Methyl methacrylate (MMA) jẹ ohun elo aise kemikali Organic pataki ati monomer polima, ti a lo ni akọkọ ni iṣelọpọ ti gilasi Organic, awọn pilasitik mimu, awọn akiriliki, awọn aṣọ ati awọn ohun elo polima iṣẹ elegbogi, bbl O jẹ ohun elo giga-opin fun afẹfẹ, itanna. alaye, okun opitika, Robotik ati awọn miiran oko.

Gẹgẹbi monomer ohun elo, MMA jẹ lilo akọkọ ni iṣelọpọ ti polymethyl methacrylate (eyiti a mọ ni plexiglass, PMMA), ati pe o tun le ni idapọ pẹlu awọn agbo ogun vinyl miiran lati gba awọn ọja pẹlu awọn ohun-ini oriṣiriṣi, gẹgẹbi fun iṣelọpọ polyvinyl kiloraidi (PVC). ) additives ACR, MBS ati bi a keji monomer ni isejade ti acrylics.

Ni bayi, awọn oriṣi mẹta ti awọn ilana ti ogbo ni o wa fun iṣelọpọ MMA ni ile ati ni okeere: ipa ọna esterification methacrylamide hydrolysis (ọna acetone cyanohydrin ati ọna methacrylonitrile), ipa ọna ifoyina isobutylene (ilana Mitsubishi ati ilana Asahi Kasei) ati ipa ọna iṣelọpọ ethylene carbonyl BASF ọna ati Lucite Alpha ọna).

1, Methacrylamide hydrolysis esterification ipa
Ọna yii jẹ ọna iṣelọpọ MMA ti aṣa, pẹlu ọna acetone cyanohydrin ati ọna methacrylonitrile, mejeeji lẹhin hydrolysis agbedemeji methacrylamide, iṣelọpọ esterification ti MMA.

(1) Ọna cyanohydrin acetone (ọna ACH)

Ọna ACH, akọkọ ti o dagbasoke nipasẹ US Lucite, jẹ ọna iṣelọpọ ile-iṣẹ akọkọ ti MMA, ati pe o tun jẹ ilana iṣelọpọ MMA akọkọ ni agbaye ni lọwọlọwọ.Ọna yii nlo acetone, hydrocyanic acid, sulfuric acid ati methanol bi awọn ohun elo aise, ati awọn igbesẹ ifaseyin pẹlu: ifaseyin cyanohydrinization, ifaseyin amidation ati iṣesi esterification hydrolysis.

Ilana ACH ti dagba ni imọ-ẹrọ, ṣugbọn o ni awọn aila-nfani to ṣe pataki wọnyi:

○ Lilo hydrocyanic acid majele ti o ga julọ, eyiti o nilo awọn ọna aabo to muna lakoko ibi ipamọ, gbigbe ati lilo;

○ Nipasẹ-iṣelọpọ ti iye nla ti aloku acid (ojutu olomi pẹlu sulfuric acid ati ammonium bisulfate bi awọn paati akọkọ ati ti o ni iye kekere ti ohun elo Organic), iye eyiti o jẹ awọn akoko 2.5 ~ 3.5 ti MMA, ati pe o jẹ pataki. orisun ti idoti ayika;

Nitori lilo sulfuric acid, a nilo ohun elo anti-corrosion, ati ikole ẹrọ naa jẹ gbowolori.

(2) Ọna Methacrylonitrile (ọna MAN)

Asahi Kasei ti ṣe agbekalẹ ilana methacrylonitrile (MAN) ti o da lori ọna ACH, ie, isobutylene tabi tert-butanol jẹ oxidized nipasẹ amonia lati gba MAN, eyiti o ṣe pẹlu sulfuric acid lati ṣe agbejade methacrylamide, eyiti lẹhinna ṣe atunṣe pẹlu sulfuric acid ati methanol lati gbejade. MMA.ọna MAN pẹlu amonia ifoyina ifaseyin, ifaseyin amidation ati hydrolysis esterification lenu, ati ki o le lo julọ ninu awọn ẹrọ ti awọn ACH ọgbin.Idahun hydrolysis nlo sulfuric acid ti o pọ ju, ati ikore ti methacrylamide agbedemeji jẹ fere 100%.Bibẹẹkọ, ọna naa ni awọn ọja hydrocyanic acid ti o majele pupọ, hydrocyanic acid ati sulfuric acid jẹ ibajẹ pupọ, awọn ibeere ohun elo ifaseyin ga pupọ, lakoko ti awọn eewu ayika ga pupọ.

