متیل متاکریلات (MMA) یک ماده اولیه شیمیایی آلی و مونومر پلیمری است که عمدتاً در تولید شیشه های آلی ، پلاستیک های قالب ریزی ، اکریلیک ، پوشش ها و مواد پلیمری عملکردی دارویی و غیره مورد استفاده قرار می گیرد. اطلاعات ، فیبر نوری ، روباتیک و سایر زمینه ها.

به عنوان یک مونومر مواد ، MMA عمدتاً در تولید پلی متیل متاکریلات (که معمولاً به عنوان پلکسی گلاس ، PMMA شناخته می شود) استفاده می شود ، و همچنین می تواند با سایر ترکیبات وینیل برای به دست آوردن محصولات با خواص مختلف ، مانند تولید پلی وینیل کلرید (PVC -PVC ) مواد افزودنی ACR ، MBS و به عنوان مونومر دوم در تولید آکریلیک.

در حال حاضر ، سه نوع فرآیند بالغ برای تولید MMA در داخل و خارج از کشور وجود دارد: مسیر استریلیز هیدرولیز متاکریلامید (روش استون سیانوهیدرین و روش متاکرییلونیتریل) ، مسیر اکسیداسیون ایزوبوتیلن (فرآیند میتسوبیشی و فرآیند asahi kasei) و مسیر سنتز اتیلن کربونیلیلیل (Asahi Kasei) و مسیر سنتز اتیلن کربونیل ( روش BASF و روش لوسیت آلفا).

1 、 مسیر استریلیز هیدرولیز متاکریلامید
این مسیر روش تولید MMA سنتی ، از جمله روش سیانوهیدرین استون و روش متاکرییلونیتریل است ، هر دو پس از هیدرولیز میانی متاکریلامید ، سنتز استریزاسیون MMA.

(1) روش سیانوهیدرین استون (روش ACH)

روش ACH که برای اولین بار توسط لوسیت ایالات متحده ساخته شده است ، اولین روش تولید صنعتی MMA است و همچنین روند اصلی تولید MMA در جهان است. این روش از استون ، اسید هیدروسیانیک ، اسید سولفوریک و متانول به عنوان مواد اولیه استفاده می کند و مراحل واکنش عبارتند از: واکنش سیانوهیدرینیزاسیون ، واکنش مرسوم و واکنش استریلایز هیدرولیز.

فرآیند ACH از نظر فنی بالغ است ، اما دارای مضرات جدی زیر است:

○ استفاده از اسید هیدروسیانیک بسیار سمی ، که نیاز به اقدامات محافظتی دقیق در هنگام ذخیره ، حمل و نقل و استفاده دارد.

○ تولید فرعی مقدار زیادی از اسید باقیمانده (محلول آبی با اسید سولفوریک و بیسولفات آمونیوم به عنوان اجزای اصلی و حاوی مقدار کمی از مواد آلی) ، که مقدار آن 3.5 ~ 2.5 برابر MMA است و جدی است. منبع آلودگی محیط زیست ؛

o به دلیل استفاده از اسید سولفوریک ، تجهیزات ضد خوردگی مورد نیاز است و ساخت دستگاه گران است.

(2) روش متاکریلونیتریل (روش مرد)

Asahi Kasei فرآیند متاکریلونیتریل (MAN) را بر اساس مسیر ACH توسعه داده است ، یعنی ایزوبوتیلن یا tert-butanol توسط آمونیاک برای به دست آوردن انسان اکسیده می شود ، که با اسید سولفوریک برای تولید متاکریلامید واکنش نشان می دهد ، که پس از آن با اسید سولفوریک و متانول واکنش نشان می دهد تا تولید شود تا تولید شود تا تولید شود تا با اسید سولفوریک و متانول واکنش نشان دهد. MMA. مسیر MAN شامل واکنش اکسیداسیون آمونیاک ، واکنش آمیزو و واکنش استری هیدرولیز است و می تواند از بیشتر تجهیزات گیاه ACH استفاده کند. واکنش هیدرولیز از اسید سولفوریک اضافی استفاده می کند و عملکرد متاکریلامید میانی تقریباً 100 ٪ است. با این حال ، این روش دارای فرآورده های جانبی اسید هیدروسیانیک بسیار سمی ، اسید هیدروسیانیک و اسید سولفوریک بسیار فاسد است ، نیازهای تجهیزات واکنش بسیار زیاد است ، در حالی که خطرات محیطی بسیار زیاد است.

