Methyl methacrylate (MMA) ni vifaa muhimu vya kemikali vya kemikali na monomer ya polymer, inayotumika sana katika utengenezaji wa glasi ya kikaboni, plastiki za ukingo, akriliki, mipako na vifaa vya polymer vya dawa, nk Ni nyenzo ya juu kwa aerospace, umeme Habari, nyuzi za macho, roboti na uwanja mwingine.

Kama monomer ya nyenzo, MMA hutumiwa hasa katika utengenezaji wa polymethyl methacrylate (inayojulikana kama plexiglass, PMMA), na pia inaweza kugawanywa na misombo mingine ya vinyl kupata bidhaa zilizo na mali tofauti, kama vile utengenezaji wa kloridi ya polyvinyl (PVC ) Viongezeo ACR, MBS na kama monomer ya pili katika utengenezaji wa acrylics.

Kwa sasa, kuna aina tatu za michakato ya kukomaa kwa utengenezaji wa MMA nyumbani na nje ya nchi: njia ya methacrylamide hydrolysis esterification (njia ya acetone cyanohydrin na njia ya methacrylonitrile), njia ya oxidation ya isobutylene (mchakato wa Mitsubishi na mchakato wa Asahi Kasei) na njia ya ethylene carbonyl (njia ya synthesis (njia ya synthesis (njia ya synthesis (njia ya synthesis (mitsubishi mchakato na Asahi Kasei mchakato) na njia ya ethylene carbony. Njia ya BASF na njia ya Lucite Alpha).

1 、 Methacrylamide hydrolysis esterification njia
Njia hii ni njia ya jadi ya uzalishaji wa MMA, pamoja na njia ya acetone cyanohydrin na njia ya methacrylonitrile, zote baada ya hydrolysis ya kati ya methacrylamide, muundo wa esterization wa MMA.

(1) Njia ya acetone cyanohydrin (njia ya ACH)

Njia ya ACH, iliyoundwa kwanza na Lucite ya Amerika, ndio njia ya kwanza ya uzalishaji wa viwandani wa MMA, na pia ni mchakato wa uzalishaji wa MMA ulimwenguni kwa sasa. Njia hii hutumia asetoni, asidi ya hydrocyanic, asidi ya kiberiti na methanoli kama malighafi, na hatua za athari ni pamoja na: mmenyuko wa cyanohydridization, athari ya athari na athari ya esterization ya hydrolysis.

Mchakato wa ACH umekomaa kitaalam, lakini una shida kubwa zifuatazo:

○ Matumizi ya asidi yenye sumu ya hydrocyanic, ambayo inahitaji hatua kali za kinga wakati wa uhifadhi, usafirishaji na matumizi;

Uzalishaji wa idadi kubwa ya mabaki ya asidi (suluhisho la maji na asidi ya kiberiti na amonia bisulfate kama sehemu kuu na zenye kiwango kidogo cha kikaboni), kiasi ambacho ni mara 2.5 ~ 3.5 ile ya MMA, na ni mbaya sana chanzo cha uchafuzi wa mazingira;

o Kwa sababu ya matumizi ya asidi ya kiberiti, vifaa vya kupambana na kutu inahitajika, na ujenzi wa kifaa ni ghali.

(2) Njia ya Methacrylonitrile (Njia ya Man)

Asahi Kasei ameendeleza mchakato wa methacrylonitrile (mwanadamu) kulingana na njia ya ACH, yaani, isobutylene au tert-butanol hutolewa na amonia kupata mtu, ambayo humenyuka na asidi ya sulfuri kutengeneza methacrylamide, ambayo humenyuka na asidi ya sulfuri na methanoli kutengeneza MMA. Njia ya mtu ni pamoja na athari ya oksidi ya amonia, athari ya athari na athari ya hydrolysis, na inaweza kutumia vifaa vingi vya mmea wa ACH. Mmenyuko wa hydrolysis hutumia asidi ya sulfuri kupita kiasi, na mavuno ya methacrylamide ya kati ni karibu 100%. Walakini, njia hiyo ina asidi yenye sumu ya asidi ya asidi, asidi ya hydrocyanic na asidi ya kiberiti ni babuzi sana, mahitaji ya vifaa vya athari ni ya juu sana, wakati hatari za mazingira ni kubwa sana.

