Methyl Methacrylate- ը (MMA) կարեւոր օրգանական քիմիական հում է եւ պոլիմերային մոնոմեր է, որն օգտագործվում է հիմնականում օրգանական ապակու, ձուլման պլաստիկների, ակրիլների, ծածկույթների եւ դեղագործական ֆունկցիոնալ պոլիմերային նյութերի արտադրության մեջ եւ այլն: Այն բարձրորակ նյութ է օդատիեզերական, էլեկտրոնային տեղեկատվության, օպտիկական մանրաթելերի եւ այլ ոլորտների համար:

Որպես նյութական մոնոմեր, MMA հիմնականում օգտագործվում է պոլիմեթիլ մետաքսրիլատի (սովորաբար հայտնի որպես Plexiglass, PMMA) արտադրության մեջ եւ կարող է լինել այլ վինիլային միացություններ, ինչպիսիք են պոլիվինիլ քլորիդ (PVC) հավելանյութերի արտադրություն:

Ներկայումս տանը եւ արտերկրում MMA- ի արտադրության համար հասուն գործընթացներ կան. Մեթասրիլամիդ հիդրոլիզի էներգետիկ երթուղի (Acetone Canyanhydrin մեթոդ եւ մետաքսյա գործընթացում եւ Asahi Carbony- ի մեթոդը):

1, մետաքսերիդ հիդրոլիզի էներգետիկ երթուղի
Այս երթուղին MMA արտադրության ավանդական մեթոդն է, ներառյալ ացետոնային ցիանոհիդրինի մեթոդը եւ մետաքսրիլոնիտրիլը, ինչպես մեթասրիլամիդային միջանկյալ հիդրոլիզի, MMA- ի գնահատման սինթեզից:

(1) ացետոնային ցիանոհիդրինի մեթոդ (ACH մեթոդ)

ACH մեթոդը, որը առաջին անգամ մշակվել է ԱՄՆ Լուկիտեի կողմից, MMA- ի արդյունաբերական արտադրության ամենավաղ եղանակն է, եւ ներկայումս աշխարհում MMA արտադրության հիմնական գործընթացն է: Այս մեթոդը օգտագործում է ացետոն, հիդոկյան թթու, ծծմբաթթու եւ մեթանոլ, որպես հումք, եւ արձագանքման քայլերը ներառում են. CanyanohyDrinization ռեակցիա, փոփոխություն եւ հիդրոլիզացման էստերացիայի ռեակցիա:

ACH գործընթացը տեխնիկապես հասուն է, բայց ունի հետեւյալ լուրջ թերությունները.

○ խիստ թունավոր հիդոկյան թթու օգտագործումը, որը պահանջում է խստորեն պաշտպանիչ միջոցներ պահեստավորման, տեղափոխման եւ օգտագործման ընթացքում.

○ մեծ քանակությամբ թթվային մնացորդի (ծծմբաթթուի եւ ամոնիումի բիզուլֆատով ջրային լուծույթ) որպես հիմնական բաղադրիչներ եւ պարունակում է փոքր քանակությամբ օրգանական նյութեր), որի գումարը շրջակա միջավայրի աղտոտման լուրջ աղբյուր է:

o Ծծմբաթթվի օգտագործման պատճառով անհրաժեշտ է հակակոռուպցիոն սարքավորումներ, իսկ սարքի կառուցումը թանկ է:

(2) մեթասիրլոնիտրիլ մեթոդ (MAN մեթոդ)

ASAHI KASEI- ն մշակել է Methacrylonitrile (MEN) գործընթացը, որը հիմնված է ACH Route- ի վրա, այսինքն, իզոբուտիլենը կամ Tert-Butanol- ը օքսիդացվում է Ամոնիակի կողմից տղամարդուն ձեռք բերելու համար, որը արտադրում է ծծմբաթթու եւ մեթանոլ: Տղամարդու երթուղին ներառում է ամոնիակի օքսիդացման ռեակցիա, փոփոխություն եւ հիդրոլիզիզացված էէներգետիկայի ռեակցիա եւ կարող է օգտագործել ACH գործարանի սարքավորումների մեծ մասը: Հիդրոլիզի ռեակցիան օգտագործում է ավելցուկային ծծմբաթթու եւ միջանկյալ մետակրիրլամիդի բերքատվությունը գրեթե 100% է: Այնուամենայնիվ, մեթոդը ունի խիստ թունավոր հիդոկյան թթու ենթամթերք, հիդոկյան թթու եւ ծծմբաթթուը ​​շատ քայքայիչ է, ռեակցիայի սարքավորումների պահանջները շատ բարձր են:

2, isobutylene օքսիդացման ճանապարհ
Isobutynex- ի օքսիդացումը եղել է նախընտրելի տեխնոլոգիական ուղին աշխարհի խոշոր ընկերությունների համար `բարձր արդյունավետության եւ շրջակա միջավայրի պահպանության պատճառով, բայց դրա տեխնիկական շեմն բարձր է, եւ միայն Japan ապոնիան ժամանակին ունեցել է Չինաստան: Մեթոդը ներառում է Mitsubishi- ի երկու տեսակի եւ Asahi Kasei գործընթացը:

(1) Mitsubishi գործընթաց (Isobutylene եռաստիճան մեթոդ)

Japan ապոնիայի Mitsubishi Rayon- ը մշակեց նոր գործընթաց `Isobutylene- ից կամ Tert-Butanol- ից` որպես հումք, երկկողմանի ընտրովի օքսիդացում օդով, որպեսզի հասնի մեթանոլաթթուն (այնուհետեւ գնահատվում է մեթանոլով): Mitsubishi Rayon- ի արդյունաբերականացումից հետո, Japan ապոնիա Asahi Kasei ընկերությունը, Ky ապոնիա Կիոտո Մոնոմեր ընկերությունը, Կորեա հաջողակ ընկերությունը եւ այլն: Ներկայիս Շանհայ Հուայի խմբի ընկերությունը ներդրել է շատ մարդկային եւ ֆինանսական ռեսուրսներ, եւ 15 տարվա ընթացքում 15 տարի շարունակական եւ անթույլատրելի ջանքերից հետո այն հաջողությամբ զարգացավ Isobutylene Cleanture արտադրության MMA տեխնոլոգիայի երկու-քայլանոց օքսիդացումը Մարզ, կոտրելով Japan ապոնիայի տեխնոլոգիական մենաշնորհը եւ Չինաստանում դառնալով այս տեխնոլոգիայով միակ ընկերությունը: Տեխնոլոգիա, նաեւ Չինաստանը երկրորդ երկիրը դարձնելով արդյունաբերական տեխնոլոգիա, Isobutylene- ի օքսիդացման միջոցով MAA- ի եւ MMA- ի արտադրության համար:

(2) Ասահի Կասեյի գործընթացը (Isobutylene երկաստիճան գործընթաց)

Japan ապոնիայի Ասահի Կասեյի կորպորացիան վաղուց հավատարիմ է եղել MMA- ի արտադրության ուղղակի վերահսկման մեթոդի զարգացմանը, որը հաջողությամբ մշակվել եւ շահագործման է հանձնվել Japan ապոնիայի Քավասակի քաղաքում 60,000 տոննա արդյունաբերական գործարանով, իսկ ավելի ուշ ընդլայնվել է մինչեւ 100,000 տոննա: Տեխնիկական երթուղին բաղկացած է երկկողմանի արձագանքից, այսինքն `իզոբութիլենի կամ տերտ-բուտանոլի օքսիդացում` գազի փուլում `MA-Bi Composite օքսիդի կատալիզատորի վրա, որը արտադրում է MMA ուղղակիորեն` MMA- ի արտադրելու համար MMA- ն: Asahi Kasei- ի գործընթացի մեթոդը շատ պարզ է, ընդամենը երկու քայլով ռեակցիա եւ միայն ջուր, որպես արտադրանք, որը կանաչ եւ էկոլոգիապես մաքուր է, բայց կատալիզատորի ձեւավորումը եւ պատրաստումը շատ պահանջկոտ է: Հաղորդվում է, որ Ասահի Կասեյի օքսիդատիվ վերահսկողության կատալիզատորը թարմացվել է PD-PB- ի առաջին սերնդի առաջին սերնդին `AU-NI կատալիզատորի նոր սերնդի:

