กระบวนการผลิตไตรเมลลิติกแอนไฮไดรด์มีอะไรบ้าง?

มีวิธีการผลิตไตรเมอริกแอนไฮไดรด์หลักอยู่สี่วิธี ได้แก่ วิธีออกซิเดชันอากาศเฟสของเหลวของไตรเมอริก (วิธี MC) วิธีออกซิเดชันกรดไนตริกเฟสของเหลวของไตรเมอริก วิธีออกซิเดชันอากาศเฟสก๊าซของไตรเมอริก และวิธีการออกซิเดชันอากาศเฟสของเหลวของฟอร์มาลดีไฮด์ m-xylene (วิธี MGC) ซึ่งวิธีออกซิเดชันอากาศเฟสของเหลวของไตรเมอริกเป็นวิธีการผลิตกระแสหลักในโลก คิดเป็นประมาณ 96% ของอุปกรณ์อุตสาหกรรมทั่วโลก วิธีออกซิเดชันอากาศเฟสของเหลวของไตรเมอริกเบนซีนเป็นกระบวนการผลิตแอนไฮไดรด์บางส่วนที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในปัจจุบัน โดยกระบวนการนี้ได้รับการพัฒนาครั้งแรกโดยบริษัทยุคกลาง (กลางศตวรรษ) ในสหรัฐอเมริกา เรียกว่าวิธี MC โดยใช้ไตรเมอริกเบนซีนเป็นวัตถุดิบ กรดอะซิติกเป็นตัวทำละลาย โดยมีอากาศเป็นตัวออกซิไดเซอร์ ไตรเมอริกเบนซีนจะออกซิเดชันเป็นกรดไตรเมอริก กรดไตรเมอริก แล้วจึงทำให้แห้งเพื่อผลิตไตรเมอริกแอนไฮไดรด์ วิธีนี้มีข้อดีคือสามารถหาได้ง่าย วัตถุดิบและงานสาธารณะมีปริมาณน้อย การกัดกร่อนน้อย และแก้ไขปัญหา "ของเสียสามประการ" ได้ง่าย แต่ก็มีข้อเสียคือต้องลงทุนอุปกรณ์จำนวนมาก กู้คืนกรดอะซิติกได้ยาก และกำจัดไอออนโบรมีนในผลิตภัณฑ์ได้ยาก การเกิดออกซิเดชันของทริทิลีนในอากาศในเฟสไอได้รับการพัฒนาโดยบริษัท Catalyst Chemical Industry Co., Ltd. ของญี่ปุ่นในปี 1970 โดยใช้สารประกอบที่มีวาเนเดียม ไททาเนียม และฟอสฟอรัสเป็นตัวเร่งปฏิกิริยาเพื่อออกซิไดซ์ทริทิลีนเป็นกรดไตรเมอริก จากนั้นจึงทำให้แห้งเพื่อผลิตไตรเมอริกแอนไฮไดรด์ ไม่มีตัวกลางกัดกร่อนในกระบวนการออกซิเดชัน การทำงานภายใต้แรงดันปกติ อุปกรณ์ส่วนใหญ่สามารถประมวลผลด้วยเหล็กกล้าคาร์บอนธรรมดาได้ ซึ่งช่วยลดการลงทุนของอุปกรณ์ได้อย่างมาก อย่างไรก็ตาม ยังมีข้อเสียคือมีการเลือกตัวเร่งปฏิกิริยาที่ไม่ดีและผลผลิตต่ำ จึงไม่มีการใช้งานในอุตสาหกรรม วิธีการออกซิเดชันกรดไนตริกในเฟสของเหลวของทริทิลีนที่พัฒนาโดยบริษัท Saarbergwerk ในเยอรมนีในช่วงทศวรรษ 1970 และประสบความสำเร็จในการผลิตเชิงอุตสาหกรรม คือการเติมทริทิลีนลงในสารละลายกรดไนตริกเจือจางสำหรับปฏิกิริยาออกซิเดชัน หลังจากแยกและตกผลึกแห้งเพื่อให้ได้ทริทิลีน กระบวนการนี้ง่าย ใช้งานง่าย ให้ผลผลิตสูง ให้ผลผลิตสูงถึง 90% ความบริสุทธิ์ของผลิตภัณฑ์สามารถเข้าถึง 98.5% แต่กรรมวิธีดังกล่าวมีการกัดกร่อนอย่างรุนแรงต่ออุปกรณ์ ความต้องการวัสดุของอุปกรณ์สูง และต้นทุนการผลิตสูง กระบวนการออกซิเดชันอากาศในเฟสของเหลวของ m-xylene formaldehyde ได้รับการพัฒนาโดยบริษัท Mitsubishi Gas Chemical ในญี่ปุ่นในปี 1985 เป็นกระบวนการใหม่ของการเตรียมอะโรมาติกอัลดีไฮด์โดยใช้ m-xylene เป็นวัตถุดิบ จากนั้นใช้ตัวทำละลายน้ำเพื่อออกซิไดซ์ไตรเมอร์ิกแอนไฮไดรด์ในเฟสของเหลวของอากาศ ข้อดีของวิธีนี้คือต้นทุนวัตถุดิบต่ำและหาได้ง่าย กระบวนการปฏิกิริยาต่อเนื่องและการควบคุมอัตโนมัติ อย่างไรก็ตาม อุปกรณ์ดังกล่าวยังมีข้อเสียคืออุปกรณ์จะเกิดการกัดกร่อนอย่างรุนแรงและต้องใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาที่เป็นโลหะมีค่า ในบริษัทผลิตทั่วโลก มีเพียงบริษัท Mitsubishi Gas Chemical ของญี่ปุ่นเท่านั้นที่ใช้เครื่อง 15,000 ตัน/ปีในการออกซิเดชันอากาศในเฟสของเหลว m-dimethylbenzaldehyde ส่วนบริษัทผลิตอื่นๆ ทั้งหมดก็ใช้เครื่องออกซิเดชันอากาศในเฟสของเหลว tri-toluene