Methyl methacrylate (MMA) adalah bahan baku kimia organik yang penting dan monomer polimer, terutama digunakan dalam produksi kaca organik, plastik cetakan, akrilik, pelapis dan bahan polimer fungsional farmasi, dll. Ini adalah bahan high-end untuk dirgantara, elektronik Informasi, serat optik, robotika, dan bidang lainnya.

Sebagai monomer material, MMA terutama digunakan dalam produksi polimetil metakrilat (umumnya dikenal sebagai Plexiglass, PMMA), dan juga dapat dikopolimerisasi dengan senyawa vinil lainnya untuk mendapatkan produk dengan sifat yang berbeda, seperti pembuatan polivinil klorida (PVC (PVC (PVC (PVC (PVC (PVC ) Aditif ACR, MBS dan sebagai monomer kedua dalam produksi akrilik.

Saat ini, ada tiga jenis proses matang untuk produksi MMA di rumah dan di luar negeri: rute esterifikasi hidrolisis metakrilamida (metode aseton cyanohydrin dan metode metakrilonitril), rute oksidasi isobutilena (proses mitsubishi dan proses asahi kasei) dan etilena karboniesluslesleslesleslislislislenl (proses MITSUBISHI dan etilena karbonylenlislenlusinlenluslenluslenlenlenlenlenlenlen (etilena karbonylenluslenlenlenlenlenlen (etilena sintesis etilena. Metode BASF dan Metode Lucite Alpha).

1 、 rute esterifikasi hidrolisis metakrilamida
Rute ini adalah metode produksi MMA tradisional, termasuk metode aseton cyanohydrin dan metode metakrilonitril, keduanya setelah hidrolisis menengah metakrilamida, sintesis esterifikasi MMA.

(1) Metode cyanohydrin aseton (metode ACH)

Metode ACH, yang pertama kali dikembangkan oleh AS Lucite, adalah metode produksi industri paling awal dari MMA, dan juga merupakan proses produksi MMA utama di dunia saat ini. Metode ini menggunakan aseton, asam hidrosianat, asam sulfat dan metanol sebagai bahan baku, dan langkah -langkah reaksi meliputi: reaksi sianohidrinisasi, reaksi di tengah reaksi dan reaksi esterifikasi hidrolisis.

Proses ACH secara teknis matang, tetapi memiliki kerugian serius berikut:

○ Penggunaan asam hidrosianat yang sangat beracun, yang membutuhkan langkah -langkah perlindungan yang ketat selama penyimpanan, transportasi dan penggunaan;

○ Produksi sejumlah besar residu asam (larutan berair dengan asam sulfat dan amonium bisulfat sebagai komponen utama dan mengandung sejumlah kecil bahan organik), jumlahnya 2,5 ~ 3,5 kali dari MMA, dan merupakan serius) sumber polusi lingkungan;

o Karena penggunaan asam sulfat, peralatan anti-korosi diperlukan, dan konstruksi perangkat mahal.

(2) Metode metakrilonitril (metode pria)

Asahi Kasei telah mengembangkan proses metakrrylonitrile (manusia) berdasarkan rute ACh, yaitu, isobutilen atau tert-butanol dioksidasi oleh amonia untuk mendapatkan manusia, yang bereaksi dengan asam sulfat untuk menghasilkan metakrilamida, yang kemudian bereaksi dengan asam sulfat dan metanol untuk menghasilkan MMA. Rute pria termasuk reaksi oksidasi amonia, reaksi di tengah reaksi dan reaksi esterifikasi hidrolisis, dan dapat menggunakan sebagian besar peralatan pabrik ACH. Reaksi hidrolisis menggunakan asam sulfat berlebih, dan hasil metakrilamida menengah hampir 100%. Namun, metode ini memiliki produk sampingan asam hidrosianat yang sangat beracun, asam hidrosianat dan asam sulfat sangat korosif, persyaratan peralatan reaksi sangat tinggi, sedangkan bahaya lingkungan sangat tinggi.

2 、 rute oksidasi isobutilen
Oksidasi isobutylene telah menjadi rute teknologi pilihan bagi perusahaan -perusahaan besar di dunia karena efisiensi dan perlindungan lingkungannya yang tinggi, tetapi ambang teknisnya tinggi, dan hanya Jepang yang pernah memiliki teknologi di dunia dan memblokir teknologi ke Cina. Metode ini mencakup dua jenis proses Mitsubishi dan proses Asahi Kasei.

(1) Proses Mitsubishi (metode tiga langkah isobutylene)

Rayon Mitsubishi Jepang mengembangkan proses baru untuk menghasilkan MMA dari isobutilen atau tert-butanol sebagai bahan baku, oksidasi selektif dua langkah melalui udara untuk mendapatkan asam metakrilat (MAA), dan kemudian diesterifikasi dengan metanol. Setelah industrialisasi Mitsubishi Rayon, Jepang Asahi Kasei Company, Japan Kyoto Monomer Company, Korea Lucky Company, dll. Telah mewujudkan industrialisasi satu demi satu. Perusahaan Grup Shanghai Huayi domestik menginvestasikan banyak sumber daya manusia dan keuangan, dan setelah 15 tahun upaya berkelanjutan dan tak henti-hentinya dari dua generasi, ia berhasil mengembangkan secara mandiri oksidasi dua langkah dan esterifikasi teknologi MMA bersih isobutilena, dan pada Desember 2017 , ia menyelesaikan dan mengoperasikan pabrik industri MMA 50.000 ton di perusahaan gabungannya, Dongming Huayi Yuhuang yang berlokasi di provinsi Heze, Shandong, memecahkan monopoli teknologi Jepang dan menjadi satu-satunya perusahaan dengan teknologi ini di Cina. Teknologi, juga menjadikan Cina negara kedua yang memiliki teknologi industri untuk produksi MAA dan MMA dengan oksidasi isobutilen.

