumları kısıtlanmış oluyor.
Gerek ana kaynakların azalması olsun, gerekse yan ürünlerin potansiyel yüksek maliyetleri olsun, MMA monomeri üretimi için alternatif bir sentez yöntemi bulunması şart olmuştur. Bu sebeple, 1992 senesinden beri Lucite firması yeni MMA sentez metodları üzerinde araştırmalar yapıyor. Birçok potansiyel reaksiyon mekanizmaları bulan araştırma grubu, içlerinden en verimli ve en az problemli olanını seçerek, ACH üretimine alternatif olan “Alpha üretimini” buldular.
Alpha üretiminde izlenen sentez yolu etilen, metanol ve karbon monoksidin aynı anda reaksiyona girerek metil propiyonat oluşturmasıyla başlıyor. Metil propiyonat formaldehidle reaksiyona girerek MMA monomeriyle su oluşturuyor. MMA monomerini oluşması sırasında üretilen %5 dolayındaki ağır ester yan ürünlei ise üretim sırasında yakıt olarak kullanlıyor. Başlangıçta kullanılan her 3 bileşik de en basit ve en yaygın petrokimya türevi olduğu için, yeni kurulacak MMA tesisi istenilen konumda ve büyüklükte kurulabilir.
Lucite, Singapur’daki 120 000 ton/yıl üretim kapasiteli tesisinin kurulumunu 2008 senesinin kasım ayında gerçekleştirdi. Üretim başlar başlamaz, Mitsubishi Rayon, Lucite‘ı satın almak için 1.6Miyar Dolarlık teklifle geldi. Böylece, MMA monomerini piyasadaki 3 ana sentez metoduyla üreten tek şirket Mitsubishi Rayon olacak. O günden sonra, Suudi Arabistan’da 250 000 ton/yıl büyüklüğünde bir Alpha üretimi tesisi kurmak için Mitsubishi Rayon ve Saudi Basic Industries Corp. (SABIC) anlaştılar. Alpha üretimini Ortadoğu’ya kaydırmak, dünyanın başka yerinde aynı ölçekte kurulacak bir ACH tesisinden %40 daha az maliyetle kurulmasına imkan verecek.
Bir sene içerisinde 1.6Miyar dolarlık teklifin gelmesi, Singapur’da 120 000 ton/yıl kapasiteli, Suudi Arabistan’da 250 000 ton/yıl kapasiteli iki tesis kurulması, Alpha üretiminin ne kadar başarılı olduğunun bir göstergesi.
Kaynak: C&EN (Ekim, 2009)
Bu yazı toplamda 138, bugün ise 0 kez görüntülenmiş