Asahi Kasei տեխնոլոգիայի արդյունաբերականացումից հետո, 2003 թվականից մինչեւ 2008 թվականը այս ոլորտում հետազոտական ​​բում սկսել է հետազոտական ​​բում, իսկ 2015 թվականից հետո, Հեբին համալսարանի գիտությունների ճարտարագիտության ինստիտուտի, «Հեբին» գիտությունների ինժեներական համալսարանի, իր ներկայացուցչական հետազոտությունը Չինական Գիտությունների ակադեմիայի Քիմիական ճարտարագիտության ինստիտուտը մեծ առաջընթաց է գրանցել փոքրիկ փորձնական ուսումնասիրության մեջ, ավարտեց նանո-ոսկու կատալիզատորի պատրաստման գործընթացի օպտիմիզացումը, ռեակցիայի պայմանների ցուցադրումը եւ ուղղահայաց արդիականացումը երկար ցիկլի շահագործման գնահատման թեստը եւ այժմ ակտիվորեն համագործակցում է արդյունաբերական տեխնոլոգիաների հետ:

3, էթիլեն կարբոնլ սինթեզի երթուղի
Էթիլենային կարբոնլ սինթեզի երթուղային արդյունաբերականացման տեխնոլոգիան ներառում է BASF գործընթաց եւ էթիլեն-propionic թթու մեթիլ Ester գործընթաց:

(1) էթիլենային propionic թթու մեթոդ (BASF գործընթաց)

Գործընթացը բաղկացած է չորս քայլից. Էթիլենը Hydroformylated է Propionaldehyde- ն ձեռք բերելու համար, Propionaldehyde- ն խտաց է Formaldehyde- ով `MAA- ի արտադրության միջոցով MAA- ն արտադրում եւ մաքրվում է: Արձագանքը հիմնական քայլն է: Գործընթացը պահանջում է չորս քայլ, ինչը համեմատաբար ծանրաշարժ է եւ պահանջում է բարձր սարքավորում եւ ներդրումների բարձր գին, մինչդեռ առավելությունը հումքի ցածր գինն է:

Ներքին առաջխաղացումներ են արվել նաեւ MMA- ի էթիլեն-պրոպիլեն-ֆորմալդեհիդի սինթեզի տեխնոլոգիայի զարգացման մեջ: 2017 թ., Շանհայ Հուայի խմբի ընկերությունը, Nanjing Noao New Material New Material ընկերության եւ Tianjin University- ի հետ, ավարտեց 1000 տոննա propylene-formaldealdealdealde խտացում Formaldehyde- ի հետ Methacrolein- ի եւ 90,000 տոննա արդյունաբերական գործարանի գործընթացների փաթեթի մշակման համար: Բացի այդ, Չինաստանի Գիտությունների ակադեմիայի վերամշակման ինժեներական ինստիտուտը, Հենան էներգետիկայի եւ քիմիական խմբի հետ համագործակցությամբ, ավարտեց 1000 տոննա արդյունաբերական փորձնական գործարան եւ հաջողությամբ ձեռք բերեց կայուն գործողություն 2018 թ.

(2) Էթիլենե-մեթիլային պրոպիոնի գործընթաց (Lucite Alpha գործընթաց)

Lucite Alpha գործընթացի գործառնական պայմանները մեղմ են, արտադրանքի եկամտաբերությունը բարձր է, բույսերի ներդրումը եւ հումքի ծախսերը ցածր են, եւ մեկ միավորի մասշտաբը հեշտ է իրականացնել այս տեխնոլոգիայի բացառիկ վերահսկողություն:

Ալֆայի գործընթացը բաժանված է երկու քայլի.

Առաջին քայլը էթիլենային արձագանքն է CO- ի եւ մեթանոլի հետ `մեթիլային propionate արտադրելու համար

Օգտագործելով պալադիումի վրա հիմնված միատարր կարբոնիայի կատալիզատոր, որն ունի բարձր ակտիվության, բարձր ընտրության (99.9%) եւ երկար սպասարկման ժամկետի բնութագրերը, եւ արձագանքն իրականացվում է մեղմ պայմաններում եւ նվազեցնում է շինարարության կապիտալ ներդրումը.

Երկրորդ քայլը MMA ձեւավորելու համար MATALDEHYDE- ով մեթիլային պրոպիոնատի արձագանքն է

Օգտագործվում է գույքային բազմաֆազ կատալիզատոր, որն ունի բարձր MMA ընտրողականություն: Վերջին տարիներին տնային ձեռնարկությունները մեծ ոգեւորություն են ներդրել MATHYL Propionate եւ Formaldehyde Cendensation MMA- ի տեխնոլոգիայի զարգացման գործում եւ մեծ առաջընթաց են արձանագրել կատալիզատորների եւ ֆիքսված ռեակցիայի գործընթացի զարգացման մեջ, բայց կատալիզատորիան դեռեւս չի հասել արդյունաբերական դիմումների պահանջներին: