Mae Methyl Methacrylate (MMA) yn ddeunydd crai cemegol organig pwysig a monomer polymer, a ddefnyddir yn bennaf wrth gynhyrchu gwydr organig, mowldio plastigau, acryligau, haenau a deunyddiau polymer swyddogaethol fferyllol, ac ati. Mae'n ddeunydd pen uchel ar gyfer eryr, gwybodaeth electronig a ffibr arall, robotig, robots.

Fel monomer deunydd, defnyddir MMA yn bennaf wrth gynhyrchu methacrylate polymethyl (a elwir yn gyffredin fel plexiglass, PMMA), a gellir ei gopio hefyd â chyfansoddion finyl eraill i gael cynhyrchion â gwahanol briodweddau, megis ar gyfer cynhyrchu clorid polyvinyl (PVC) ACREs ACR, mBS AC.

Ar hyn o bryd, mae tri math o brosesau aeddfed ar gyfer cynhyrchu MMA gartref a thramor: llwybr esterification hydrolysis methacrylamid (dull aseton cyanohydrin a dull methacrylonitrile), llwybr ocsidiad isobutylene a phroses mitseChi (mitse moutseHi (KasteShi) dull).

1 、 Llwybr Esterification Hydrolysis Methacrylamid
Y llwybr hwn yw'r dull cynhyrchu MMA traddodiadol, gan gynnwys y dull aseton cyanohydrin a'r dull methacrylonitrile, y ddau ar ôl hydrolysis canolradd methacrylamid, synthesis esterification MMA.

(1) Dull cyanohydrin aseton (dull ACH)

Y dull ACH, a ddatblygwyd gyntaf gan Lucite yr UD, yw dull cynhyrchu diwydiannol cynharaf MMA, a dyma hefyd y broses gynhyrchu MMA prif ffrwd yn y byd ar hyn o bryd. Mae'r dull hwn yn defnyddio aseton, asid hydrocyanig, asid sylffwrig a methanol fel deunyddiau crai, ac mae'r camau adweithio yn cynnwys: adwaith cyanohydrinization, adwaith yng nghanol ac adwaith esterification hydrolysis.

Mae'r broses ACH yn aeddfed yn dechnegol, ond mae ganddo'r anfanteision difrifol canlynol:

○ defnyddio asid hydrocyanig gwenwynig iawn, sy'n gofyn am fesurau amddiffynnol llym wrth storio, cludo a defnyddio;

○ Sgil-gynhyrchu llawer iawn o weddillion asid (toddiant dyfrllyd ag asid sylffwrig ac amoniwm bisulfate fel prif gydrannau ac yn cynnwys ychydig bach o ddeunydd organig), y mae ei swm yn 2.5 ~ 3.5 gwaith MMA, ac mae'n ffynhonnell ddifrifol o lygredd amgylcheddol;

o Oherwydd defnyddio asid sylffwrig, mae angen offer gwrth-cyrydiad, ac mae adeiladu'r ddyfais yn ddrud.

(2) Dull Methacrylonitrile (dull dyn)

Mae Asahi Kasei wedi datblygu'r broses methacrylonitrile (dyn) yn seiliedig ar lwybr ACH, hy, mae isobutylene neu tert-butanol yn cael ei ocsidio gan amonia i gael dyn, sy'n adweithio ag asid sylffwrig i gynhyrchu methacrylamid, sydd wedyn yn ymateb gydag asid sylffwrig a methanol. Mae'r llwybr dyn yn cynnwys adwaith ocsideiddio amonia, adwaith yng nghanol ac adwaith esterification hydrolysis, a gall ddefnyddio'r rhan fwyaf o offer y planhigyn ACH. Mae'r adwaith hydrolysis yn defnyddio gormod o asid sylffwrig, ac mae cynnyrch methacrylamid canolradd bron yn 100%. Fodd bynnag, mae gan y dull sgil-gynhyrchion asid hydrocyanig gwenwynig iawn, asid hydrocyanig ac asid sylffwrig yn gyrydol iawn, mae'r gofynion offer adweithio yn uchel iawn, tra bod y peryglon amgylcheddol yn uchel iawn.

