A metil-metakrilát (MMA) egy fontos szerves kémiai alapanyag és polimer monomer, amelyet elsősorban szerves üveg előállításához használnak, műanyagok, akril, bevonatok és gyógyszerészeti funkcionális polimer anyagok stb. Termeléséhez. Ez egy csúcskategóriás anyag, elektronikus információk, optikai rost, robotika és egyéb mezők.

Anyagmonomerként az MMA -t főként a polimetil -metakrilát (közismert nevén plexi, PMMA) termelésére használják, és más vinilvegyületekkel is kopolimerizálhatók, hogy különféle tulajdonságokkal rendelkező termékeket kapjanak, például a polivinil -klorid előállításához. Az acrylikus előállításához.

Jelenleg háromféle érett eljárás létezik az MMA otthoni és külföldön történő előállításához: metakrilamid -hidrolízis -észterezési út (aceton -cyoanhydrin módszer és metakrilonitril módszer), izobutilén -oxidációs út (Mitsubishi folyamat és Asahi Kasei Process) és etilén -karbonil -szintézis út (BASF alfa módszer).

1 、 Metakrilamid hidrolízis -észterezési út
Ez az út a hagyományos MMA termelési módszer, beleértve az aceton -ciano -hidrin módszert és a metakrilril módszert, mind a metakrilamid közbenső hidrolízis után, az MMA észterezési szintézise után.

(1) aceton ciano -hidrin módszer (ACH módszer)

Az ACH módszer, amelyet először az US Lucite fejlesztett ki, az MMA legkorábbi ipari termelési módszere, és jelenleg a világon a világ mainstream termelési folyamata. Ez a módszer nyersanyagként acetont, szénsavat, kénsavat és metanolt alkalmaz, a reakció lépései között szerepel: ciano -hidrinizációs reakció, amidációs reakció és hidrolízis -észterezési reakció.

Az ACH folyamat technikailag érett, de a következő súlyos hátrányokkal rendelkezik:

○ Az erősen toxikus szénsav használata, amely szigorú védő intézkedéseket igényel a tárolás, szállítás és felhasználás során;

○ Nagy mennyiségű savmaradvány melléktermelése (vizes oldat kénsavval és ammónium-biszulfáttal fő komponensekként, és kis mennyiségű szerves anyagot tartalmaz), amelyek mennyisége 2,5 ~ 3,5-szerese az MMA-nak, és komoly környezeti szennyezés forrása;

o A kénsav felhasználása miatt korróziógátló berendezésekre van szükség, és a készülék felépítése drága.

(2) Metakriltril módszer (Man módszer)

Az Asahi Kasei az ACh útvonalon alapuló metakrilonitril (MAN) folyamatot fejlesztette ki, azaz az izobutilén vagy a terc-butanol ammóniával oxidálódik, hogy embert kapjon, amely kénsavval reagál, hogy metakrilamidot termeljen, amely ezután kénsavval és metanollal reagál az MMA előállításához. Az ember útja magában foglalja az ammónia -oxidációs reakciót, az amidációs reakciót és a hidrolízis -észterezési reakciót, és felhasználhatja az ACH üzem legtöbb berendezését. A hidrolízis reakció felesleges kénsavat használ, és a közbenső metakrilamid hozama majdnem 100%. A módszer azonban nagyon toxikus szénhidrogénsav-melléktermékekkel rendelkezik, a szénhidrogénsav és a kénsav nagyon korrozív, a reakcióberendezések igényei nagyon magas, míg a környezeti veszélyek nagyon magas.

2 、 izobutilén -oxidációs útvonal
Az izobutilén -oxidáció volt az előnyben részesített technológiai út a világ nagyvállalatainak nagy hatékonysága és környezetvédelme miatt, ám technikai küszöbértéke magas, és csak Japán volt a világon a technológiával, és blokkolta a technológiát Kínának. A módszer kétféle Mitsubishi -folyamatot és Asahi Kasei folyamatot tartalmaz.

(1) Mitsubishi folyamat (izobutilén háromlépéses módszer)

A japán Mitsubishi Rayon új eljárást fejlesztett ki az izobutilénből vagy a ter-butanolból származó MMA előállítására, mint nyersanyagként, kétlépéses szelektív oxidációval a levegővel, hogy metakrilsavat (MAA) kapjon, majd metanollal észter. A Mitsubishi Rayon, a japán Asahi Kasei Company, a Japán Kioto Monomer Company, a Korea Lucky Company stb. Indítás után az iparosodást váltották ki egymás után. A hazai sanghaji huayi csoportvállalat sok emberi és pénzügyi forrást fektetett be, és két generáció 15 éves folyamatos és szüntelen erőfeszítései után sikeresen kifejlesztette az izobutilén tiszta termelési MMA technológiájának kétlépcsős oxidációját és észterezését, és 2017. decemberében befejeződött, és üzembe helyezte egy 50 000 tonnás MMA ipari üzembe, a közös vállalkozásban, a Donging Huayi Yuyi-ban. Tartomány, megtörve a Japán technológiai monopóliumát, és az egyetlen vállalat, amely Kínában van ezzel a technológiával. A technológia, amely Kínát is teszi a második országnak, amely az iparosodott technológiával rendelkezik a MAA és az MMA előállításához az izobutilén oxidációjával.

