Metil metakrilat (MMA) möhüm organiki himiki çig mal we polimer monomer bolup, esasan organiki aýna, galyplaýjy plastmassa, akril, örtük we derman öndürijilik polimer materiallary we ş.m. önümçiliginde ulanylýar. Aerokosmos, elektron maglumat, optiki süýüm, robot we beýleki ugurlar üçin ýokary derejeli materialdyr.

Maddy monomer hökmünde MMA esasan polimetil metakrilat (köplenç pleksiglas, PMMA diýlip atlandyrylýar) önümçiliginde ulanylýar we dürli häsiýetli önümleri almak üçin ACR, MBS we akril önümçiliginde ikinji monomer hökmünde beýleki winil birleşmeleri bilen kopolimerizasiýa edilip bilner.

Häzirki wagtda içerde we daşary ýurtda MMA öndürmek üçin ýetişen prosesleriň üç görnüşi bar: metakrilamid gidroliz esterifikasiýa ugry (aseton sianohidrin usuly we metakrilonitril usuly), izobutilen okislenme ugry (Mitsubishi prosesi we Asahi Kasei prosesi) we etilen karbonil sintez ýoly (BASF usuly) we Lýusit Alfa usuly.

1 、 Metakrilamid gidroliz esterifikasiýa ugry
Bu ýol, metakrilamid aralyk gidrolizinden, MMA-nyň esterifikasiýa sintezinden soň aseton sianohidrin usuly we metakrilonitril usuly ýaly adaty MMA önümçilik usulydyr.

(1) Aseton sianohidrin usuly (ACH usuly)

Ilki bilen ABŞ-ly Lýusit tarapyndan işlenip düzülen ACH usuly, MMA-nyň iň irki önümçilik usulydyr we häzirki wagtda dünýäde esasy MMA önümçilik prosesi. Bu usul çig mal hökmünde aseton, gidrokýan turşusy, kükürt kislotasy we metanol ulanýar we reaksiýa ädimleri: sianohidrinizasiýa reaksiýasy, amidasiýa reaksiýasy we gidroliz esterifikasiýa reaksiýasy.

ACH prosesi tehniki taýdan kämildir, ýöne aşakdaky çynlakaý kemçilikleri bar:

Storage Saklamak, daşamak we ulanmak wagtynda berk gorag çärelerini talap edýän ýokary zäherli gidrokýan kislotasyny ulanmak;

Acid Köp mukdarda kislotanyň galyndysyny öndürmek (esasy komponent hökmünde kükürt kislotasy we ammiak bisulfat bilen suwly ergin we az mukdarda organiki maddalar), mukdary MMA-dan 2,5 ~ 3,5 esse köp we daşky gurşawyň hapalanmagynyň çynlakaý çeşmesi bolup durýar;

o Kükürt kislotasynyň ulanylmagy sebäpli poslama garşy enjamlar zerur we enjamyň gurluşygy gymmat.

(2) Metakrilonitril usuly (MAN usuly)

Asahi Kasei, ACH marşruty esasynda metakrilonitril (MAN) işini ösdürdi, ýagny izobutilen ýa-da tert-butanol ammiak bilen oksidlenýär, kükürt kislotasy bilen reaksiýa berýän metakrilamid öndürýär, soňra kükürt kislotasy we metanol bilen MMA öndürýär. MAN ýoly ammiak okislenme reaksiýasyny, amidasiýa reaksiýasyny we gidroliz esterifikasiýa reaksiýasyny öz içine alýar we ACH zawodynyň enjamlarynyň köpüsini ulanyp biler. Gidroliz reaksiýasy artykmaç kükürt kislotasyny ulanýar we aralyk metakrilamidiň öndürijiligi 100% töweregi. Şeýle-de bolsa, bu usulda ýokary zäherli gidrokýan kislotasy bar, gidrokýan turşusy we kükürt kislotasy gaty poslaýjy, reaksiýa enjamlarynyň talaplary gaty ýokary, daşky gurşawa howp abanýan bolsa.

