Metýlmetakrýlat (MMA) er mikilvægt lífrænt efnafræðilegt hráefni og fjölliða einliða, aðallega notað við framleiðslu á lífrænum gleri, mótun plasti, akrýl, húðun og lyfjafræðilegum virkni fjölliða efni osfrv.

Sem efni einliða er MMA aðallega notuð við framleiðslu á pólýmetýl metakrýlat (almennt þekkt sem Plexiglass, PMMA), og einnig er hægt að taka samfjölliðun með öðrum vinyl efnasamböndum til að fá vörur með mismunandi eiginleika, svo sem fyrir framleiðslu á pólývínýl klóríð (PVC) ACR, MBS og sem annarri Monomer í framleiðslu Acryse (PVC).

Sem stendur eru þrjár gerðir af þroskuðum ferlum til framleiðslu á MMA heima og erlendis: methakrýlamíð vatnsrof estrunarleið (asetón cyanohydrin aðferð og methacrylonitrile aðferð), isobutylen oxunarleið (Mitsubishi ferli og Asahi kasei ferli) og etýlen karbónýl myndunarleið (basf aðferð og lucite aðferð).

1 、 metakrýlamíð vatnsrof estrunarleið
Þessi leið er hefðbundin MMA framleiðsluaðferð, þar með talin asetón cyanohydrin aðferð og methakrylonitrile aðferðin, bæði eftir metakrýlamíð millistig vatnsrofs, myndun estrunar MMA.

(1) Acetone cyanohydrin aðferð (ACh aðferð)

ACH aðferðin, fyrst þróuð af bandarísku Lucite, er elsta iðnaðarframleiðsluaðferð MMA og er einnig almenn MMA framleiðsluferli í heiminum um þessar mundir. Þessi aðferð notar asetón, vatnsýrusýru, brennisteinssýru og metanól sem hráefni, og hvarfþrepin fela í sér: cyanohydrinization viðbrögð, amidation viðbrögð og vatnsrof estrunarviðbrögð.

ACH ferlið er tæknilega þroskað, en hefur eftirfarandi alvarlega galla:

○ Notkun mjög eitruðs vatnsýrusýru, sem krefst strangra verndaraðgerða við geymslu, flutning og notkun;

○ Aukframleiðsla á miklu magni af sýru leifum (vatnslausn með brennisteinssýru og ammoníum bisúlfat sem aðalþættir og inniheldur lítið magn af lífrænum efnum), en magn þeirra er 2,5 ~ 3,5 sinnum hærra en MMA, og er alvarleg uppspretta umhverfismengunar;

o Vegna notkunar brennisteinssýru er krafist tæringarbúnaðar og smíði tækisins er dýr.

(2) Methacrylonitrile aðferð (man aðferð)

Asahi Kasei hefur þróað metakrylonitrile (Man) ferlið sem byggist á ACh leiðinni, þ.e., ísóbútýleni eða tert-bútanóli er oxað með ammoníak til að fá mann, sem hvarfast við brennisteinssýru til að framleiða metakrýlamíð, sem hvarfast síðan við brennisteinssýru og metanól til að framleiða MMA. Mannaleiðin felur í sér oxunarviðbrögð ammoníaks, amidation viðbrögð og vatnsrofi estrunarviðbrögð og getur notað flesta búnað ACH verksmiðjunnar. Vatnsrofviðbrögðin nota umfram brennisteinssýru og afrakstur millistigs metakrýlamíðs er næstum 100%. Aðferðin hefur þó mjög eitruð vatnsýru aukaafurðir, vatnsýrusýru og brennisteinssýru eru mjög ætandi, kröfur um viðbragðsbúnað eru mjög miklar en umhverfisáhættan er mjög mikil.

2 、 isobutylen oxunarleið
Isobutylene oxun hefur verið ákjósanleg tæknileið fyrir helstu fyrirtæki í heiminum vegna mikillar skilvirkni og umhverfisverndar, en tæknilegur þröskuldur hennar er mikill og aðeins Japan hafði einu sinni tæknina í heiminum og lokaði tækninni til Kína. Aðferðin inniheldur tvenns konar Mitsubishi ferli og Asahi Kasei ferli.

(1) Mitsubishi ferli (Isobutylene þriggja þrepa aðferð)

Mitsubishi Rayon í Japan þróaði nýtt ferli til að framleiða MMA úr ísóbútýleni eða tert-bútanóli sem hráefni, tveggja þrepa sértækt oxun með lofti til að fá metakrýlsýru (MAA) og síðan esterist með metanóli. Eftir iðnvæðingu Mitsubishi Rayon hefur Japan Asahi Kasei Company, Japan Kyoto Monomer Company, Kóreu Lucky Company, o.fl. gert sér grein fyrir iðnvæðingu hver á fætur annarri. Innlendu Shanghai Huayi Group fyrirtækisins fjárfesti mikið af fjármagni manna og fjármagns og eftir 15 ára samfellda og órökstuddar viðleitni tveggja kynslóða, þróaði það með góðum árangri sjálfstætt tveggja þrepa oxun og esterun á Isobutylene Clean Mma Technology, og í desember 2017, lokið og sett í rekstur 50.000 tonna iðnaðarverksmiðju í samvinnuhúsnæði Dongming Huaayi Yuay Shandong hérað, sem brýtur einokun tækni Japans og verður eina fyrirtækið með þessa tækni í Kína. Tækni, einnig að gera Kína að öðru landinu til að hafa iðnvædd tækni til framleiðslu á MAA og MMA með oxun ísóbútýlens.

