Metil metakrilat (MMA) je važna organska hemijska sirovina i polimerni monomer, koji se uglavnom koristi u proizvodnji organskog stakla, oblikovanja plastike, akrila, premaza i farmaceutskih funkcionalnih polimernih materijala, itd. To je vrhunski materijal za zrakoplovstvo, elektronički Informacije, optička vlakna, robotika i druga polja.

Kao materijalni monomer, MMA se uglavnom koristi u proizvodnji polimetil metakrilata (obično poznat kao pleksiglas, PMMA), a može se takođe biti kopolimeriziran s drugim vinilnim spojevima za dobivanje proizvoda sa različitim svojstvima, kao što su za proizvodnju polivinil hlorida (PVC ) Aditivi ACR, MBS i kao drugi monomer u proizvodnji akrila.

Trenutno postoje tri vrste zrelih procesa za proizvodnju VMA u zemlji i u inostranstvu: ruta za hidrolizu metakrstide (metoda acetona cijanohidrina i metoda metakrilonitrila), ruta izobutilena (proces Mitsubishi i proces Asahi Kasei) i ruta za sintezu etilenskog karbonila ( BASF metoda i lucitni alfa metoda).

1, ruta esterifikacije hidroliziranja metakrstidom
Ova ruta je tradicionalna metoda proizvodnje MMA, uključujući aceton cijanohidrin metodu i metodu metakr.

(1) metoda acetona cijanohidrina (ACH metoda)

ACH metoda, prvo razvio američki lucit, najranije je industrijska metoda MMA-a, a ujedno je i glavni proces proizvodnje MMA u svijetu u svijetu. Ova metoda koristi aceton, hidrocidnu kiselinu, sumpornu kiselinu i metanol kao sirovine, a reakcijski koraci uključuju: reakciju cinohidrizacije, reakciju amidacije i reakciju esterifikacije hidrolize.

Proces ACH tehnički je zreo, ali ima sljedeće ozbiljne nedostatke:

○ Upotreba visoko toksične hidrocijske kiseline koja zahtijeva stroge zaštitne mjere tokom skladištenja, transporta i upotrebe;

○ Ponimanje velike količine kiselih ostataka (vodena otopina sa sumpornom kiselinom i amonijumskim bisulom kao glavne komponente i sadrže malu količinu organske materije), od kojih je iznos 2,5 ~ 3,5 puta od VMA, i ozbiljan je Izvor zagađenja okoliša;

o Zbog upotrebe sumporne kiseline potrebna je antikorozijska oprema, a izgradnja uređaja je skupa.

(2) Metakrilonitrilna metoda (MAN metoda)

Asahi Kasei je razvio proces metakrilonitrila (MAN) na osnovu ACH rute, tj. Izobutilen ili Ter-Butanol oksidiran od amonijaka za dobivanje čovjeka, koji reaguje sa sumpornom kiselinom za proizvodnju sumporne kiseline i metanolom za proizvodnju Mma. Man ruta uključuje reakciju oksidacije amonijaka, reakciju amidacije i reakciju esterifikacije hidrolize i može koristiti većinu opreme postrojenja ACH. Reakcija hidrolize koristi suvišnu sumpornu kiselinu, a prinos srednjeg metakrilamida je gotovo 100%. Međutim, metoda ima visoko toksične hidrocijske kiseline nusproizvode, hidrocidna kiselina i sumporna kiselina su vrlo korozivna, zahtjevi za reakcijskom opremom su vrlo visoki, dok su opasnosti na okoliš vrlo visoke.

2, ruta Oksidacije izobutilena
Oksidacija izobutilena bila je preferirana tehnološka ruta za velike kompanije na svijetu zbog velike efikasnosti i zaštite okoliša, ali njegov tehnički prag je visok, a samo je Japan jednom imao tehnologiju u svijetu i blokirao tehnologiju u Kini. Metoda uključuje dvije vrste Mitsubishi procesa i procesa Asahi Kasei.

(1) Mitsubishi proces (ISOBUTILENE TRI KORAK METODA)

Japanski Mitsubishi Rayon razvio je novi proces za proizvodnju MMA-a iz izobutilena ili TER-Butanol kao sirovina, dvosmjernu selektivnu oksidaciju zrakom za dobivanje metacilne kiseline (MAA), a zatim se estetirao sa metanolom. Nakon industrijalizacije Mitsubishija Rayona, Japan kompanija Asahi Kasei, Japan kompanija Kjoto Monomer, Koreja Lucky Company itd. Ostvarila je industrijalizaciju jednu za drugim. Domaća kompanija Shanghai Huayi Grupe uložila je puno ljudskih i finansijskih sredstava, a nakon 15 godina kontinuiranih i neumoćih napora dvije generacije, uspješno je razvilo samostalno oksidaciju u dvije korake i esterifikaciju ISOBUTILENE CLEANCED MMA tehnologije i u decembru 2017. godine , završio je i pušten u pogon industrijskog postrojenja sa 50 000 tona u svojoj zajedničkoj kompaniji u gradu Dongming Huayi Yuhuang smještena u Hezeu, provinciji Shandong, razbijajući tehnologiju monopol u Kini postajući jedina kompanija u Kini. Tehnologija, takođe, iz Kine, u drugoj zemlji izrađuje industrijalizovanu tehnologiju za proizvodnju MAA-e i MMA oksidacijom izobutilena.