2 、 njia ya oxidation ya isobutylene
Isobutylene oxidation imekuwa njia ya teknolojia inayopendelea kwa kampuni kubwa ulimwenguni kwa sababu ya ufanisi mkubwa na ulinzi wa mazingira, lakini kizingiti chake cha kiufundi ni cha juu, na ni Japan tu wakati mmoja alikuwa na teknolojia ulimwenguni na alizuia teknolojia hiyo China. Njia hiyo ni pamoja na aina mbili za mchakato wa Mitsubishi na mchakato wa Asahi Kasei.

(1) Mchakato wa Mitsubishi (njia ya hatua tatu ya hatua)

Mitsubishi rayon ya Japan ilitengeneza mchakato mpya wa kutengeneza MMA kutoka isobutylene au tert-butanol kama malighafi, oxidation ya hatua mbili na hewa ili kupata asidi ya methacrylic (MAA), na kisha ikakamilishwa na methanoli. Baada ya ukuaji wa uchumi wa Mitsubishi Rayon, Kampuni ya Japan Asahi Kasei, Kampuni ya Japan Kyoto Monomer, Kampuni ya Lucky ya Korea, nk wamegundua ukuaji wa uchumi mmoja baada ya mwingine. Kampuni ya Kikundi cha Shanghai Huayi Group iliwekeza rasilimali nyingi za kibinadamu na kifedha, na baada ya miaka 15 ya juhudi endelevu na zisizo na nguvu za vizazi viwili, ilifanikiwa kuendeleza kwa uhuru oxidation ya hatua mbili na esterication ya teknolojia ya uzalishaji safi wa Isobutylene, na mnamo Desemba 2017 , ilikamilisha na kuweka kazi katika kiwanda cha viwandani cha tani 50,000 cha MMA katika kampuni yake ya ubia Dongming Huayi Yuhuang iliyoko Heze, Mkoa wa Shandong, ikivunja ukiritimba wa teknolojia ya Japan na kuwa kampuni pekee na teknolojia hii nchini China. Teknolojia, pia kuifanya China kuwa nchi ya pili kuwa na teknolojia ya viwandani kwa utengenezaji wa MAA na MMA na oxidation ya isobutylene.

(2) Mchakato wa Asahi Kasei (Mchakato wa hatua mbili za Isobutylene)

Shirika la Asahi Kasei la Japan limejitolea kwa muda mrefu katika maendeleo ya njia ya moja kwa moja ya utengenezaji wa MMA, ambayo ilifanikiwa kuendelezwa na kuanza kutumika mnamo 1999 na mmea wa viwandani wa tani 60,000 huko Kawasaki, Japan, na baadaye kupanuliwa hadi tani 100,000. Njia ya kiufundi ina athari ya hatua mbili, yaani, oxidation ya isobutylene au tert-butanol katika awamu ya gesi chini ya hatua ya mo-bi ya oksidi ya oksidi kutoa methacrolein (MAL), ikifuatiwa na esterization oxidative ya MAL katika Awamu ya kioevu chini ya hatua ya kichocheo cha PD-PB kutoa MMA moja kwa moja, ambapo esterization oxidative ya MAL ndio hatua muhimu katika njia hii ya kutengeneza MMA. Njia ya mchakato wa Asahi Kasei ni rahisi, na hatua mbili tu za athari na maji tu kama bidhaa, ambayo ni ya kijani na ya mazingira, lakini muundo na utayarishaji wa kichocheo ni muhimu sana. Inaripotiwa kuwa kichocheo cha estericative cha oxidative cha Asahi Kasei kimeboreshwa kutoka kizazi cha kwanza cha PD-PB hadi kizazi kipya cha kichocheo cha Au-Ni.

Baada ya ukuaji wa teknolojia ya Teknolojia ya Asahi Kasei, kutoka 2003 hadi 2008, taasisi za utafiti wa ndani zilianza kuongezeka kwa utafiti katika eneo hili, na vitengo kadhaa kama Chuo Kikuu cha Hebei Kawaida, Taasisi ya Uhandisi wa Mchakato, Chuo cha Sayansi cha China, Chuo Kikuu cha Tianjin na Chuo Kikuu cha Harbin kinachozingatia Juu ya maendeleo na uboreshaji wa vichocheo vya PD-PB, nk Baada ya mwaka 2015, utafiti wa ndani juu ya vichocheo vya AU-NI ulianza duru nyingine ya boom, ambayo mwakilishi wake ni Taasisi ya Dalian ya Uhandisi wa Kemikali, Chuo cha Sayansi cha China, kimefanya maendeleo makubwa katika Utafiti mdogo wa majaribio, ulikamilisha utaftaji wa mchakato wa maandalizi ya kichocheo cha nano-dhahabu, uchunguzi wa hali ya athari na mtihani wa tathmini ya operesheni ya mzunguko wa muda mrefu, na sasa inashirikiana kikamilifu na biashara kukuza teknolojia ya ukuaji wa uchumi.

3 、 Ethylene carbonyl njia ya awali
Teknolojia ya ethylene carbonyl synthesis njia ya ukuaji wa uchumi ni pamoja na mchakato wa BASF na mchakato wa ethylene-propionic acid methyl ester.

(1) Njia ya asidi ya ethylene-propionic (mchakato wa BASF)

Mchakato huo una hatua nne: ethylene imechorwa ili kupata propionaldehyde, propionaldehyde hupunguzwa na formaldehyde kutoa mal, mal ni hewa iliyooksidishwa katika reactor ya bed ya tubular ili kutengeneza MAA, na MAA imetengwa na kusafishwa ili kuzalisha MMA na esterication methanoli. Mmenyuko ni hatua muhimu. Mchakato unahitaji hatua nne, ambayo ni ngumu sana na inahitaji vifaa vya juu na gharama kubwa ya uwekezaji, wakati faida ni gharama ya chini ya malighafi.

Mafanikio ya ndani pia yamefanywa katika maendeleo ya teknolojia ya muundo wa ethylene-propylene-formaldehyde ya MMA. 2017, Kampuni ya Shanghai Huayi Group, kwa kushirikiana na Nanjing NOAO Kampuni mpya ya vifaa na Chuo Kikuu cha Tianjin, ilikamilisha majaribio ya majaribio ya tani 1,000 za propylene-formaldehyde condensation na formaldehyde kwa methacrolein na maendeleo ya kifurushi cha mchakato wa mmea wa tani 90,000. Kwa kuongezea, Taasisi ya Uhandisi wa Mchakato wa Chuo cha Sayansi cha China, kwa kushirikiana na Henan Energy and Chemical Group, ilikamilisha mmea wa majaribio wa viwandani wa tani 1,000 na ilifanikiwa kufanikiwa operesheni thabiti mnamo 2018.

(2) Mchakato wa Ethylene-Methyl Propionate (Mchakato wa Alpha wa Lucite)

Hali ya Uendeshaji wa Mchakato wa Lucite ni laini, mavuno ya bidhaa ni ya juu, uwekezaji wa mmea na gharama za malighafi ni chini, na kiwango cha kitengo kimoja ni rahisi kufanya kubwa, kwa sasa ni Lucite pekee inayo udhibiti wa teknolojia hii ulimwenguni na sio kuhamishiwa kwa ulimwengu wa nje.

Mchakato wa alpha umegawanywa katika hatua mbili:

Hatua ya kwanza ni majibu ya ethylene na CO na methanoli kutoa methyl propionate

Kutumia kichocheo cha carbonylation cha msingi wa palladium, ambayo ina sifa za shughuli za hali ya juu, uteuzi wa hali ya juu (99.9%) na maisha marefu ya huduma, na athari hufanywa chini ya hali laini, ambayo haina kutu kwa kifaa na inapunguza ujenzi wa mji mkuu wa ujenzi wa ujenzi wa mji mkuu ;

Hatua ya pili ni majibu ya methyl propionate na formaldehyde kuunda MMA

Kichocheo cha awamu nyingi hutumiwa, ambayo ina upendeleo mkubwa wa MMA. Katika miaka ya hivi karibuni, wafanyabiashara wa ndani wamewekeza shauku kubwa katika maendeleo ya teknolojia ya methyl propionate na formaldehyde fidia kwa MMA, na wamefanya maendeleo makubwa katika kichocheo na maendeleo ya michakato ya kitanda, lakini maisha ya kichocheo bado hayajafikia mahitaji ya viwanda Maombi.