2 、 Izobutileniň okislenme ugry
Izobutileniň okislenmegi, ýokary netijeliligi we daşky gurşawy goramagy sebäpli dünýäniň esasy kompaniýalary üçin ileri tutulýan tehnologiýa ugry boldy, ýöne tehniki çäkleri ýokary, diňe Japanaponiýa dünýäde tehnologiýa eýe bolupdy we tehnologiýany Hytaýa ýapdy. Usul “Mitsubishi” we “Asahi Kasei” prosesiniň iki görnüşini öz içine alýar.

(1) “Mitsubishi” prosesi (izobutilen üç basgançakly usul)

Japanaponiýaly “Mitsubishi Rayon” çig mal hökmünde izobutilenden ýa-da tert-butanoldan MMA öndürmek, metakril turşusyny (MAA) almak üçin howa arkaly iki basgançakly okislenme, soňra bolsa metanol bilen kesgitlenildi. “Mitsubishi Rayon” senagatlaşandan soň, Japanaponiýa “Asahi Kasei”, Japanaponiýa “Kyoto Monomer Company”, “Korea Lucky Company” we ş.m. senagatlaşmagy amala aşyrdylar. Shanghaierli Şanhaý Huayi Topar Kompaniýasy köp adam we maliýe çeşmelerine maýa goýdy we iki nesliň 15 ýyllap üznüksiz we üznüksiz tagallalaryndan soň, izobutilen arassa önümçilik MMA tehnologiýasyny iki basgançakly okislenme we esterifikasiýa etmekde üstünlikli ösdi we 2017-nji ýylyň dekabrynda 50 tonnalyk MMA senagat zawodyny tamamlady we ýeke-täk kärhana, Dongming Huayi Yuhuang, Heze welaýatynda ýerleşýär. Hytaýda bu tehnologiýa. tehnologiýa, şeýle hem Hytaýy izobutileniň okislenmegi bilen MAA we MMA öndürmek üçin senagat taýdan ösen tehnologiýa eýe bolan ikinji ýurt boldy.

(2) Asahi Kasei prosesi (izobutilen iki basgançakly amal)

Japanaponiýanyň “Asahi Kasei” korporasiýasy 1999-njy ýylda Japanaponiýanyň Kawasaki şäherinde 60 000 tonna senagat zawody bilen üstünlikli işlenip düzülen we soňra 100,000 tonna çenli giňeldilen MMA öndürmek üçin gönüden-göni esterifikasiýa usulyny ösdürmäge ygrarlydy. Tehniki ugur iki basgançakly reaksiýadan ybarat, ýagny metakroleini (MAL) öndürmek üçin Mo-Bi kompozit oksid katalizatorynyň täsiri astynda gaz fazasyndaky izobutileniň ýa-da tert-butanolyň okislenmegi, soň bolsa MMA-nyň oksidleýji esterifikasiýasy, MMA-nyň oksidleýji esteriniň MMA-nyň gönüden-göni MMA-ny öndürmek üçin. “Asahi Kasei” prosesi usuly ýönekeý, diňe iki ädim reaksiýa we diňe önüm hökmünde suw we ýaşyl we ekologiýa taýdan arassa, ýöne katalizatoryň dizaýny we taýýarlanyşy gaty talap edýär. Asahi Kaseýiň oksidleýji esterifikasiýa katalizatorynyň Pd-Pb-iň birinji neslinden Au-Ni katalizatorynyň täze nesline çenli ýokarlandyrylandygy habar berildi.

