Метил метакрилат (MMA) як ашёи муҳими кимиёвии органикӣ ва мономери полимерӣ мебошад, ки асосан дар истеҳсоли шишаи органикӣ, пластикии қолабӣ, акрилҳо, рӯйпӯшҳо ва маводи полимерии функсионалии фармасевтӣ ва ғайра истифода мешавад. Ин як маводи олӣ барои аэрокосмос, иттилооти электронӣ, нахи оптикӣ, робототехника ва дигар соҳаҳо мебошад.

Ҳамчун мономери моддӣ, MMA асосан дар истеҳсоли полиметилметакрилат (маълумот бо номи plexiglass, PMMA) истифода мешавад ва инчунин метавонад бо дигар пайвастагиҳои винилӣ сополимеризатсия карда шавад, то маҳсулоти дорои хосиятҳои гуногун, ба монанди истеҳсоли иловаҳои поливинилхлориди (PVC) ACR, MBS ва ҳамчун мономери дуюм дар истеҳсолот ба даст оварда шавад.

Дар айни замон, барои истеҳсоли ММА дар дохили кишвар ва хориҷа се намуди равандҳои пухтагӣ вуҷуд дорад: роҳи этерификацияи гидролизи метакриламид (усули цианогидрини ацетон ва усули метакрилонитрил), роҳи оксидшавии изобутилен (раванди Mitsubishi ва раванди Асахи Касеи) ва усули синтези этилен карбонил (BASFha).

1, Масири этерификацияи гидролизи метакриламид
Ин масир усули анъанавии истеҳсоли MMA, аз ҷумла усули цианогидрини ацетон ва усули метакрилонитрил, ҳам пас аз гидролизи мобайнии метакриламид, синтези этерификатсияи MMA мебошад.

(1) Усули сианогидрини ацетон (усули ACH)

Усули ACH, ки бори аввал аз ҷониби Люсити ИМА таҳия шудааст, аввалин усули истеҳсоли саноатии MMA мебошад ва инчунин раванди асосии истеҳсоли MMA дар ҷаҳон аст. Ин усул ҳамчун ашёи хом ацетон, кислотаи гидросианӣ, кислотаи сулфат ва метанолро истифода мебарад ва марҳилаҳои реаксия иборатанд аз: реаксияи сианогидринизатсия, реаксияи амидизатсия ва реаксияи гидролизӣ.

Раванди ACH аз ҷиҳати техникӣ пухта аст, аммо камбудиҳои ҷиддии зерин дорад:

○ Истифодаи кислотаи гидросиании заҳролуд, ки ҳангоми нигоҳдорӣ, интиқол ва истифода чораҳои қатъии муҳофизатиро талаб мекунад;

○ Истеҳсоли миқдори зиёди пасмондаҳои кислота (маҳлули обии бо кислотаи сулфат ва бисульфат аммоний ҳамчун ҷузъҳои асосӣ ва дорои миқдори ками моддаҳои органикӣ), ки миқдори он аз 2,5 ~ 3,5 маротиба аз ММА аст ва манбаи ҷиддии ифлосшавии муҳити зист мебошад;

о Аз сабаби ба кор бурдани кислотаи сулфат тачхизоти зидди зангзанй лозим аст ва сохтмони дастгох гарон меафтад.

(2) Усули метакрилонитрил (усули MAN)

Асахи Касей раванди метакрилонитрилро (MAN) дар асоси масири ACH таҳия кардааст, яъне изобутилен ё терт-бутанол бо аммиак оксид мешавад, то MAN ба даст оварда шавад, ки бо кислотаи сулфат реаксия карда метакриламид ҳосил мекунад, ки баъдан бо кислотаи сулфат ва метанол барои тавлиди ММА реаксия мекунад. масири MAN реаксияи оксидшавии аммиак, реаксияи амидизатсия ва реаксияи гидролизро дар бар мегирад ва метавонад аксари таҷҳизоти корхонаи ACH-ро истифода барад. Дар реаксияи гидролиз кислотаи сулфати зиёдатӣ истифода мешавад ва ҳосили метакриламиди мобайнӣ қариб 100% аст. Бо вуҷуди ин, усул дорои маҳсулоти иловагии кислотаи гидросиании заҳролуд аст, кислотаи гидросианӣ ва кислотаи сулфат хеле зангзананда аст, талаботи таҷҳизоти реаксия хеле баланд аст, дар ҳоле ки хатарҳои экологӣ хеле баланд аст.

