Methyl metakrilat (MMA) huwa materja prima kimika organika importanti u monomeru tal-polimeru, użat prinċipalment fil-produzzjoni tal-ħġieġ organiku, plastik tal-iffurmar, akriliku, kisi u materjali tal-polimeru funzjonali farmaċewtiċi, eċċ. Huwa materjal high-end għall-ajruspazju, elettronika Informazzjoni, fibra ottika, robotika u oqsma oħra.

Bħala monomeru materjali, l-MMA tintuża prinċipalment fil-produzzjoni ta 'polymethyl metacrylate (magħrufa komunement bħala plexiglass, PMMA), u tista' wkoll tkun kopolimerizzata ma 'komposti oħra tal-vinil biex tinkiseb prodotti bi proprjetajiet differenti, bħalma hu għall-manifattura tal-kloridu tal-polyvinyl (PVC ) Addittivi ACR, MBS u bħala t-tieni monomeru fil-produzzjoni ta 'l-akriliku.

Fil-preżent, hemm tliet tipi ta 'proċessi maturi għall-produzzjoni ta' MMA fid-dar u barra: ir-rotta ta 'esterifikazzjoni ta' idrolisi ta 'methacrylamide (metodu ta' aċetun cyanohydrin u metodu ta 'metakrilonitrile), ir-rotta ta' ossidazzjoni ta 'isobutilen (proċess Mitsubishi u proċess ta' sinteżi ta 'l-etilene) u rotta ta' sintesi ( Metodu BASF u Metodu Lucite Alpha).

1 、 Rotta ta 'esterifikazzjoni tal-idrolisi tal-methacrylamide
Din ir-rotta hija l-metodu ta 'produzzjoni tradizzjonali ta' MMA, inkluż il-metodu ta 'cyanohydrin ta' l-aċetun u l-metodu ta 'metakrilonitrili, kemm wara l-idroliżi intermedja ta' metakrilamida, sintesi ta 'esterifikazzjoni ta' MMA.

(1) Metodu ta 'cyanohydrin ta' l-aċetun (metodu ACh)

Il-metodu ACh, żviluppat l-ewwel mill-Istati Uniti Lucite, huwa l-ewwel metodu ta 'produzzjoni industrijali ta' MMA, u huwa wkoll il-proċess ta 'produzzjoni MMA mainstream fid-dinja fil-preżent. Dan il-metodu juża aċetun, aċidu idroċjaniku, aċidu sulfuriku u metanol bħala materja prima, u l-passi ta 'reazzjoni jinkludu: reazzjoni ta' cyanohydrinization, reazzjoni ta 'amidazzjoni u reazzjoni ta' esterifikazzjoni ta 'idroliżi.

Il-proċess ACH huwa teknikament matur, iżda għandu l-iżvantaġġi serji li ġejjin:

○ L-użu ta 'aċidu idroċjaniku tossiku ħafna, li jirrikjedi miżuri protettivi stretti waqt il-ħażna, it-trasport u l-użu;

○ Produzzjoni sekondarja ta 'ammont kbir ta' residwu ta 'aċidu (soluzzjoni milwiema b'aċidu sulfuriku u bisulfat ta' l-ammonju bħala komponenti ewlenin u li fiha ammont żgħir ta 'materja organika), li l-ammont tagħha huwa 2.5 ~ 3.5 darbiet dak ta' MMA, u huwa serju sors ta 'tniġġis ambjentali;

o Minħabba l-użu ta 'aċidu sulfuriku, tagħmir kontra l-korrużjoni huwa meħtieġ, u l-kostruzzjoni tal-apparat tiswa ħafna flus.

(2) Metodu ta 'metakrilonitrile (metodu tal-bniedem)

Asahi Kasei żviluppa l-proċess ta 'metakrilonitrile (MAN) ibbażat fuq ir-rotta ACH, jiġifieri, isobutilen jew tert-butanol huwa ossidizzat bl-ammonja biex jikseb il-Bniedem, li jirreaġixxi bl-aċidu sulfuriku biex jipproduċi metakrilamide, li mbagħad jirreaġixxi bl-aċidu sulfuriku u l-metanol biex jipproduċi MMA. Ir-rotta tal-bniedem tinkludi reazzjoni ta 'ossidazzjoni ta' l-ammonja, reazzjoni ta 'amidazzjoni u reazzjoni ta' esterifikazzjoni ta 'idroliżi, u tista' tuża ħafna mit-tagħmir ta 'l-impjant ACH. Ir-reazzjoni ta 'idroliżi tuża aċidu sulfuriku żejjed, u r-rendiment ta' methacrylamide intermedju huwa kważi 100%. Madankollu, il-metodu għandu prodotti sekondarji ta 'aċidu idroċjaniku tossiku ħafna, l-aċidu idroċjaniku u l-aċidu sulfuriku huma korrużivi ħafna, ir-rekwiżiti tat-tagħmir tar-reazzjoni huma għoljin ħafna, filwaqt li l-perikli ambjentali huma għoljin ħafna.

