Metacrilate di metile (MMA) hè una materia prima chimica organica impurtante è monomeru polimeru, principarmenti utilizatu in a produzzione di vetru organicu, plastichi di moldura, acrilichi, rivestimenti è materiali polimerici funzionali farmaceutichi, etc. Hè un materiale high-end per aerospaziale, elettronicu. infurmazione, fibra ottica, robotica è altri campi.

Cum'è un monomeru materiale, MMA hè principarmenti utilizatu in a produzzione di polimetilmetacrilate (cumunemente cunnisciutu cum'è plexiglass, PMMA), è pò ancu esse copolimerizatu cù altri composti vinilici per ottene prudutti cù diverse proprietà, cum'è per a fabricazione di clorur di polivinile (PVC). ) additivi ACR, MBS è cum'è un secondu monomeru in a produzzione di acrilichi.

Attualmente, ci sò trè tippi di prucessi maturi per a produzzione di MMA in casa è à l'esteru: via di esterificazione di l'idrolisi di metacrilammide (metudu di acetone cianidrina è metudu di metacrilonitrile), via di ossidazione di isobutilene (processu Mitsubishi è prucessu Asahi Kasei) è via di sintesi di etilene carbonile (processu Mitsubishi è prucessu Asahi Kasei). U metudu BASF è u metudu Lucite Alpha).

1 、 via di esterificazione di l'idrolisi di metacrilammide
Questa strada hè u metudu tradiziunale di produzzione MMA, cumpresu u metudu di acetone cianidrina è u metudu di metacrilonitrile, tramindui dopu l'idrolisi intermedia di metacrilamida, sintesi di esterificazione di MMA.

(1) Metudu di acetone cianidrina (metudu ACH)

U metudu ACH, sviluppatu prima da i US Lucite, hè u primu metudu di produzzione industriale di MMA, è hè ancu u prucessu di produzzione MMA mainstream in u mondu à l'oghje.Stu metudu usa l'acetone, l'acidu cianhidric, l'acidu sulfuricu è u metanolu cum'è materie prime, è i passi di reazione includenu: reazione di cianohidrinizazione, reazione di amidazione è reazione di esterificazione di idrolisi.

U prucessu ACH hè tecnicamente maturu, ma hà i seguenti svantaghji seri:

○ L'usu di l'acidu idrocianicu altamente tossicu, chì richiede misure protettive strette durante u almacenamentu, u trasportu è l'usu;

○ Pruduzzione di una grande quantità di residu di l'acidu (soluzione aquosa cù l'acidu sulfuricu è u bisulfate ammonium cum'è cumpunenti principali è chì cuntene una piccula quantità di materia urganica), a quantità di quale hè 2,5 ~ 3,5 volte quella di MMA, è hè un seriu. fonte di contaminazione ambientale;

o A causa di l'usu di l'acidu sulfuricu, l'equipaggiu anticorrosione hè necessariu, è a custruzzione di u dispusitivu hè caru.

(2) Metudu di metacrilonitrile (metudu MAN)

Asahi Kasei hà sviluppatu u prucessu di metacrilonitrile (MAN) basatu annantu à a strada ACH, vale à dì, l'isobutilene o tert-butanol hè oxidatu da l'ammonia per ottene MAN, chì reagisce cù l'acidu sulfuricu per pruduce metacrilamida, chì poi reagisce cù l'acidu sulfuricu è metanolu per pruduce. MMA.a strada MAN include a reazione d'ossidazione di l'ammonia, a reazzione di amidazione è a reazzione di esterificazione di l'idrolisi, è ponu utilizà a maiò parte di l'equipaggiu di a pianta ACH.A reazione di l'idrolisi usa l'acidu sulfuricu in eccesso, è u rendiment di metacrilamida intermedia hè quasi 100%.In ogni casu, u metudu hà sottoprodotti di l'acidu cianicu altamente tossicu, l'acidu cianidrica è l'acidu sulfuricu sò assai corrosivi, i requisiti di l'equipaggiu di reazione sò assai elevati, mentre chì i periculi ambientali sò assai elevati.