2, роҳи оксидшавии изобутилен
Оксидшавии изобутилен ба далели самаранокии баланд ва ҳифзи муҳити зисташ барои ширкатҳои бузурги ҷаҳон масири фанноварии умдатарин будааст, аммо ҳадди фаннии он баланд аст ва танҳо Ҷопон замоне фанновариро дар ҷаҳон дошт ва технологияро ба Чин банд кардааст. Ин усул ду намуди раванди Mitsubishi ва Asahi Kasei-ро дар бар мегирад.

(1) Раванди Mitsubishi (усули се марҳилаи изобутилен)

Mitsubishi Rayon Ҷопон як раванди нави тавлиди MMA аз изобутилен ё терт-бутанол ҳамчун ашёи хом, оксидшавии думарҳилаи интихобӣ тавассути ҳаво барои ба даст овардани кислотаи метакрилӣ (MAA) ва сипас бо метанол эфиризатсияро таҳия кард. Пас аз индустрикунонии Mitsubishi Rayon, Japan Asahi Kasei Company, Japan Kyoto Monomer, Korea Lucky Company ва ғайра пайи дигар индустрикунониро амалӣ карданд. Ширкати ватании Shanghai Huayi Group захираҳои зиёди инсонӣ ва молиявиро сармоягузорӣ кард ва пас аз 15 соли кӯшишҳои пайваста ва бефосилаи ду насл, он бомуваффақият мустақилона оксидшавӣ ва этерификатсияи ду марҳилаи истеҳсоли MMA-и изобутиленро бомуваффақият таҳия кард ва дар моҳи декабри соли 2017 як корхонаи саноатии 50,000 дар Ҳуайминг дар ЮМА ба истифода дод. воқеъ дар Ҳезе, музофоти Шандонг, шикастани монополияи технологии Ҷопон ва ягона ширкате бо ин технология дар Чин гардид. технология, инчунин Чинро дуввумин кишваре табдил медиҳад, ки технологияи саноатӣ барои истеҳсоли MAA ва MMA тавассути оксидшавии изобутилен дорад.

(2) Раванди Асахи Касеи (раванди ду марҳилаи изобутилен)

Корпоратсияи Asahi Kasei-и Ҷопон барои таҳияи усули мустақими эфиризатсия барои истеҳсоли ММА, ки соли 1999 бо як корхонаи саноатии дорои 60 000 тонна дар Кавасаки Ҷопон бомуваффақият таҳия ва ба кор андохта шуд ва баъдан то 100 000 тонна васеъ карда шуд. Масири техникӣ аз реаксияи думарҳила иборат аст, яъне оксидшавии изобутилен ё терт-бутанол дар марҳилаи газ таҳти таъсири катализатори таркибии оксиди Mo-Bi барои тавлиди метакролеин (MAL), пас аз он оксидшавии оксидшавии MAL дар фазаи моеъ таҳти таъсири катализатори Pd-Pb, ки ин роҳи калидӣ барои тавлиди MMA мустақиман дар оксидшавии MMA мебошад. барои истехсоли ММА. Усули раванди Асахи Касей оддӣ аст, танҳо ду марҳилаи реаксия ва танҳо об ҳамчун маҳсулоти иловагӣ, ки сабз ва аз ҷиҳати экологӣ тоза аст, аммо тарҳрезӣ ва омода кардани катализатор хеле серталаб аст. Хабар дода мешавад, ки катализатори оксиди эфиризатсияи Асахи Касей аз насли якуми Pd-Pb ба насли нави катализатори Au-Ni такмил дода шудааст.