(2) Proses Asahi Kasei (proses dua langkah isobutylene)

Asahi Kasei Corporation Jepang telah lama berkomitmen untuk pengembangan metode esterifikasi langsung untuk produksi MMA, yang berhasil dikembangkan dan dioperasikan pada tahun 1999 dengan pabrik industri 60.000 ton di Kawasaki, Jepang, dan kemudian diperluas menjadi 100.000 ton. Rute teknis terdiri dari reaksi dua langkah, yaitu oksidasi isobutilen atau tert-butanol dalam fase gas di bawah aksi katalis komposit mo-bi untuk menghasilkan metakrolein (MAL), diikuti oleh esterifikasi oksidatif MAL di dalam Fase cair di bawah aksi katalis Pd-Pb untuk menghasilkan MMA secara langsung, di mana esterifikasi oksidatif MAL adalah langkah kunci dalam rute ini untuk menghasilkan MMA. Metode proses Asahi Kasei sederhana, dengan hanya dua langkah reaksi dan hanya air sebagai produk sampingan, yang hijau dan ramah lingkungan, tetapi desain dan persiapan katalis sangat menuntut. Dilaporkan bahwa katalis esterifikasi oksidatif Asahi Kasei telah ditingkatkan dari generasi pertama PD-PB ke generasi baru katalis Au-Ni.

Setelah industrialisasi Teknologi Asahi Kasei, dari tahun 2003 hingga 2008, lembaga penelitian domestik memulai ledakan penelitian di bidang ini, dengan beberapa unit seperti Hebei Normal University, Institute of Process Engineering, Akademi Ilmu Pengetahuan Tiongkok, Universitas Tianjin dan Universitas Teknik Harbin yang berfokus Tentang pengembangan dan peningkatan katalis PD-PB, dll. Setelah 2015, penelitian domestik tentang katalis Au-Ni memulai putaran booming lainnya, yang perwakilannya adalah Institut Teknik Kimia Dalian, Akademi Ilmu Pengetahuan Tiongkok, telah membuat kemajuan besar dalam Studi percontohan kecil, menyelesaikan optimalisasi proses persiapan katalis nano-emas, penyaringan kondisi reaksi dan uji evaluasi operasi siklus panjang vertikal, dan sekarang secara aktif bekerja sama dengan perusahaan untuk mengembangkan teknologi industrialisasi.

3 、 rute sintesis etilen karbonil
Teknologi industrialisasi rute sintesis etilena karbonil mencakup proses BASF dan proses metil ester asam etilena-propionat.

(1) Metode asam etilen-propionat (proses BASF)

The process consists of four steps: ethylene is hydroformylated to obtain propionaldehyde, propionaldehyde is condensed with formaldehyde to produce MAL, MAL is air oxidized in a tubular fixed-bed reactor to produce MAA, and MAA is separated and purified to produce MMA by esterification with metanol. Reaksinya adalah langkah kunci. Proses ini membutuhkan empat langkah, yang relatif rumit dan membutuhkan peralatan tinggi dan biaya investasi yang tinggi, sedangkan keuntungannya adalah biaya baku yang rendah.

Terobosan domestik juga telah dibuat dalam pengembangan teknologi sintesis MMA ethylene-propylene-formaldehyde. 2017, Perusahaan Grup Shanghai Huayi, bekerja sama dengan Nanjing Noao New Material Company dan Tianjin University, menyelesaikan uji coba 1.000 ton kondensasi propilena-formaldehida dengan formaldehida untuk metakrolein dan pengembangan paket proses untuk tanaman industri 90.000 ton. Selain itu, Institute of Process Engineering of Chinese Academy of Sciences, bekerja sama dengan Henan Energy and Chemical Group, menyelesaikan pabrik percontohan industri 1.000 ton dan berhasil mencapai operasi stabil pada tahun 2018.

(2) Proses propionat etilen-metil (proses alpha lucite)

Kondisi operasi proses alfa lucite ringan, hasil produk tinggi, investasi tanaman dan biaya bahan baku rendah, dan skala satu unit mudah dilakukan besar, saat ini hanya Lucite yang memiliki kontrol eksklusif terhadap teknologi ini di dunia dan tidak dipindahkan ke dunia luar.

Proses alpha dibagi menjadi dua langkah:

Langkah pertama adalah reaksi etilen dengan CO dan metanol untuk menghasilkan metil propionat

Menggunakan katalis karbonilasi homogen berbasis paladium, yang memiliki karakteristik aktivitas tinggi, selektivitas tinggi (99,9%) dan umur layanan yang panjang, dan reaksi dilakukan dalam kondisi ringan, yang kurang korosif terhadap perangkat dan mengurangi investasi modal konstruksi konstruksi ;

Langkah kedua adalah reaksi metil propionat dengan formaldehida untuk membentuk MMA

Katalis multi-fase berpemilik digunakan, yang memiliki selektivitas MMA tinggi. Dalam beberapa tahun terakhir, perusahaan domestik telah menginvestasikan antusiasme besar dalam pengembangan teknologi metil propionat dan kondensasi formaldehida untuk MMA, dan telah membuat kemajuan besar dalam pengembangan proses reaksi katalis dan fixed bed, tetapi kehidupan katalis belum mencapai persyaratan untuk industri aplikasi.