2 、 via d'ossidazione di isobutilene
L'ossidazione di l'isobutilene hè stata a strada tecnologica preferita per i grandi imprese in u mondu per via di a so alta efficienza è a prutezzione di l'ambiente, ma u so limitu tecnicu hè altu, è solu u Giappone hà avutu a tecnulugia in u mondu è hà bluccatu a tecnulugia in Cina.U metudu include dui tipi di prucessu Mitsubishi è prucessu Asahi Kasei.

(1) Prucessu Mitsubishi (metudu isobutilene in trè tappe)

Mitsubishi Rayon di u Giappone hà sviluppatu un novu prucessu per pruduce MMA da isobutilene o tert-butanol cum'è materia prima, l'ossidazione selettiva in dui tappe per l'aria per ottene l'acidu metacrilicu (MAA), è dopu esterificatu cù metanolu.Dopu à l'industrializazione di Mitsubishi Rayon, Japan Asahi Kasei Company, Japan Kyoto Monomer Company, Korea Lucky Company, etc., anu realizatu l'industrializazione unu dopu l'altru.U domesticu Shanghai Huayi Group Company hà investitu assai risorse umane è finanziarie, è dopu à 15 anni di sforzi cuntinui è incessanti di duie generazioni, hà sviluppatu cù successu indipindentamente l'ossidazione è l'esterificazione in dui tappe di a tecnulugia MMA di produzzione pulita di isobutilene, è in dicembre 2017. , hà cumpletu è messu in opera una pianta industriale di 50.000 tonnellate MMA in a so cumpagnia di joint venture Dongming Huayi Yuhuang situata in Heze, a pruvincia di Shandong, rompe u monopoliu di a tecnulugia di u Giappone è diventendu l'unica cumpagnia cù sta tecnulugia in Cina.ticnoluggìa dâ, macari China u sicondu paese à avè a tecnulugia industrializata per a pruduzzione di MAA è MMA da l'ossidazione di isobutilene.

(2) Prucessu Asahi Kasei (processu in dui fasi di isobutilene)

A Asahi Kasei Corporation di u Giappone hà longu impegnatu à u sviluppu di u metudu di esterificazione diretta per a produzzione di MMA, chì hè stata sviluppata è messu in opera in u 1999 cù una pianta industriale di 60 000 tunnellate in Kawasaki, Giappone, è più tardi allargata à 100 000 tunnellate.A via tecnica hè custituita da una reazzione in dui fasi, vale à dì l'ossidazione di isobutilene o tert-butanol in a fase gasosa sottu l'azzione di u catalizzatore d'ossidu compositu Mo-Bi per pruduce metacroleina (MAL), seguita da l'esterificazione oxidativa di MAL in u fase liquidu sottu à l 'azzione di catalyseur Pd-Pb à pruducia MMA direttamente, induve l' esterification oxidative di MAL hè u passu chiavi in ​​sta strada à pruducia MMA.U metudu di prucessu Asahi Kasei hè simplice, cù solu dui passi di reazzione è solu l'acqua cum'è un subproduttu, chì hè verde è ecologicu, ma u disignu è a preparazione di u catalizzatore hè assai esigenti.Hè infurmatu chì u catalizzatore di esterificazione oxidativa di Asahi Kasei hè statu aghjurnatu da a prima generazione di Pd-Pb à a nova generazione di catalizzatore Au-Ni.