2, isobutylene ifoyina ipa ọna
Isobutylene oxidation ti jẹ ọna imọ-ẹrọ ti o fẹ julọ fun awọn ile-iṣẹ pataki ni agbaye nitori ṣiṣe giga rẹ ati aabo ayika, ṣugbọn imọ-ẹrọ imọ-ẹrọ rẹ ga, ati pe Japan nikan ni ẹẹkan ni imọ-ẹrọ ni agbaye ati dina imọ-ẹrọ si China.Ọna naa pẹlu awọn iru meji ti ilana Mitsubishi ati ilana Asahi Kasei.

(1) Ilana Mitsubishi (ọna igbese mẹta isobutylene)

Mitsubishi Rayon ti Japan ṣe agbekalẹ ilana tuntun kan lati ṣe agbejade MMA lati isobutylene tabi tert-butanol bi ohun elo aise, ifoyina yiyan-igbesẹ meji nipasẹ afẹfẹ lati gba methacrylic acid (MAA), ati lẹhinna tunṣe pẹlu methanol.Lẹhin iṣelọpọ ti Mitsubishi Rayon, Ile-iṣẹ Japan Asahi Kasei, Japan Kyoto Monomer Company, Korea Lucky Company, ati bẹbẹ lọ ti rii iṣelọpọ ọkan lẹhin ekeji.Ile-iṣẹ Ẹgbẹ Shanghai Huayi ti ile ti ṣe idoko-owo pupọ ti eniyan ati awọn orisun inawo, ati lẹhin awọn ọdun 15 ti ilọsiwaju ati awọn akitiyan aibikita ti awọn iran meji, o ṣaṣeyọri ni idagbasoke ni ominira ni ifoyina-igbesẹ meji ati esterification ti imọ-ẹrọ MMA iṣelọpọ isobutylene mimọ, ati ni Oṣu Keji ọdun 2017 , o pari ati fi sinu iṣẹ ile-iṣẹ ile-iṣẹ MMA 50,000-ton MMA ni ile-iṣẹ iṣọpọ apapọ rẹ Dongming Huayi Yuhuang ti o wa ni Heze, Shandong Province, fifọ monopoly imọ-ẹrọ ti Japan ati di ile-iṣẹ nikan pẹlu imọ-ẹrọ yii ni China.imọ-ẹrọ, tun jẹ ki China jẹ orilẹ-ede keji lati ni imọ-ẹrọ ti iṣelọpọ fun iṣelọpọ MAA ati MMA nipasẹ oxidation ti isobutylene.

(2) Ilana Asahi Kasei (ilana meji-igbesẹ isobutylene)

Ile-iṣẹ Asahi Kasei ti Japan ti pẹ lati ṣe idagbasoke ti ọna esterification taara fun iṣelọpọ MMA, eyiti a ti dagbasoke ni aṣeyọri ati ti a fi si iṣiṣẹ ni ọdun 1999 pẹlu ile-iṣẹ ile-iṣẹ 60,000-ton ni Kawasaki, Japan, ati lẹhinna gbooro si awọn toonu 100,000.Ọna imọ-ẹrọ ni iṣe iṣe-igbesẹ meji, ie ifoyina ti isobutylene tabi tert-butanol ninu ipele gaasi labẹ iṣẹ ti ayase oxide composite Mo-Bi lati ṣe agbejade methacrolein (MAL), atẹle nipa esterification oxidative ti MAL ninu ipele omi labẹ iṣe ti Pd-Pb ayase lati gbejade MMA taara, nibiti esterification oxidative ti MAL jẹ igbesẹ bọtini ni ipa ọna yii lati ṣe agbejade MMA.Ọna ilana Asahi Kasei jẹ rọrun, pẹlu awọn igbesẹ meji ti ifaseyin ati omi nikan bi ọja-ọja, eyiti o jẹ alawọ ewe ati ore ayika, ṣugbọn apẹrẹ ati igbaradi ti ayase jẹ ibeere pupọ.O ti royin wipe Asahi Kasei's oxidative esterification catalyst ti ni igbegasoke lati iran akọkọ ti Pd-Pb si iran titun ti Au-Ni ayase.