2 、 Rotta ta 'ossidazzjoni ta' isobutilen
L-ossidazzjoni tal-isobutilen kienet ir-rotta tat-teknoloġija preferuta għal kumpaniji ewlenin fid-dinja minħabba l-effiċjenza għolja u l-protezzjoni ambjentali tagħha, iżda l-limitu tekniku tagħha huwa għoli, u l-Ġappun biss darba kellu t-teknoloġija fid-dinja u imblukkat it-teknoloġija lejn iċ-Ċina. Il-metodu jinkludi żewġ tipi ta 'proċess Mitsubishi u proċess ta' Asahi Kasei.

(1) Proċess Mitsubishi (metodu ta 'tliet stadji isobutylene)

Mitsubishi Rayon tal-Ġappun żviluppa proċess ġdid biex jipproduċi MMA minn isobutilene jew tert-butanol bħala materja prima, ossidazzjoni selettiva f'żewġ stadji bl-arja biex tikseb aċidu metakriliku (MAA), u mbagħad esterifikat bil-metanol. Wara l-industrijalizzazzjoni ta 'Mitsubishi Rayon, il-Kumpanija tal-Ġappun Asahi Kasei, il-Kumpanija tal-Ġappun Kyoto Monomer, Korea Lucky Company, eċċ. Irrealizzaw l-industrijalizzazzjoni waħda wara l-oħra. Il-Kumpanija tal-Grupp Domestika ta 'Shanghai Huayi investiet ħafna riżorsi umani u finanzjarji, u wara 15-il sena ta' sforzi kontinwi u bla waqfien ta 'żewġ ġenerazzjonijiet, hija żviluppat b'suċċess b'mod indipendenti l-ossidazzjoni f'żewġ stadji u l-esterifikazzjoni tat-teknoloġija MMA nadifa ta' isobutilene, u f'Diċembru 2017 , temm u tħaddem impjant industrijali ta '50, 000 tunnellata MMA fil-kumpanija tal-impriża konġunta tagħha Dongming Huayi Yuhuang li tinsab f'Heze, il-provinċja ta 'Shandong, li kisret il-monopolju tat-teknoloġija tal-Ġappun u saret l-unika kumpanija b'din it-teknoloġija fiċ-Ċina. It-teknoloġija, tagħmel ukoll iċ-Ċina t-tieni pajjiż li jkollha t-teknoloġija industrijalizzata għall-produzzjoni ta 'MAA u MMA bl-ossidazzjoni ta' isobutilene.

(2) Proċess ta 'Asahi Kasei (isobutylene fil-proċess f'żewġ stadji)

Il-Korporazzjoni Asahi Kasei tal-Ġappun ilha impenjata għall-iżvilupp ta 'metodu ta' esterifikazzjoni diretta għall-produzzjoni ta 'MMA, li ġiet żviluppata b'suċċess u mħaddma fl-1999 b'impjant industrijali ta' 60,000 tunnellata f'Kawasaki, il-Ġappun, u aktar tard espandiet għal 100,000 tunnellata. Ir-rotta teknika tikkonsisti f'reazzjoni f'żewġ stadji, jiġifieri l-ossidazzjoni ta 'isobutilene jew tert-butanol fil-fażi tal-gass taħt l-azzjoni ta' katalizzatur ta 'ossidu kompost ta' mo-bi-bi-bikrolju (MAL), segwita mill-esterifikazzjoni ossidattiva ta 'MAL Fażi likwida taħt l-azzjoni tal-katalist PD-PB biex tipproduċi MMA direttament, fejn l-esterifikazzjoni ossidattiva ta 'MAL hija l-pass ewlieni f'din ir-rotta biex tipproduċi MMA. Il-metodu tal-proċess ta 'Asahi Kasei huwa sempliċi, b'żewġ passi ta' reazzjoni biss u ilma biss bħala prodott sekondarju, li huwa aħdar u favur l-ambjent, iżda d-disinn u l-preparazzjoni tal-katalist huma ferm impenjattivi. Huwa rrappurtat li l-katalist ta 'esterifikazzjoni ossidattiva ta' Asahi Kasei ġie aġġornat mill-ewwel ġenerazzjoni ta 'PD-PB għall-ġenerazzjoni l-ġdida ta' katalist Au-Ni.