Asahi Kasei tehnologiýasy senagatlaşandan soň, 2003-nji ýyldan 2008-nji ýyla çenli içerki gözleg institutlary Hebei adaty uniwersiteti, Prosess in Engineeringenerligi instituty, Hytaý Ylymlar akademiýasy, Týanjin uniwersiteti we Harbin in Engineeringenerçilik uniwersiteti we Pd-Pb katalizatorlarynyň ösüşine we kämilleşmegine gönükdirilen birnäçe bölüm bilen bu ugurda gözleg işlerine başlady. Kiçijik synag synagynda uly üstünlik, nano-altyn katalizator taýýarlamak prosesini optimizasiýalaşdyrmak, reaksiýa ýagdaýyny barlamak we dik aýlawly uzak aýlawly amal bahalandyryş synagy tamamlandy we häzirki wagtda senagatlaşma tehnologiýasyny ösdürmek üçin kärhanalar bilen işjeň hyzmatdaşlyk edýär.

3 、 Etilen karbonil sintez ugry
Etilen karbonil sintez ýoluny senagatlaşdyrmak tehnologiýasy BASF we etilen-propion kislotasy metil efir prosesini öz içine alýar.

(1) etilen-propion kislotasy usuly (BASF prosesi)

Bu proses dört ädimden ybarat: propilendehid almak üçin etilen gidroformilleşdirilýär, propionaldegid MAL öndürmek üçin formaldegid bilen kondensirlenýär, MAL MAA öndürmek üçin turbaly reaktorda howa okislenýär we MAA metanol bilen esterifikasiýa arkaly MMA öndürmek üçin bölünýär we arassalanýar. Reaksiýa esasy ädimdir. Bu proses dört ädim talap edýär, bu birneme kyn we ýokary enjamlar we ýokary maýa goýum çykdajylary talap edýär, artykmaçlygy çig malyň arzanlygy.

MMA-nyň etilen-propilen-formaldegid sinteziniň tehnologiýasyny ösdürmekde içerki üstünlikler hem gazanyldy. 2017-nji ýylda Şanhaý Huayi Topar Kompaniýasy, Nanjing NOAO Täze materiallar kompaniýasy we Týanjin uniwersiteti bilen bilelikde metakroleine formaldegid bilen 1000 tonna propilen-formaldegid kondensasiýasynyň synag synagyny we 90,000 tonna senagat zawody üçin iş bukjasyny işläp taýýarlamagy tamamlady. Mundan başga-da, Hytaý Ylymlar akademiýasynyň Prosess in Engineeringenerçilik instituty, Henan Energy we Chemical Group bilen hyzmatdaşlykda 1000 tonna senagat synag zawodyny tamamlady we 2018-nji ýylda durnukly işe üstünlik gazandy.

(2) Etilen-metil propionat prosesi (Lýusit Alfa prosesi)

“Lucite Alpha” amaly şertleri ýumşak, önüm öndürijiligi ýokary, ösümlik maýa goýumlary we çig mal çykdajylary pes we bir birligiň göwrümi uly bolmak aňsat, häzirki wagtda diňe Lýusit dünýäde bu tehnologiýa aýratyn gözegçilik edýär we daşarky dünýä geçirilmeýär.

“Alfa” prosesi iki basgançaga bölünýär:

Birinji ädim, etileniň CO we metanol bilen metil propionat öndürmekdäki reaksiýasydyr

activityokary işjeňlik, ýokary seçimlilik (99,9%) we uzak ömri aýratynlyklaryna eýe bolan palladim esasly birmeňzeş karbonilýasiýa katalizatoryny ulanmak we reaksiýa enjam üçin az poslamaýan we gurluşyk maýa goýumlaryny azaldýan ýumşak şertlerde amala aşyrylýar;

Ikinji ädim, metil propionatyň formaldegid bilen MMA emele getirmegi

MMA ýokary seçimliligine eýe bolan köp fazaly katalizator ulanylýar. Soňky ýyllarda içerki kärhanalar MMA-da metil propionat we formaldegid kondensasiýasynyň tehnologiýasyny ösdürmäge uly höwes goýdy we katalizator we kesgitli reaksiýa prosesini ösdürmekde uly ösüş gazandy, ýöne katalizator ömri senagat amaly talaplaryna ýetmedi.