(2) proces Asahi Kasei (proces izobutilena u dva koraka)

Japanska korporacija Asahi Kasei već je posvećena razvoju izravne metode esterifikacije za proizvodnju VMA, koja je uspješno razvijena i puštena u rad 1999. godine sa industrijskim postrojenjem od 60.000 tona u Kawasakiju, a kasnije se proširila na 100.000 tona. Tehnička ruta sastoji se od dva koraka reakcije, tj. Oksidacije izobutilena ili tert-butanola u plinskoj fazi pod djelovanjem MO-BI složenog oksidnog katalizatora za proizvodnju metakroleina (mal), nakon čega slijede oksidativno esterifikacija mala u Tečna faza pod djelovanjem PD-PB katalizatora za izradu MMA direktno, gdje je oksidativna esterifikacija mala ključni korak na ovom putu za proizvodnju MMA. Metoda procesa Asahi Kasei je jednostavna, sa samo dva koraka reakcije i samo vode kao nusproizvod, što je zeleno i ekološki prihvatljivo, ali dizajn i priprema katalizatora vrlo je zahtjevna. Izvještava se da je oksidativni esterifikacijski katalizator Asahi Kasei nadograđen iz prve generacije PD-PB-a na novu generaciju AU-NI katalizatora.

Nakon industrijalizacije Asahi Kasei tehnologije, od 2003. do 2008. godine započele su istraživačke procvat u ovom području, s nekoliko jedinica poput Hebei Normal Univerziteta, Institut za procesnu tehniku, Univerzitet u Kinijskoj akademiji, uzorkovanje Tianjin-a, u fokusiranju o razvoju i unapređenju PD-PB katalizatora itd. Nakon 2015. godine, domaće istraživanje na AU-NI katalizatorima započelo je još jedan krug procvata, čiji je predstavnik Danski Institut za hemijsko inženjerstvo, kineskih akademije nauka, postigao je veliki napredak u Mala pilot studija, dovršila je optimizaciju procesa pripreme za pripremu nano-zlatnog katalizatora, reakcijsko stanje skrininga i vertikalno nadogradnju dugim ciklusom testa za evaluaciju rada i sada aktivno surađuje sa preduzećima za razvoj tehnologije industrije.

3, ruta sinteze etilenskog karbonila
Tehnologija industrijalizacije sinteze etilenskog karbonila uključuje postupak BASF procesa i etilen-propijumske kiseline metil ester.

(1) metoda etilen-propiona kiseline (BASF proces)

Proces se sastoji od četiri koraka: etilen je hidroformilatiran za dobivanje propionaldehida, sažet je sa formaldehidom za proizvodnju mala, a Maa je razdvojen i pročišćavanje za proizvodnju VMA po esterifikaciji sa Metanol. Reakcija je ključni korak. Proces zahtijeva četiri koraka, što je relativno nezgrapno i zahtijeva visoku opremu i visoke troškove ulaganja, dok je prednost niski troškovi sirovina.

Domaći proboj su napravljeni i u tehnološkom razvoju etilen-propilen-formaldehid sinteze VMA. 2017, Shanghai Huayi Group Company, u suradnji s Nanjingom Novim materijalima i Univerzitetom u Tianjin, dovršili su pilot test od 1.000 tona propilen-formaldehide kondenzacije sa formaldehidom do methacroleina i razvoja procesnog paketa za industrijsku postrojenju za 90.000 tona. Pored toga, Institut za proces inženjerstva Kineske akademije nauka, u saradnji sa HENAN energetskom i hemijskom grupom završio je industrijsko postrojenje od 1.000 tona i uspješno je postigao stabilan rad u 2018. godini.

(2) etilen-metil propionalni proces (Lucite Alpha proces)

Lucite Alpha Proces Operativni uslovi su blagi, prinos proizvoda je visok, investicijski i sirovi materijalni troškovi su niski, a skala jedne jedinice je jednostavna za cjelinu, trenutno samo Lucite ima ekskluzivnu kontrolu ove tehnologije na svijetu i nije prebačen na vanjski svijet.

ALFA proces je podijeljen u dva koraka:

Prvi korak je reakcija etilena sa CO i metanolom za proizvodnju metil propionat

Korištenje homogenog karbonizacijskog katalizacije, koji ima karakteristike visoke aktivnosti, visoke selektivnosti (99,9%) i dugog radničkog vijeka, a reakcija se vrši pod blagim uvjetima, što je manje korozivno za uređaj i smanjuje investiciju izgradnje ;

Drugi korak je reakcija metil propionata formaldehida da formira MMA

Korišćeno je vlasnički višefazni katalizator koji ima visoku MMA selektivnost. Posljednjih godina su domaća preduzeća uložila veliku entuzijazam u tehnologiju metil propiona i kondenzacije formaldehide do MMA-a, a izvršili su veliki napredak u razvoju reakcije katalizatora i katalijar, ali katalizator nije postigao zahtjeve za industrijom Aplikacije.