Wara l-industrijalizzazzjoni tat-teknoloġija Asahi Kasei, mill-2003 sal-2008, istituzzjonijiet ta 'riċerka domestiċi bdew boom ta' riċerka f'dan il-qasam, b'diversi unitajiet bħall-Hebei Normal University, l-Istitut tal-Inġinerija tal-Proċess, l-Akkademja Ċiniża tax-Xjenzi, l-Università ta 'Tianjin u l-Università ta' Harbin Engineering Fokus Dwar l-iżvilupp u t-titjib tal-katalizzaturi PD-PB, eċċ Wara l-2015, ir-riċerka domestika fuq katalizzaturi Au-ni bdiet sensiela oħra ta 'boom, li rappreżentant tiegħu huwa l-Istitut Dalian tal-Inġinerija Kimika, l-Akkademja tax-Xjenzi Ċiniża, għamel progress kbir fil - Studju pilota żgħir, temm l-ottimizzazzjoni tal-proċess ta 'preparazzjoni tal-katalist nano-deheb, skrining tal-kundizzjoni ta' reazzjoni u test ta 'evalwazzjoni ta' operazzjoni ta 'ċiklu twil vertikali, u issa qed jikkoopera b'mod attiv ma' intrapriżi biex tiżviluppa teknoloġija ta 'industrijalizzazzjoni.

3 、 Rotta ta 'sinteżi tal-karbonil tal-etilene
It-teknoloġija ta 'l-industrijalizzazzjoni tar-rotta ta' sinteżi tal-karbonil tal-etilene tinkludi proċess BASF u proċess ta 'aċidu etilene-propjoniku tal-metil ester.

(1) Metodu ta 'aċidu etilene-propjoniku (proċess BASF)

Il-proċess jikkonsisti f'erba 'stadji: l-etilene huwa idroformylated biex jikseb propionaldehyde, propionaldehyde huwa kondensat bil-formaldehyde biex jipproduċi mal-mal, malli huwa ossidizzat bl-arja f'reattur tubulari ta' sodda fissa biex jipproduċi MAA, u MAA huwa separat u ppurifikat biex jipproduċi MMA permezz ta 'esterifikazzjoni ma' metanol. Ir-reazzjoni hija l-pass ewlieni. Il-proċess jirrikjedi erba 'passi, li huwa relattivament ingombranti u jeħtieġ tagħmir għoli u spejjeż għoljin ta' investiment, filwaqt li l-vantaġġ huwa l-prezz baxx tal-materja prima.

Skopri domestiċi saru wkoll fl-iżvilupp tat-teknoloġija ta 'sinteżi ta' etilene-propilene-formaldehyde ta 'MMA. 2017, Shanghai Huayi Group Company, f'kooperazzjoni ma 'Nanjing Noao Materials Company u Tianjin University, temmet test pilota ta' 1,000 tunnellata ta 'kondensazzjoni ta' propilene-formaldehyde b'formaldehyde għal methacrolein u l-iżvilupp ta 'pakkett ta' proċess għal impjant industrijali ta '90,000 tunnellata. Barra minn hekk, l-Istitut tal-Inġinerija tal-Proċess tal-Akkademja Ċiniża tax-Xjenzi, f'kooperazzjoni ma 'Henan Energy and Chemical Group, temm impjant pilota industrijali ta' 1,000 tunnellata u kiseb b'suċċess operazzjoni stabbli fl-2018.

(2) proċess ta 'propionate etilene-metil (proċess ta' lucite alpha)

Il-kundizzjonijiet operattivi tal-proċess ta 'Lucite alfa huma ħfief, ir-rendiment tal-prodott huwa għoli, l-investiment tal-pjanti u l-ispejjeż tal-materja prima huma baxxi, u l-iskala ta' unità waħda hija faċli biex tagħmel kbir, bħalissa Lucite biss għandha kontroll esklussiv ta 'din it-teknoloġija fid-dinja u mhix trasferit għad-dinja ta 'barra.

Il-proċess alfa huwa maqsum f'żewġ passi:

L-ewwel pass huwa r-reazzjoni ta 'l-etilene b'CO u metanol biex tipproduċi metil propionate

Bl-użu ta 'katalist omoġenju bbażat fuq il-palladju, li għandu l-karatteristiċi ta' attività għolja, selettività għolja (99.9%) u ħajja twila ta 'servizz, u r-reazzjoni titwettaq taħt kondizzjonijiet ħfief, li hija inqas korrużiva għall-apparat u tnaqqas l-investiment kapitali tal-kostruzzjoni ;

It-tieni pass huwa r-reazzjoni ta 'metil propionate ma' formaldehyde biex tifforma MMA

Jintuża katalist multi-fażi proprjetarja, li għandu selettività MMA għolja. F’dawn l-aħħar snin, l-intrapriżi domestiċi investew entużjażmu kbir fl-iżvilupp tat-teknoloġija tal-kondensazzjoni tal-metil u l-formaldehyde għall-MMA, u għamlu progress kbir fil-katalist u l-iżvilupp tal-proċess ta ’reazzjoni b’sodda fissa, iżda l-ħajja tal-katalist għadha ma laħqitx ir-rekwiżiti għall-industrija applikazzjonijiet.