2 、 llwybr ocsideiddio isobutylene
Ocsidiad Isobutylene fu'r llwybr technoleg a ffefrir ar gyfer cwmnïau mawr yn y byd oherwydd ei effeithlonrwydd uchel a'i ddiogelwch i'r amgylchedd, ond mae ei drothwy technegol yn uchel, a dim ond Japan oedd â'r dechnoleg yn y byd ar un adeg a rhwystro'r dechnoleg i China. Mae'r dull yn cynnwys dau fath o broses Mitsubishi a phroses Asahi Kasei.

(1) Proses Mitsubishi (dull tri cham isobutylene)

Datblygodd Mitsubishi Rayon Japan broses newydd i gynhyrchu MMA o isobutylene neu tert-butanol fel deunydd crai, ocsidiad dethol dau gam mewn aer i gael asid methacrylig (MAA), ac yna ei esterio â methanol. Ar ôl diwydiannu Mitsubishi Rayon, mae Cwmni Japan Asahi Kasei, Cwmni Japan Kyoto Monomer, Cwmni Lwcus Korea, ac ati wedi gwireddu diwydiannu un ar ôl y llall. The domestic Shanghai Huayi Group Company invested a lot of human and financial resources, and after 15 years of continuous and unremitting efforts of two generations, it successfully developed independently the two-step oxidation and esterification of isobutylene clean production MMA technology, and in December 2017, it completed and put into operation a 50,000-ton MMA industrial plant in its joint venture company Dongming Huayi Yuhuang located in Heze, Talaith Shandong, torri monopoli technoleg Japan a dod yr unig gwmni gyda'r dechnoleg hon yn Tsieina. technoleg, gan wneud China hefyd yn ail wlad i gael y dechnoleg ddiwydiannol ar gyfer cynhyrchu MAA ac MMA trwy ocsideiddio isobutylene.

(2) Proses Asahi Kasei (proses dau gam isobutylene)

Mae Corfforaeth Asahi Kasei Japan wedi ymrwymo ers amser maith i ddatblygu dull esterification uniongyrchol ar gyfer cynhyrchu MMA, a ddatblygwyd yn llwyddiannus a'i roi ar waith ym 1999 gyda ffatri ddiwydiannol 60,000 tunnell yn Kawasaki, Japan, ac a ehangodd yn ddiweddarach i 100,000 tunnell. Mae'r llwybr technegol yn cynnwys adwaith dau gam, hy ocsidiad isobutylene neu tert-butanol yn y cyfnod nwy o dan weithred catalydd ocsid cyfansawdd mo-bi i gynhyrchu methacrolein (MAL), ac yna esteriad ocsideiddiol MAL yn y cyfnod hylifol yn uniongyrchol, mae mam yn malio peb yn malio. llwybr i gynhyrchu MMA. Mae dull proses Asahi Kasei yn syml, gyda dim ond dau gam o adweithio a dim ond dŵr fel sgil-gynnyrch, sy'n wyrdd ac yn gyfeillgar i'r amgylchedd, ond mae dyluniad a pharatoi'r catalydd yn feichus iawn. Adroddir bod catalydd esterification ocsideiddiol Asahi Kasei wedi'i uwchraddio o'r genhedlaeth gyntaf o PD-PB i'r genhedlaeth newydd o gatalydd Au-Ni.

Ar ôl diwydiannu technoleg Asahi Kasei, rhwng 2003 a 2008, cychwynnodd sefydliadau ymchwil domestig ffyniant ymchwil yn y maes hwn, gyda sawl uned fel Prifysgol Hebei Normal, Sefydliad Peirianneg Proses, Academi Gwyddorau Tsieineaidd, Prifysgol Tianjin a Phrifysgol Peirianneg Harbin yn canolbwyntio ar ddatblygu a gwella Catalystau Domestig, ar ôl 2015, ac ati. Mae Sefydliad Peirianneg Cemegol Dalian, Academi Gwyddorau Tsieineaidd, wedi gwneud cynnydd mawr yn yr astudiaeth beilot fach, wedi cwblhau optimeiddio proses baratoi catalydd nano-aur, sgrinio cyflwr adweithio ac uwchraddio prawf gwerthuso gweithrediad cylch hir-fertigol, ac mae bellach yn cydweithredu'n weithredol â mentrau i ddatblygu technoleg diwydiannu.

