Метил метакрилат (MMA) нь химийн чухал органик түүхий эд, полимер мономер бөгөөд гол төлөв органик шил, хэвний хуванцар, акрил, бүрээс, эмийн функциональ полимер материал зэрэгт ашиглагддаг. Энэ нь сансар огторгуй, электроникийн өндөр зэрэглэлийн материал юм. мэдээлэл, шилэн кабель, робот техник болон бусад салбарууд.

Материаллаг мономерын хувьд MMA нь ихэвчлэн полиметилметакрилат (нийтлэг plexiglass, PMMA гэгддэг) үйлдвэрлэхэд ашиглагддаг бөгөөд поливинил хлорид (PVC) үйлдвэрлэх гэх мэт өөр өөр шинж чанартай бүтээгдэхүүн авахын тулд бусад винил нэгдлүүдтэй сополимержих боломжтой. ) нэмэлтүүд ACR, MBS болон нийлэг үйлдвэрлэлд хоёр дахь мономер болгон.

Одоогийн байдлаар дотоод болон гадаадад MMA үйлдвэрлэх гурван төрлийн боловсорч гүйцсэн процессууд байдаг: метакриламидын гидролизийн эфиржилтийн арга (ацетоны цианогидрины арга ба метакрилонитрилийн арга), изобутилен исэлдэлтийн зам (Мицубиши процесс ба Асахи Касеи процесс) ба этилен карбонилийн синтезийн зам ( BASF арга ба Lucite Alpha арга).

1、Метакриламидын гидролизийн эфиржих зам
Энэ зам нь метакриламидын завсрын гидролиз, ММА-ийн эфиржилтийн синтезийн дараа ацетон цианогидрины арга ба метакрилонитрилийн аргыг багтаасан уламжлалт MMA үйлдвэрлэлийн арга юм.

(1) Ацетон цианогидрины арга (ACH арга)

АНУ-ын Люситын анх боловсруулсан ACH арга нь MMA-ийн хамгийн анхны үйлдвэрлэлийн арга бөгөөд одоогоор дэлхийн хэмжээнд MMA үйлдвэрлэлийн үндсэн үйл явц юм.Энэ арга нь ацетон, гидроцианы хүчил, хүхрийн хүчил, метанолыг түүхий эд болгон ашигладаг бөгөөд урвалын үе шатуудад: цианогидринжих урвал, амидацийн урвал, гидролизийн эфиржих урвал орно.

ACH процесс нь техникийн хувьд боловсорсон боловч дараах ноцтой сул талуудтай:

○ Хадгалалт, тээвэрлэлт, ашиглалтын явцад хамгаалалтын хатуу арга хэмжээ авах шаардлагатай өндөр хортой цианы хүчил хэрэглэх;

○ Их хэмжээний хүчлийн үлдэгдэл (хүхрийн хүчил, аммонийн бисульфат бүхий усан уусмал, бага хэмжээний органик бодис агуулсан) үүсэх, хэмжээ нь ММА-аас 2.5-3.5 дахин их, ноцтой өвчин юм. хүрээлэн буй орчны бохирдлын эх үүсвэр;

o Хүхрийн хүчлийг ашигладаг тул зэврэлтээс хамгаалах төхөөрөмж шаардлагатай бөгөөд уг төхөөрөмжийг бүтээхэд өндөр өртөгтэй байдаг.

(2) Метакрилонитрил арга (MAN арга)

Асахи Касэй метакрилонитрил (MAN) процессыг ACH зам дээр үндэслэн боловсруулсан, өөрөөр хэлбэл изобутилен эсвэл терт-бутанолыг аммиакаар исэлдүүлэн MAN гаргаж авах ба хүхрийн хүчилтэй урвалд орж метакриламид, дараа нь хүхрийн хүчил, метанолтой урвалд орж MAN гаргаж авдаг. ММА.MAN зам нь аммиакийн исэлдэлтийн урвал, амидацийн урвал, гидролизийн эфиржих урвалыг багтаасан бөгөөд ACH үйлдвэрийн ихэнх тоног төхөөрөмжийг ашиглах боломжтой.Гидролизийн урвал нь илүүдэл хүхрийн хүчлийг ашигладаг бөгөөд завсрын метакриламидын гарц бараг 100% байдаг.Гэсэн хэдий ч энэ арга нь маш хортой гидроциан хүчлийн дайвар бүтээгдэхүүнтэй, цианы хүчил, хүхрийн хүчил нь маш идэмхий, урвалын төхөөрөмжид тавигдах шаардлага маш өндөр, харин байгаль орчинд үзүүлэх аюул маш өндөр байдаг.