(2) Asahi Kasei folyamat (izobutilén kétlépéses folyamat)

A japán Asahi Kasei Corporation már régóta elkötelezett az MMA előállításához szükséges közvetlen észterezési módszer fejlesztése mellett, amelyet 1999-ben sikeresen fejlesztettek ki és működtek egy 60 000 tonnás ipari üzemben Kawasaki-ban, Japánban, majd később 100 000 tonnára bővültek. A műszaki út kétlépéses reakcióból áll, azaz az izobutilén vagy a teret-butanol oxidációja a gázfázisban a Mo-Bi kompozit oxid-katalizátor hatása alatt, hogy metakroleint (MAL) hozzon létre, amelyet a MAL oxidatív észterezés követ, a MAL oxidatív észterifikációja a PD-PB-katalizátus előállításához. Ez az út. Az átmeneti szakaszban a kulccsal a folyékony fázisban. Az Asahi Kasei folyamat módszer egyszerű, csak két lépéssel a reakcióval és csak a víz, mint melléktermék, amely zöld és környezetbarát, de a katalizátor kialakítása és előkészítése nagyon igényes. Úgy tűnik, hogy Asahi Kasei oxidatív észterezési katalizátorát a PD-PB első generációjáról az Au-Ni katalizátor új generációjává alakították.

Az Asahi Kasei technológia iparosodása után, 2003 és 2008 között, a hazai kutatóintézetek kutatási fellendülést indítottak ezen a területen, számos egységgel, például a Hebei Normal University, a Folyamatmérnöki Intézet, a Kínai Tudományos Akadémia, a Tianjin Egyetem és a Harbin Engineering University, amely a PD-PB katalizátorok fejlesztésének fejlesztésére és fejlesztésére összpontosít, egy újabb körzeti kutatásra összpontosítva, egy másik körű katalysta-ra, amely egy másik körű katalizátorra összpontosít, egy másik fordulóban, egy másik fordulóban, az Au-ni-katalizátorok kezdetén. A Kínai Tudományos Akadémia Dalian Vegyészmérnöki Intézete nagy előrelépést ért el a kis kísérleti tanulmányban, befejezte a nano-arany katalizátor előkészítési folyamat optimalizálását, a reakciófeltételek szűrését és a vertikális frissítés hosszú ciklusú működési értékelési tesztjét, és most aktívan együttműködik a vállalkozásokkal az iparosodási technológia fejlesztése érdekében.

3 、 etilén -karbonil -szintézis út
Az etilén-karbonil-szintézis útvonal-iparosodás technológiája magában foglalja a BASF-eljárást és az etilén-propionsav-metil-észter folyamatot.

(1) etilén-propionsav módszer (BASF folyamat)

A folyamat négy lépésből áll: az etilént hidrogén-alakítják, hogy propionaldehidet kapjunk, a propionaldehidet formaldehiddel kondenzálják, hogy MAL-t termeljenek, a MAL-t egy tubuláris rögzített ágyú reaktorban oxidálják, és az MAA-t elválasztják, és megtisztítják, hogy MMA-t hozzárendeljék metanollal. A reakció a legfontosabb lépés. A folyamat négy lépést igényel, ami viszonylag nehézkes, és magas berendezéseket és magas beruházási költségeket igényel, míg az előnye az alacsony költségek.

Háztartási áttöréseket végeztek az MMA etilén-propilén-formaldehid szintézisének technológiájában is. 2017, a Shanghai Huayi Group Company, a Nanjing Noao New Materials Company-val és a Tianjin Egyetemmel együttműködve 1000 tonna propilén-formaldehid-kondenzációval végzett kísérleti tesztet végzett a metakrolein formaldehiddel és egy 90 000 tonnás ipari üzem folyamatos fejlesztési csomagjának fejlesztésével. Ezenkívül a Kínai Tudományos Akadémia Folyamatmérnöki Intézete, a Henan Energy and Chemical Group-nal együttműködve, 1000 tonnás ipari kísérleti üzemet végzett, és 2018-ban sikeresen elérte a stabil működést.

(2) etilén-metil-propionát folyamat (lucite alfa-eljárás)

A lucite alfa -eljárás működési feltételei enyhe, a termék hozama magas, a növényi beruházások és a nyersanyagköltségek alacsonyak, és az egyetlen egység méretaránya könnyű megtenni, jelenleg csak a Lucite exkluzív irányítja ezt a technológiát a világon, és nem kerül át a külvilágra.

Az alfa -folyamatot két lépésre osztják:

Az első lépés az etilén CO -val és metanollal való reakciója metil -propionát előállításához

A palládium-alapú homogén karbonilációs katalizátor felhasználása, amelynek nagy aktivitásának, nagy szelektivitásának (99,9%) és hosszú élettartamának tulajdonságai vannak, és a reakciót enyhe körülmények között hajtják végre, ami kevésbé korrozív az eszközre és csökkenti az építési tőkebefektetést;

A második lépés a metil -propionát reakciója a formaldehiddel, hogy MMA -t képezzen

Választott multi-fázisú katalizátort használunk, amelynek magas MMA szelektivitása van. Az utóbbi években a hazai vállalkozások nagy lelkesedést fektettek be a metil-propionát és a formaldehid kondenzáció technológiájába az MMA-ra, és nagy előrelépést tettek a katalizátor és a rögzített ágyú reakciófolyamat fejlesztésében, ám a katalizátor élettartama még nem érte el az ipari alkalmazások követelményeit.