3 、 Llwybr Synthesis Carbonyl Ethylene
Mae technoleg diwydiannu llwybr synthesis carbonyl ethylen yn cynnwys proses BASF a phroses ester methyl asid ethylen-propionig.

(1) Dull asid ethylen-propionig (proses BASF)

Mae'r broses yn cynnwys pedwar cam: mae ethylen yn hydrofformylated i gael propionaldehyde, mae propionaldehyde yn cael ei gyddwyso â fformaldehyd i gynhyrchu MAL, mae MAL yn cael ei ocsidio aer mewn adweithydd gwely sefydlog tiwbaidd i gynhyrchu mAA, ac mae mAA wedi'i wahanu a'i buro i gynhyrchu MMA trwy ddyraniad gyda methanol. Yr adwaith yw'r cam allweddol. Mae'r broses yn gofyn am bedwar cam, sy'n gymharol feichus ac sydd angen offer uchel a chost buddsoddi uchel, tra mai'r fantais yw cost isel deunyddiau crai.

Gwnaed datblygiadau domestig hefyd yn natblygiad technoleg synthesis ethylen-propylen-formaldehyde o MMA. Cwblhaodd 2017, Cwmni Grŵp Shanghai Huayi, mewn cydweithrediad â Chwmni Deunyddiau Newydd Nanjing NOAO a Phrifysgol Tianjin, brawf peilot o 1,000 tunnell o anwedd propylen-formaldehyde gyda fformaldehyd i fethacrolein a datblygu pecyn proses 90,000 tun ar gyfer planhigyn diwydiannol 90,000 tun. Yn ogystal, cwblhaodd Sefydliad Peirianneg Proses Academi Gwyddorau Tsieineaidd, mewn cydweithrediad â Henan Energy and Chemical Group, ffatri beilot diwydiannol 1,000 tunnell a chyflawnodd weithrediad sefydlog yn llwyddiannus yn 2018.

(2) Proses propionate ethylen-methyl (proses alffa lucite)

Mae amodau gweithredu prosesau alffa lucite yn ysgafn, mae'r cynnyrch cynnyrch yn uchel, buddsoddiad planhigion ac mae costau deunydd crai yn isel, ac mae graddfa un uned yn hawdd ei wneud yn fawr, ar hyn o bryd dim ond Lucite sydd â rheolaeth unigryw ar y dechnoleg hon yn y byd ac nid yw'n cael ei throsglwyddo i'r byd y tu allan.

Rhennir y broses alffa yn ddau gam:

Y cam cyntaf yw ymateb ethylen gyda CO a methanol i gynhyrchu methyl propionate

Gan ddefnyddio catalydd carbonylation homogenaidd wedi'i seilio ar palladium, sydd â nodweddion gweithgaredd uchel, detholusrwydd uchel (99.9%) a bywyd gwasanaeth hir, a chynhelir yr adwaith o dan amodau ysgafn, sy'n llai cyrydol i'r ddyfais ac yn lleihau'r buddsoddiad cyfalaf adeiladu;

Yr ail gam yw ymateb methyl propionate gyda fformaldehyd i ffurfio MMA

Defnyddir catalydd aml-gam perchnogol, sydd â detholusrwydd MMA uchel. Yn ystod y blynyddoedd diwethaf, mae mentrau domestig wedi buddsoddi brwdfrydedd mawr yn natblygiad technoleg anwedd methyl propionate a fformaldehyd i MMA, ac wedi gwneud cynnydd mawr yn natblygiad proses ymateb catalydd a gwely gwely sefydlog, ond nid yw'r bywyd catalydd wedi cyrraedd y gofynion ar gyfer cymwysiadau diwydiannol eto.