مسیر اکسیداسیون ایزوبوتیلن 2 、
ایزوبوتیلن اکسیداسیون به دلیل راندمان بالا و حفاظت از محیط زیست ، مسیر فناوری ترجیحی برای شرکتهای بزرگ جهان بوده است ، اما آستانه فنی آن زیاد است ، و فقط ژاپن یک بار این فناوری را در جهان داشت و این فناوری را به چین مسدود کرد. این روش شامل دو نوع فرآیند میتسوبیشی و فرآیند Asahi Kasei است.

(1) فرآیند میتسوبیشی (روش سه مرحله ای ایزوبوتیلن)

ریون میتسوبیشی ژاپن فرآیند جدیدی را برای تولید MMA از ایزوبوتیلن یا tert-butanol به عنوان مواد اولیه ، اکسیداسیون انتخابی دو مرحله ای توسط هوا برای بدست آوردن اسید متاکریلیک (MAA) ایجاد کرد و سپس با متانول استریت کرد. پس از صنعتی شدن میتسوبیشی ریون ، شرکت ژاپن Asahi Kasei ، شرکت ژاپن Kyoto Monomer ، شرکت Lucky Company ، و غیره. شرکت گروهی گروه داخلی شانگهای هوئی بسیاری از منابع انسانی و مالی را سرمایه گذاری کرده است و پس از 15 سال تلاش مداوم و بی نظیر دو نسل ، با موفقیت به طور مستقل اکسیداسیون دو مرحله ای و استری ایزوبوتیلن تولید MMA Technology را توسعه داد. ، این کارخانه یک کارخانه صنعتی 50،000 تنی MMA را در شرکت سرمایه گذاری مشترک خود Dongming Huayi Yuhuhang واقع در Heze ، استان شاندونگ قرار داد و انحصار فناوری ژاپن را شکست و تنها با این فناوری در چین تبدیل شد. فناوری ، همچنین باعث می شود چین به عنوان دومین کشور از فناوری صنعتی برای تولید MAA و MMA با اکسیداسیون ایزوبوتیلن استفاده کند.

(2) فرآیند Asahi Kasei (فرایند دو مرحله ای ایزوبوتیلن)

شرکت Asahi Kasei ژاپن مدتهاست که متعهد به توسعه روش استری سازی مستقیم برای تولید MMA است که در سال 1999 با یک کارخانه صنعتی 60،000 تنی در کاوازاکی ، ژاپن با موفقیت توسعه یافت و بعداً به 100،000 تن گسترش یافت. مسیر فنی شامل یک واکنش دو مرحله ای ، یعنی اکسیداسیون ایزوبوتیلن یا tert-butanol در فاز گاز تحت عمل کاتالیزور اکسید کامپوزیت MO-BI برای تولید متاکرولین (MAL) است ، و به دنبال آن استری اکسیداتیو MAL در آن فاز مایع تحت عمل کاتالیزور PD-PB برای تولید MMA به طور مستقیم ، جایی که استری اکسیداتیو MAL گام اصلی در این مسیر برای تولید MMA است. روش فرآیند Asahi Kasei ساده است ، تنها دو مرحله واکنش و فقط آب به عنوان یک محصول جانبی ، که سبز و سازگار با محیط زیست است ، اما طراحی و تهیه کاتالیزور بسیار خواستار است. گزارش شده است که کاتالیزور اکسیداتیو اکسیداتیو Asahi Kasei از نسل اول PD-PB به نسل جدید کاتالیزور Au-Ni ارتقا یافته است.