Пас аз индустрикунонии технологияи Asahi Kasei, аз соли 2003 то 2008, муассисаҳои тадқиқотии ватанӣ дар ин самт авҷ гирифтани тадқиқотро оғоз карданд, ки якчанд воҳидҳо ба монанди Донишгоҳи муқаррарии Хебей, Институти муҳандисии равандҳо, Академияи илмҳои Чин, Донишгоҳи Тянҷин ва Донишгоҳи Ҳарбин муҳандисӣ ба таҳия ва такмил додани катализаторҳои Pd-Pb ва ғайра тамаркуз карданд. даври бум, ки намояндаи Донишкадаи муҳандисии кимиёвии Даляни Академияи илмҳои Чин мебошад, дар таҳқиқоти хурди озмоишӣ пешрафти бузург ба даст оварда, оптимизатсияи раванди омодасозии катализатори нано-тилло, санҷиши ҳолати реаксия ва такмили амудии санҷиши арзёбии дарозмуддати амалиётиро анҷом дод ва ҳоло бо корхонаҳо барои рушди технологияи саноатӣ фаъолона ҳамкорӣ мекунад.

3, Масири синтези этилен карбонил
Технологияи индустриализатсияи роҳи синтези этилен карбонил раванди BASF ва раванди метил эфири кислотаи этилен-пропиониро дар бар мегирад.

(1) усули кислотаи этилен-пропионӣ (раванди BASF)

Раванд аз чаҳор марҳила иборат аст: этилен барои ба даст овардани пропиональдегид гидроформил карда мешавад, пропиональдегид бо формальдегид конденсатсия карда мешавад, то MAL ҳосил карда шавад, MAL ҳаво дар реактори собитқабати қубурӣ барои тавлиди MAA оксид карда мешавад ва MAA ҷудо ва тоза карда мешавад, то MMA бо этерификация бо метанол ҳосил шавад. Реаксия қадами асосӣ аст. Ин раванд чор марҳиларо талаб мекунад, ки нисбатан душвор аст ва таҷҳизоти баланд ва хароҷоти баланди сармоягузориро талаб мекунад, дар ҳоле ки бартарият арзиши пасти ашёи хом аст.

Дар коркарди технологияи синтези этилен-пропилен-формальдегиди ММА низ пешравиҳои ватанӣ ба даст оварда шудаанд. 2017, Ширкати Shanghai Huayi Group, дар ҳамкорӣ бо Нанҷинг NOAO New Materials Company ва Донишгоҳи Тианҷин, озмоиши озмоишии конденсатсияи пропилен-формальдегиди 1000 тонна бо формальдегид ба метакролеин ва таҳияи бастаи коркард барои як корхонаи саноатии 90 000 тоннаро анҷом дод. Илова бар ин, Институти муҳандисии равандҳои Академияи илмҳои Чин дар ҳамкорӣ бо Henan Energy and Chemical Group, як корхонаи озмоишии саноатии иқтидори 1000 тоннаро ба итмом расонида, дар соли 2018 бомуваффақият ба фаъолияти мӯътадил ноил гардид.

(2) Раванди этилен-метил пропионат (раванди Lucite Alpha)

Шароити кори раванди Lucite Alpha ҳалим аст, ҳосилнокии маҳсулот баланд аст, сармоягузории нерӯгоҳ ва хароҷоти ашёи хом паст аст ва миқёси як воҳиди ягонаро иҷро кардан осон аст, дар айни замон танҳо Lucite назорати истисноии ин технологияро дар ҷаҳон дорад ва ба ҷаҳони беруна интиқол дода намешавад.

Раванди Алфа ба ду марҳила тақсим мешавад:

Қадами аввал реаксияи этилен бо CO ва метанол барои тавлиди метил пропионат мебошад

ба кор андохтани катализатори якхела карбони-лозиционии палладий, ки хусусияти фаъолнокии баланд, селекционии баланд (99,9 фоиз) ва мудлати дарози хизматрасонй дорад ва реакция дар шароити муътадил ба амал бароварда мешавад, ки ин ба дастгод камтар зангзананда буда, маблаггузории асосии сохтмонро кам мекунад;

Қадами дуюм реаксияи метил пропионат бо формальдегид барои ташаккули MMA мебошад

Катализатори хусусии бисёрфазавӣ истифода мешавад, ки интихоби баланди MMA дорад. Дар солҳои охир, корхонаҳои ватанӣ дар рушди технологияи метил пропионат ва конденсатсияи формальдегид ба MMA шавқу ҳаваси зиёд сармоягузорӣ карданд ва дар рушди катализатор ва реаксияи собит-катта пешрафти бузург ба даст оварданд, аммо ҳаёти катализатор ҳанӯз ба талабот барои барномаҳои саноатӣ нарасидааст.