2、 Изобутилен исэлдэлтийн зам
Изобутилен исэлдүүлэх нь өндөр үр ашигтай, байгаль орчныг хамгаалдаг тул дэлхийн томоохон компаниудын технологийн илүүд үздэг арга зам байсаар ирсэн ч техникийн босго нь өндөр бөгөөд Япон л нэг удаа дэлхийд технологи эзэмшиж, Хятад руу технологийг хааж байсан юм.Энэхүү арга нь Мицубиши процесс ба Асахи Касэйгийн хоёр төрлийн процессыг агуулдаг.

(1) Мицубиши процесс (изобутилен гурван үе шаттай арга)

Японы Mitsubishi Rayon компани изобутилен эсвэл терт-бутанолоос ММА-г түүхий эд болгон гаргаж авах, агаараар хоёр үе шаттай сонгомол исэлдүүлэн метакрилийн хүчил (MAA) авах, дараа нь метанолоор эфиржүүлэх шинэ процесс боловсруулжээ.Мицубиши районыг үйлдвэржүүлсний дараа Японы Асахи Касэй компани, Японы Киото Мономер компани, Korea Lucky компани зэрэг үйлдвэржилтийг ар араасаа хэрэгжүүлсэн.Дотоодын Шанхайн Хуайи групп нь хүний ​​болон санхүүгийн асар их нөөцийг хөрөнгө оруулалт хийж, 15 жилийн тасралтгүй, тасралтгүй хоёр үеийн хүчин чармайлтын үр дүнд изобутилен цэвэр үйлдвэрлэлийн MMA технологийг хоёр үе шаттай исэлдүүлэх, эфиржүүлэх ажлыг бие даан амжилттай хөгжүүлж, 2017 оны 12-р сард , Шаньдун мужийн Хэзэ хотод байрлах Dongming Huayi Yuhuang хамтарсан компанидаа 50,000 тонны хүчин чадалтай MMA аж үйлдвэрийн үйлдвэрийг барьж дуусган ашиглалтад оруулснаар Японы технологийн монополь байдлыг эвдэж, Хятадад энэ технологитой цорын ганц компани болов.технологи, мөн Хятад улсыг изобутиленийг исэлдүүлэх замаар MAA болон MMA үйлдвэрлэх үйлдвэржсэн технологитой хоёр дахь орон болгож байна.

(2) Асахи Касэй процесс (изобутилен хоёр шатлалт процесс)

Японы Асахи Касэй корпораци нь 1999 онд Японы Кавасаки хотод 60 мянган тонны хүчин чадалтай аж үйлдвэрийн үйлдвэрийг амжилттай боловсруулж ашиглалтад оруулж, улмаар 100 мянган тонн болтлоо өргөжүүлсэн ММА-ийн үйлдвэрлэлийн шууд эфиржилтийн аргыг хөгжүүлэхийн төлөө эртнээс зүтгэсээр ирсэн.Техникийн зам нь хоёр үе шаттай урвалаас бүрдэнэ, өөрөөр хэлбэл Мо-Би нийлмэл исэл катализаторын нөлөөн дор хийн фаз дахь изобутилен эсвэл терт-бутанолыг исэлдэж, метакролейн (MAL) үүсгэх, дараа нь MAL-ийн исэлдэлтийн эфиржилтээс бүрдэнэ. Pd-Pb катализаторын нөлөөн дор шингэн фазыг шууд MMA үүсгэдэг бөгөөд MAL-ийн исэлдэлтийн эфиржилт нь MMA үйлдвэрлэх энэ замын гол алхам юм.Асахи Касэй процессын арга нь энгийн бөгөөд хоёрхон шат дамжлагаар урвалд ордог, дагалдах бүтээгдэхүүн болох ус л байдаг нь ногоон өнгөтэй, байгаль орчинд ээлтэй боловч катализаторын дизайн, бэлтгэл ажил маш их шаарддаг.Асахи Касэйгийн исэлдэлтийн эфиржилтийн катализаторыг Pd-Pb-ийн эхний үеийнхээс Au-Ni катализаторын шинэ үе болгон сайжруулсан гэж мэдээлж байна.

Асахи Касэй технологийг үйлдвэржүүлсний дараа 2003-2008 онд дотоодын судалгааны байгууллагууд Хэбэй багшийн их сургууль, Процессын инженерчлэлийн хүрээлэн, Хятадын Шинжлэх ухааны академи, Тяньжиний их сургууль, Харбины инженерийн их сургууль зэрэг хэд хэдэн нэгжтэй судалгаа хийж эхэлсэн. Pd-Pb катализаторыг хөгжүүлэх, сайжруулах гэх мэт. 2015 оноос хойш Ау-Ни катализаторын талаарх дотоодын судалгаа эхэлсэн. Хятадын Шинжлэх Ухааны Академийн Далянь Химийн Инженерийн Хүрээлэнгийн төлөөлөгч болох Хятадын ШУА-ийн Химийн Инженерийн Хүрээлэнгийн ээлжит өсөлт хөгжилтийн шатандаа орлоо. бага оврын туршилтын судалгаа хийж, нано алтны катализатор бэлтгэх үйл явцыг оновчтой болгох, урвалын төлөвийг шалгах, босоо шинэчлэлтийн урт хугацааны үйл ажиллагааны үнэлгээний туршилтыг хийж дуусгасан бөгөөд одоо аж үйлдвэржилтийн технологийг хөгжүүлэх чиглэлээр аж ахуйн нэгжүүдтэй идэвхтэй хамтран ажиллаж байна.

3、Этилен карбонилийн синтезийн зам
Этилен карбонилийн синтезийн замыг үйлдвэржүүлэх технологид BASF процесс ба этилен-пропионы хүчил метил эфирийн процесс орно.

(1) этилен-пропионы хүчлийн арга (BASF процесс)

Уг процесс нь дөрвөн үе шатаас бүрдэнэ: этиленийг гидроформил болгож пропиональдегид авах, пропиональдегидийг формальдегидээр конденсацуулж MAL үүсгэх, MAL-ийг гуурсан хоолойн суурин реакторт исэлдүүлэн МАА үүсгэх, MAA-г салгаж цэвэршүүлэн эфирийн аргаар MMA үүсгэдэг. метанол.Урвал бол гол алхам юм.Уг процесс нь дөрвөн үе шатыг шаарддаг бөгөөд энэ нь харьцангуй нүсэр, өндөр тоног төхөөрөмж, өндөр хөрөнгө оруулалтын зардал шаарддаг бол давуу тал нь түүхий эдийн өртөг багатай байдаг.

ММА-ийн этилен-пропилен-формальдегидийн нийлэгжилтийн технологийн хөгжилд дотоодын нээлтүүд бас хийгдсэн.2017 онд Шанхайн Хуайи групп компани Нанжин хотын NOAO шинэ материалын компани болон Тяньжиний их сургуультай хамтран формальдегидээс метакролейн хүртэл 1000 тонн пропилен формальдегидийн конденсацын туршилтын туршилтыг хийж, 90 мянган тонн хүчин чадалтай аж үйлдвэрийн үйлдвэрийн технологийн багцыг боловсруулж дуусгасан.Түүнчлэн Хятадын Шинжлэх Ухааны Академийн Процессын Инженерийн Хүрээлэн, Хэнань Эрчим хүч, Химийн групптэй хамтран 1000 тонн хүчин чадалтай үйлдвэрлэлийн туршилтын үйлдвэрийг барьж дуусгаж, 2018 онд тогтвортой үйл ажиллагааг амжилттай хэрэгжүүлсэн байна.

(2) Этилен-метил пропионатын процесс (Lucite Alpha процесс)

Lucite Alpha процессын үйл ажиллагааны нөхцөл нь хөнгөн, бүтээгдэхүүний гарц өндөр, үйлдвэрийн хөрөнгө оруулалт, түүхий эдийн зардал бага, нэг нэгжийн цар хүрээ нь том хэмжээтэй, одоогоор дэлхийн хэмжээнд зөвхөн Люсит энэ технологийг онцгой хяналтанд байлгадаг. гадаад ертөнцөд шилжүүлсэн.

Альфа процесс нь хоёр үе шатанд хуваагдана.

Эхний алхам бол этиленийг CO ба метанолтой урвалд оруулснаар метил пропионат үүсгэдэг

өндөр идэвхжилтэй, өндөр сонгомол (99.9%), удаан эдэлгээтэй шинж чанартай палладийд суурилсан нэгэн төрлийн карбонилжих катализаторыг ашиглах ба урвалыг зөөлөн нөхцөлд явуулдаг нь төхөөрөмжид идэмхий чанар багатай, барилгын хөрөнгө оруулалтыг бууруулдаг. ;

Хоёрдахь алхам бол метил пропионатыг формальдегидтэй урвалд оруулж MMA үүсгэдэг

Өмчлөлийн олон фазын катализаторыг ашигладаг бөгөөд энэ нь MMA өндөр сонголттой байдаг.Сүүлийн жилүүдэд дотоодын аж ахуйн нэгжүүд метил пропионат ба формальдегидийн конденсацийг MMA болгон боловсруулахад ихээхэн хэмжээний хөрөнгө оруулалт хийж, катализатор болон суурин давхаргын урвалын процессыг хөгжүүлэхэд ихээхэн ахиц дэвшил гаргасан боловч катализаторын ашиглалтын хугацаа нь үйлдвэрлэлийн шаардлагад хараахан хүрээгүй байна. програмууд.