پس از صنعتی شدن فناوری Asahi Kasei ، از سال 2003 تا 2008 ، موسسات تحقیقاتی داخلی در این زمینه رونق تحقیقاتی را آغاز کردند ، با چندین واحد مانند دانشگاه هبی عادی ، انستیتوی مهندسی فرآیند ، آکادمی علوم چین ، دانشگاه تیانجین و دانشگاه مهندسی هاربین تمرکز در مورد توسعه و بهسازی کاتالیزورهای PD-PB و غیره. پس از سال 2015 ، تحقیقات خانگی در مورد کاتالیزورهای AU-NI دور دیگری از رونق را آغاز کرد ، که نماینده آن موسسه مهندسی شیمی دالیان ، آکادمی علوم چین است ، پیشرفت زیادی در این زمینه داشته است مطالعه مقدماتی کوچک ، بهینه سازی فرآیند آماده سازی کاتالیزور نانو-طلا ، غربالگری وضعیت واکنش و تست ارزیابی عملکرد چرخه عمودی را به پایان رساند و اکنون برای توسعه فناوری صنعتی سازی به طور فعال با شرکت ها همکاری می کند.

مسیر سنتز 3 、 اتیلن کربونیل
فناوری صنعتی شدن مسیر سنتز اتیلن کربونیل شامل فرآیند BASF و فرآیند اتیلن-پروپیونیک اسید متیل استر است.

(1) روش اسید اتیلن-پروپیونیک (فرآیند BASF)

این فرآیند از چهار مرحله تشکیل شده است: اتیلن برای به دست آوردن پروپیونالدهید هیدروفرمیله شده است ، پروپیونالدهید با فرمالدئید متراکم می شود تا MAL تولید شود ، MAL در یک راکتور بستر ثابت توبولار برای تولید MAA اکسیده می شود ، و MAA جدا شده و تصفیه می شود تا با استفاده از استریاسیون با MMA تولید شود. متانول واکنش مرحله اصلی است. این فرایند به چهار مرحله نیاز دارد که نسبتاً دست و پا گیر است و به تجهیزات بالایی و هزینه سرمایه گذاری بالا نیاز دارد ، در حالی که مزیت کم هزینه مواد اولیه است.

پیشرفت های داخلی نیز در توسعه فناوری سنتز اتیلن-پروپیلن-فرمالدئید از MMA ساخته شده است. 2017 ، شرکت گروه شانگهای هوئی ، با همکاری شرکت Nanjing Noao New Material Material و دانشگاه Tianjin ، یک آزمایش آزمایشی 1000 تن تراکم پروپیلن-فرمالدئید با فرمالدئید به متاکرولین و توسعه یک بسته فرآیند برای یک کارخانه صنعتی 90،000 تنی انجام داد. علاوه بر این ، انستیتوی مهندسی فرآیند آکادمی علوم چین ، با همکاری گروه انرژی و گروه شیمیایی هنان ، یک کارخانه آزمایشی صنعتی 1000 تنی را به اتمام رساند و در سال 2018 با موفقیت به بهره برداری رسید.

(2) فرآیند اتیلن متیل پروپیونات (فرآیند لوسیت آلفا)

شرایط عملیاتی فرآیند لوسیت آلفا خفیف است ، عملکرد محصول زیاد است ، سرمایه گذاری گیاهان و هزینه مواد اولیه کم است و مقیاس یک واحد واحد به راحتی انجام می شود ، در حال حاضر فقط لوسیت کنترل انحصاری این فناوری را در جهان دارد و نیست به دنیای خارج منتقل شد.

فرآیند آلفا به دو مرحله تقسیم می شود:

مرحله اول واکنش اتیلن با CO و متانول برای تولید متیل پروپیونات است

با استفاده از کاتالیزور همگن همگن مستقر در پالادیوم ، که ویژگی های فعالیت بالا ، انتخاب بالا (99.9 ٪) و عمر طولانی را دارد و واکنش در شرایط خفیف انجام می شود ، که برای دستگاه کم ارزش تر است و سرمایه گذاری سرمایه گذاری را کاهش می دهد. ؛

مرحله دوم واکنش متیل پروپیونات با فرمالدئید برای تشکیل MMA است

از یک کاتالیزور اختصاصی چند فاز استفاده می شود که دارای انتخاب MMA بالایی است. در سالهای اخیر ، شرکتهای داخلی اشتیاق زیادی را در توسعه فناوری تراکم متیل پروپیونات و فرمالدئید به MMA سرمایه گذاری کرده اند ، و پیشرفت زیادی در کاتالیزور و توسعه فرآیند واکنش بستر ثابت داشته اند ، اما زندگی کاتالیزور هنوز به الزامات لازم برای صنعتی نرسیده است. برنامه ها