Lẹhin iṣelọpọ ti imọ-ẹrọ Asahi Kasei, lati ọdun 2003 si 2008, awọn ile-iṣẹ iwadii inu ile bẹrẹ ariwo iwadi ni agbegbe yii, pẹlu ọpọlọpọ awọn ẹya bii Hebei Normal University, Institute of Engineering Engineering, Ile-ẹkọ giga ti Imọ-jinlẹ Kannada, Ile-ẹkọ giga Tianjin ati Ile-ẹkọ giga Harbin Engineering ni idojukọ lori idagbasoke ati ilọsiwaju ti Pd-Pb catalysts, bbl Lẹhin 2015, iwadi inu ile lori Au-Ni catalysts bẹrẹ Iyika ariwo miiran, aṣoju ti Dalian Institute of Chemical Engineering, Ile-ẹkọ giga ti Ilu Kannada, ti ni ilọsiwaju nla ninu iwadi kekere awaoko, pari iṣapeye ti ilana igbaradi ayase nano-goolu, ibojuwo ipo ifasẹyin ati idanwo igbelewọn iṣẹ ṣiṣe gigun gigun, ati pe o n ṣiṣẹ ni ifowosowopo pẹlu awọn ile-iṣẹ lati ṣe idagbasoke imọ-ẹrọ iṣelọpọ.

3, Ethylene carbonyl kolaginni ipa ọna
Imọ-ẹrọ ti iṣelọpọ ipa ọna iṣelọpọ ethylene carbonyl pẹlu ilana BASF ati ilana ethylene-propionic acid methyl ester.

(1) ọna ethylene-propionic acid (ilana BASF)

Ilana naa ni awọn igbesẹ mẹrin: ethylene ti wa ni hydroformylated lati gba propionaldehyde, propionaldehyde ti wa ni dipọ pẹlu formaldehyde lati gbejade MAL, MAL jẹ afẹfẹ afẹfẹ ninu tubular ti o wa titi ibusun reactor lati ṣe MAA, ati MAA ti yapa ati di mimọ lati ṣe MMA nipasẹ esterification pẹlu kẹmika kẹmika.Idahun naa jẹ igbesẹ bọtini.Ilana naa nilo awọn igbesẹ mẹrin, eyiti o jẹ idiju ati nilo ohun elo giga ati idiyele idoko-owo giga, lakoko ti anfani ni idiyele kekere ti awọn ohun elo aise.

Awọn aṣeyọri inu ile tun ti ṣe ni idagbasoke imọ-ẹrọ ti iṣelọpọ ethylene-propylene-formaldehyde ti MMA.2017, Shanghai Huayi Group Company, ni ifowosowopo pẹlu Nanjing NOAO New Materials Company ati Tianjin University, pari a awaoko igbeyewo ti 1,000 toonu ti propylene-formaldehyde condensation pẹlu formaldehyde to methacrolein ati awọn idagbasoke ti a package ilana fun a 90,000-ton ile ise ọgbin.Ni afikun, Ile-ẹkọ Imọ-ẹrọ Ilana ti Ile-ẹkọ giga ti Imọ-jinlẹ Kannada, ni ifowosowopo pẹlu Henan Energy ati Ẹgbẹ Kemikali, pari ile-iṣẹ awakọ ile-iṣẹ 1,000-ton kan ati ṣaṣeyọri iṣẹ iduroṣinṣin ni ọdun 2018.

(2) Ilana Ethylene-methyl propionate (ilana Lucite Alpha)

Awọn ipo iṣẹ ilana Lucite Alpha jẹ ìwọnba, ikore ọja ga, idoko-owo ọgbin ati awọn idiyele ohun elo aise jẹ kekere, ati iwọn ti ẹyọkan kan rọrun lati ṣe nla, Lọwọlọwọ Lucite nikan ni iṣakoso iyasoto ti imọ-ẹrọ yii ni agbaye ati kii ṣe gbe si ita aye.

Ilana Alpha ti pin si awọn igbesẹ meji:

Igbesẹ akọkọ jẹ iṣesi ti ethylene pẹlu CO ati methanol lati ṣe agbejade methyl propionate

lilo palladium-orisun isokan carbonylation ayase, eyi ti o ni awọn abuda kan ti ga aṣayan iṣẹ-ṣiṣe, ga selectivity (99.9%) ati ki o gun iṣẹ aye, ati awọn lenu ti wa ni ti gbe jade labẹ ìwọnba awọn ipo, eyi ti o jẹ kere ipata si awọn ẹrọ ati ki o din ikole olu idoko. ;

Igbesẹ keji jẹ iṣesi ti methyl propionate pẹlu formaldehyde lati ṣe agbekalẹ MMA

Ayase olona-alakoso ohun-ini ti lo, eyiti o ni yiyan MMA giga.Ni awọn ọdun aipẹ, awọn ile-iṣẹ inu ile ti ṣe idoko-owo itara nla ni idagbasoke imọ-ẹrọ ti methyl propionate ati formaldehyde condensation si MMA, ati pe wọn ti ni ilọsiwaju nla ni ayase ati idagbasoke ilana ifaseyin ibusun, ṣugbọn igbesi aye ayase ko ti de awọn ibeere fun ile-iṣẹ iṣelọpọ. awọn ohun elo.