Monomer

NMP poate fi reciclat folosind un proces de distilare în mai multe etape pentru a separa solvenții în componentele sale la temperaturi mai scăzute decât punctul de fierbere. Deșeurile sunt îndepărtate și se lasă solventul curat. Vă puteți aștepta să recuperați până la 95% din NMP utilizat. Producătorul bateriei poate folosi până la 10,000 până la 20,000 NMP pe lună, ceea ce într-un an se poate traduce la peste 240,000 NMP.
Reciclarea este o alternativă ecologică și prietenoasă cu costurile la cumpărarea de noi NMP și eliminarea solventului uzat după o singură utilizare.
Prin reciclarea solvenților, NMP-ul risipit poate fi recuperat și reutilizat, reducând costurile de cumpărare și eliminare a solventului de unică folosință. Reciclabilitatea NMP este un beneficiu uriaș ca solvent, deoarece nu reprezintă o amenințare periculoasă pentru mediu ca alți solvenți atunci când au fost utilizați.

N-metilpirolidona (NMP) este un solvent aprotic polar. Are avantajele unui punct de fierbere ridicat, polaritate puternică, vâscozitate scăzută, solubilitate puternică, non-coroziune, toxicitate scăzută, stabilitate chimică și termică bună, etc. Este utilizat în principal Este utilizat în domeniile extracției, purificării și separării aromatice. de acetilenă, olefine și diolefine, solvenți polimerici și solvenți de polimerizare. Odată cu dezvoltarea rapidă a poliamidei, poliimidei, sulfurei de polifenilen și a altor materiale plastice inginerești de înaltă rezistență și fibre de înaltă rezistență, calitatea și cererea de N-metilpirolidone au fost prezentate cerințe mai ridicate.

În prezent, există trei procese industriale principale de producție pentru N-metilpirolidonă: a) -butirolactona (GBL) și monometilamina (MMA) sunt reacţionate pentru a sintetiza N-metilpirolidonă; b) -butirolactonă şi amine mixte Sinteza N-metilpirolidonei prin reacţie; c) 1,4-Dehidrogenare-aminare a butandiolului pentru a prepara N-metilpirolidonă. Capacitatea de producție a N-metilpirolidonei străine este concentrată în principal în mâinile câtorva companii mari. Există mai mult de 10 întreprinderi interne angajate în producția de N-metilpirolidonă, dar dimensiunea echipamentului este relativ mică, sursa de materii prime este multe, iar stabilitatea calității produsului este slabă, tehnologia de producție trebuie îmbunătățită. În prezent, producția anuală aparentă internă de N-metilpirolidonă este de 53 kt/a și crește cu o rată anuală de 6% până la 8%. Perspectiva NMP este relativ largă.

NMP (C5H9NO, greutate moleculară 99, punctul de fierbere 203 grade) are un pH=7~9. Este slab alcalin, cu un ușor miros de amoniac. Este un lichid uleios transparent incolor până la galben deschis aparținând compușilor heterociclici cu azot. Are stabilitate chimică bună. Este relativ stabil într-un mediu neutru. Datorită inelului pirol din structura sa moleculară, NMP este predispus la hidroliză într-un mediu alcalin. NMP poate fi oxidat de hidroxil în faza apoasă pentru a genera 66 de produse, dintre care 24 pot fi identificați. NMP suferă o reacție de hidroliză într-un mediu acid cu apă pentru a genera acid 4-metilaminobutiric, care este descompus în continuare în semiamidă a acidului succinic.

Și are stabilitate termică ridicată. În absența apei și a aerului, temperatura de descompunere este de aproximativ 350 de grade. Deși culoarea NMP devine galbenă la 200 de grade, aceasta nu afectează utilizarea acestuia. Când NMP întâlnește aer și apă în timpul utilizării, este predispus la reacție de descompunere. În prezența oxigenului și a apei în același timp, NMP poate suferi reacții de hidroliză și oxidare la o temperatură scăzută de aproximativ 120-200 grade.

NMP, cunoscut și ca N-metil- -pirolidinonă; N-metil- -pirolidonă, N-metil- - butirolactamă, N-metil-2-pirolidinonă, N-metil-2-pirolidonă, n-metilpirolidinonă, 1-metil -2-pirolidinona și 1-metil-2-pirolidona, este un derivat al -butirolactonei. Formula moleculară: C5H9NO, greutate moleculară: 99,1311. NMP este un lichid incolor și transparent cu un ușor miros de amoniac. Este un solvent de înaltă polaritate, stabil din punct de vedere chimic și termic (punct de fierbere: 202 grade). Este complet miscibil cu apă, alcool, eter, cetonă, acetat de etil, cloroform și benzen. Solubilitatea hidrocarburilor nesaturate, cum ar fi alchinele, olefinele și diolefinele în NMP este mai mare decât cea a hidrocarburilor saturate. În plus, o varietate de polimeri pot fi, de asemenea, dizolvați în NMP.