Dopu à l'industrializazione di a tecnulugia Asahi Kasei, da u 2003 à u 2008, l'istituzioni di ricerca domestica anu iniziatu un boom di ricerca in questa zona, cù parechje unità cum'è Hebei Normal University, Institute of Process Engineering, Chinese Academy of Sciences, Tianjin University è Harbin Engineering University focusing. nant'à u sviluppu è a migliurà di catalyseurs Pd-Pb, etc Dopu à 2015, a ricerca domestica nantu à i catalyseurs Au-Ni hà iniziatu Un altru round di boom, rapprisentanti di quale hè Dalian Institute of Chemical Engineering, Chinese Academy of Sciences, hà fattu un grande prugressu in l'. picculu studiu pilotu, compie u ottimisazione di nano-oru prucessu di preparazione catalyseur, screening cundizione reazzione è aghjurnamentu verticale test di valutazione funziunamentu longu-ciclu, è hè avà attivamenti cuoperu cù l 'imprese à sviluppà tecnulugia industrialisation.

3 、 strada di sintesi di l'etilene carbonile
A tecnulugia di l'industrializazione di a strada di sintesi di l'etilene carbonilu include u prucessu BASF è u prucessu di l'ester di l'acidu etilene-propionicu.

(1) Metudu di l'acidu etilene-propionicu (prucessu BASF)

U prucessu hè custituitu da quattru tappe: l'etilene hè idroformilatu per ottene propionaldeide, a propionaldeide hè condensata cù formaldeide per pruduce MAL, MAL hè ossidatu à l'aria in un reactore tubulare à lettu fissu per pruduce MAA, è MAA hè separatu è purificatu per pruduce MMA per esterificazione cù metanolu.A reazione hè u passu chjave.U prucessu hè bisognu di quattru passi, chì hè relativamente ingombrante è richiede un equipamentu altu è un altu costu d'investimentu, mentri u vantaghju hè u prezzu bassu di materie prime.

I sviluppi domestici sò stati ancu fatti in u sviluppu di a tecnulugia di sintesi di etilene-propilene-formaldeide di MMA.2017, Shanghai Huayi Group Company, in cuuperazione cù Nanjing NOAO New Materials Company è Tianjin University, compie una prova pilotu di 1 000 tunnellate di condensazione propilene-formaldeide cù formaldehyde à metacroleina è u sviluppu di un pacchettu di prucessu per una pianta industriale di 90 000 tunnellate.Inoltre, l'Istitutu di Ingegneria di Processi di l'Academia Cinese di Scienze, in cuuperazione cù Henan Energy and Chemical Group, hà cumpletu una pianta pilotu industriale di 1,000 tonnellate è hà ottenutu successu un funziunamentu stabile in 2018.

(2) Processu d'etilene-methyl propionate (prucessu Lucite Alpha)

I cundizioni di u funziunamentu di u prucessu di Lucite Alpha sò miti, u rendiment di u produttu hè altu, l'investimentu di a pianta è i costi di a materia prima sò bassu, è a scala di una sola unità hè faciule fà grande, attualmente solu Lucite hà u cuntrollu exclusivu di sta tecnulugia in u mondu è ùn hè micca. trasferitu à u mondu esternu.

U prucessu Alpha hè divisu in dui passi:

U primu passu hè a reazione di l'etilene cù CO è metanolu per pruduce propionate di metile

aduprendu catalyseur carbonylation homogeneous-basatu di palladium, chì hà e caratteristiche di alta attività, alta selettività (99,9%) è longa vita di serviziu, è a reazzione hè realizatu in cundizioni mite, chì hè menu currussivu à u dispusitivu è riduce l'investimentu di capitale di custruzzione. ;

U sicondu passu hè a reazzione di methyl propionate cù formaldehyde per furmà MMA

Hè utilizatu un catalizzatore multifase propiu, chì hà una alta selettività MMA.Nta l'ultimi anni, l'imprese domestiche anu investitu un grande entusiasmu in u sviluppu di a tecnulugia di propionate di metile è di cundensazione di formaldehyde à MMA, è anu fattu un grande prugressu in u sviluppu di u prucessu di reazzione di u catalizzatore è di u lettu fissu, ma a vita di u catalizzatore ùn hà ancu ghjuntu à i bisogni industriali. applicazioni.