(2) Asahi Kasei ferli (Isobutylene tveggja þrepa ferli)

Asahi Kasei Corporation í Japan hefur lengi verið skuldbundinn til að þróa beina estrunaraðferð til framleiðslu á MMA, sem var þróuð og tekin í notkun árið 1999 með 60.000 tonna iðnaðarverksmiðju í Kawasaki, Japan, og stækkaði síðar í 100.000 tonn. Tæknilega leiðin samanstendur af tveggja þrepa viðbrögðum, þ.e. oxun á ísóbútýleni eða tert-bútanóli í gasfasanum undir verkun mo-bi samsettra oxíð hvata til að framleiða methakólín (Mal), fylgt eftir með oxunar esteringu, þar sem oxun esterings er með því að framleiða um að þetta sé að framleiða beint, þar sem oxun esterings var að ræða að þetta sé að gera til að framleiða þetta sem er beint til að framleiða um að það sé til að framleiða með því að oxun esteris. MMA. Asahi Kasei aðferð aðferðin er einföld, með aðeins tveimur skrefum viðbragðs og aðeins vatns sem aukaafurð, sem er græn og umhverfisvæn, en hönnun og undirbúningur hvata er mjög krefjandi. Það er greint frá því að oxunar estrunar Asahi Kasei hafi verið uppfærður úr fyrstu kynslóð PD-PB í nýja kynslóð Au-Ni hvata.

After the industrialization of Asahi Kasei technology, from 2003 to 2008, domestic research institutions started a research boom in this area, with several units such as Hebei Normal University, Institute of Process Engineering, Chinese Academy of Sciences, Tianjin University and Harbin Engineering University focusing on the development and improvement of Pd-Pb catalysts, etc. After 2015, domestic research on Au-Ni catalysts started Another round of boom, representative of which Er Dalian Institute of Chemical Engineering, kínverska vísindaakademían, hefur náð miklum framförum í litlu tilrauna rannsókninni, lokið við hagræðingu á undirbúningsferli nanó-gold hvata, skimun á viðbragðsástandi og lóðréttri uppfærslu á langan hringrás og er nú virkt í samstarfi við fyrirtæki til að þróa iðnvæðingartækni.

3 、 etýlen karbónýl myndunarleið
Tæknin í etýlen karbónýl nýmyndunarleiðinni í iðnvæðingu felur í sér BASF ferli og etýlen-própíónsýru metýlester ferli.

(1) etýlen-própíónsýruaðferð (BASF ferli)

Ferlið samanstendur af fjórum skrefum: etýlen er vatnsformýlerað til að fá propionaldehýð, propionaldehýð er þétt með formaldehýð til að framleiða MAL, MAL er loft oxað í pípulaga föstum rúminu til að framleiða MAA, og MAA er aðskilið og hreinsað til að framleiða MMA með estering með metanóli. Viðbrögðin eru lykilskrefið. Ferlið krefst fjögurra skrefa, sem er tiltölulega fyrirferðarmikið og krefst mikils búnaðar og mikils fjárfestingarkostnaðar, en kosturinn er lítill kostnaður við hráefni.

Innlend bylting hefur einnig verið gerð í tækniþróun etýlen-própýlen-formaldehýðsmyndunar MMA. 2017, Shanghai Huayi Group Company, í samvinnu við Nanjing Noao New Materials Company og Tianjin háskólann, lauk tilraunaprófi með 1.000 tonnum af própýlen-formaldehýðþéttingu með formaldehýð til metacrolein og þróun ferlispakka fyrir 90.000 tonna iðnaðarverksmiðju. Að auki lauk Institute of Process Engineering of the Chinese Academy of Sciences, í samvinnu við Henan Energy and Chemical Group, 1.000 tonna iðnaðarflugmann og náði stöðugum rekstri árið 2018.

(2) etýlen-metýlprópíónatferli (lucite alfa ferli)

Rekstrarskilyrði Lucite Alpha ferli eru væg, afköst vöru er mikil, fjárfesting plantna og hráefni kostnaður er lítill og umfang einrar einingar er auðvelt að gera stórt, nú hefur aðeins Lucite einkarétt á þessari tækni í heiminum og er ekki flutt til umheimsins.

Alfa ferlið er skipt í tvö skref:

Fyrsta skrefið er viðbrögð etýlens við CO og metanól til að framleiða metýlprópíónat

Með því að nota einsleitan karbónýleringarhvata sem byggir á palladíum, sem hefur einkenni mikillar virkni, mikil sértækni (99,9%) og langvarandi endingartími, og viðbrögðin eru framkvæmd við vægar aðstæður, sem er minna ætandi í tækinu og dregur úr byggingarfjárfestingu;

Annað skrefið er viðbrögð metýlprópíónats við formaldehýð til að mynda MMA

Notaður er sérhvati sem er með fjölfasa hvata, sem hefur mikla MMA sértækni. Undanfarin ár hafa innlend fyrirtæki fjárfest mikinn áhuga í tækniþróun metýlprópíónats og formaldehýðþéttingar til MMA og hafa náð miklum framförum í hvata og viðbragðsferli með föstum rúmum, en lífið hefur ekki náð kröfum um iðnaðarforrit.