Pe baza materiilor prime utilizate, au fost dezvoltate mai multe procese, cum ar fi calea succinonitrilului, condensarea -butirolactonei și metilaminei, metoda 4-butiratului de metil oxidat și calea 1,4-acidului succinic pentru fabricarea NMP. Cu toate acestea, singurul proces utilizat în prezent în industrie este condensarea din butirolactonă și metilamină. Tehnologiile de proces sunt similare la toți producătorii de NMP, dar principala diferență este metoda de producție a intermediarului -butirolactonă. a dezvoltat un proces care a inclus dehidrogenarea BDO la butirolactonă și apoi condensarea cu metilamină pentru a produce NMP. Mitsubishi Chemical Corporation din Japonia a dezvoltat un proces care a inclus hidrogenarea anhidridei maleice la butirolactonă și condensarea cu metilamină pentru a produce NMP. S-a dezvoltat sinteza NMP prin condensarea butirolactonei și metilaminei în absența unui catalizator. -Butirolactona și metilamina reacţionează la o temperatură de 240-285 grade și o presiune de 5,0-8,0 MPa timp de 2-3 ore, iar NMP-ul rezultat este purificat prin distilare fracționată pentru a se obține un produs de înaltă puritate. Ecuația reacției sale este următoarea:

Reacția se realizează în două etape. Prima etapă este reacția butirolactonei cu metilamină pentru a forma N-metil- -hidroxibutanamidă, care este o reacție reversibilă și poate fi efectuată la temperaturi mai scăzute și presiune mai scăzută. Al doilea pas este deshidratarea și ciclizarea N-metil- -hidroxibutanamidei la NMP la temperaturi și presiune mai ridicate. Reacțiile în două etape pot fi efectuate discontinu într-o autoclavă sau continuu într-un reactor tubular.

Deoarece punctul de fierbere al NMP (204 grade ) este foarte apropiat de cel al materiei prime - butirolactona (206 grade ), separarea lor prin distilare fracționată este dificilă. Prin urmare, în reacție se aplică un mare exces de metilamină (raportul molar de metilamină la -butirolactonă de la 1,5 la 1,8) pentru conversia completă a -butirolactonei, simplificând procesul de separare a produsului. Ca materie primă poate fi folosită metilamina anhidră, dar adăugarea de apă la sistemul de reacție poate crește selectivitatea NMP. Soluția de reacție este supusă distilarii fracționate în turnul de îndepărtare a aminei, în care metilamina nereacționată este distilată de la vârf și reciclată în reactor. Produsul de jos al turnului este introdus în turnul de îndepărtare a fracțiunilor ușoare, iar toată apa rămasă este distilată din partea de sus a turnului. Fracția ușoară este colectată de pe marginea secțiunii superioare a turnului. Produsul de jos al turnului de îndepărtare a fracțiilor ușoare este introdus în turnul de îndepărtare a fracțiilor grele. Fracția grea este îndepărtată din partea de jos a turnului, iar din partea de sus se obține NMP de puritate ridicată. Randamentul NMP este de până la 99% pe baza de butirolactonă.

N-metil-2-pirolidona este ușor absorbită din pielea umană, tractul gastrointestinal și respirator. Permeabilitatea solvenților comerciali prin pielea umană a fost investigată într-un studiu, iar rata de permeabilitate a N-metil-2-pirolidonei s-a dovedit a fi mai mare decât cea a altor solvenți. Este rapid distribuit în majoritatea organelor, cu o concentrație relativ mare în organele sexuale. Expunerile repetate pot fi unul dintre motivele infertilității. Volumul de distribuție (Vd) al N-metil-2-pirolidonei este de 0,7 L/kg, iar timpul de înjumătățire al N-metil{-2-pirolidonei nemodificată în plasmă după administrare orală sau administrarea cutanată și expunerea prin inhalare sunt de 9–12 ore și, respectiv, 4 ore. N-metil-2-pirolidona este hidroxilată la 5-hidroxi-N-metil{-2-pirolidonă ({5-HNMP) de către izoforma 1E a citocromului P450 (CYP1E) și oxidată la N -metilsuccinimidă (MSI); MSI este apoi hidroxilat la 2-hidroxi-N-metilsuccinimidă (2-HMSI). 2-Pirolidona este raportată ca un alt metabolit al N-metil-2-pirolidonei.
La șobolani, este absorbit rapid după inhalare, administrare orală și dermică, distribuit în organism și eliminat în principal prin hidroxilare la compuși polari, care sunt excretați prin urină. Aproximativ 80% din doza administrată este excretată ca ea și metaboliții săi în 24 de ore. Se observă o colorare galbenă probabil dependentă de doză a urinei la rozătoare. Principalul metabolit este 5-hidroxi-N-metil-2-pirolidona.