Methyl methacrylate (MMA) ເປັນວັດຖຸດິບເຄມີອິນຊີທີ່ສໍາຄັນແລະໂພລີເມີ monomer, ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນໃຊ້ໃນການຜະລິດແກ້ວອິນຊີ, ພາດສະຕິກ molding, acrylics, ການເຄືອບແລະວັດສະດຸໂພລີເມີທີ່ເປັນປະໂຫຍດ, ແລະອື່ນໆ. ມັນເປັນອຸປະກອນຊັ້ນສູງສໍາລັບອາວະກາດ, ຂໍ້ມູນເອເລັກໂຕຣນິກ, ເສັ້ນໄຍ optical, ຫຸ່ນຍົນແລະຂົງເຂດອື່ນໆ.

ໃນຖານະເປັນ monomer ວັດສະດຸ, MMA ສ່ວນໃຫຍ່ແມ່ນໃຊ້ໃນການຜະລິດ polymethyl methacrylate (ເປັນທີ່ຮູ້ຈັກທົ່ວໄປເປັນ plexiglass, PMMA), ແລະຍັງສາມາດ copolymerized ກັບສານປະກອບ vinyl ອື່ນໆເພື່ອໃຫ້ໄດ້ຜະລິດຕະພັນທີ່ມີຄຸນສົມບັດທີ່ແຕກຕ່າງກັນ, ເຊັ່ນ: ສໍາລັບການຜະລິດຂອງ polyvinyl chloride (PVC) additives ACR, MBS ແລະເປັນ monomer ທີສອງຂອງ acrylic.

ໃນປັດຈຸບັນ, ມີສາມປະເພດຂອງຂະບວນການແກ່ສໍາລັບການຜະລິດ MMA ພາຍໃນແລະຕ່າງປະເທດ: ເສັ້ນທາງ methacrylamide hydrolysis esterification (ວິທີ acetone cyanohydrin ແລະ methacrylonitrile), ເສັ້ນທາງການຜຸພັງ isobutylene (ຂະບວນການ Mitsubishi ແລະຂະບວນການ Asahi Kasei) ແລະເສັ້ນທາງການສັງເຄາະ ethylene carbonyl (ວິທີ BASF).

1, ເສັ້ນທາງ esterification Methacrylamide hydrolysis
ເສັ້ນທາງນີ້ແມ່ນວິທີການຜະລິດ MMA ແບບດັ້ງເດີມ, ລວມທັງວິທີການ acetone cyanohydrin ແລະວິທີການ methacrylonitrile, ທັງຫຼັງຈາກ methacrylamide intermediate hydrolysis, ການສັງເຄາະ esterification ຂອງ MMA.

(1) ວິທີການ Acetone cyanohydrin (ACH method)

ວິທີການ ACH, ທໍາອິດທີ່ພັດທະນາໂດຍສະຫະລັດ Lucite, ແມ່ນວິທີການຜະລິດອຸດສາຫະກໍາທໍາອິດຂອງ MMA, ແລະຍັງເປັນຂະບວນການຜະລິດ MMA ຕົ້ນຕໍໃນໂລກໃນປະຈຸບັນ. ວິທີການນີ້ໃຊ້ acetone, ອາຊິດ hydrocyanic, ອາຊິດຊູນຟູຣິກແລະ methanol ເປັນວັດຖຸດິບ, ແລະຂັ້ນຕອນຕິກິຣິຍາປະກອບມີ: ປະຕິກິລິຍາ cyanohydrinization, ປະຕິກິລິຢາ amidation ແລະປະຕິກິລິຍາ hydrolysis esterification.

ຂະບວນການ ACH ແມ່ນແກ່ທາງດ້ານເຕັກນິກ, ແຕ່ມີຂໍ້ເສຍທີ່ຮ້າຍແຮງຕໍ່ໄປນີ້:

○ ການ​ນໍາ​ໃຊ້​ອາ​ຊິດ hydrocyanic ເປັນ​ພິດ​ສູງ​, ຊຶ່ງ​ຮຽກ​ຮ້ອງ​ໃຫ້​ມີ​ມາດ​ຕະ​ການ​ປົກ​ປັກ​ຮັກ​ສາ​ຢ່າງ​ເຂັ້ມ​ງວດ​ໃນ​ລະ​ຫວ່າງ​ການ​ເກັບ​ຮັກ​ສາ​, ການ​ຂົນ​ສົ່ງ​ແລະ​ການ​ນໍາ​ໃຊ້​;

○ ໂດຍການຜະລິດສານຕົກຄ້າງຂອງອາຊິດເປັນຈໍານວນຫຼວງຫຼາຍ (ນໍ້າທີ່ມີອາຊິດຊູນຟູຣິກ ແລະ ammonium bisulfate ເປັນອົງປະກອບຫຼັກ ແລະ ບັນຈຸສານອິນຊີໜ້ອຍໜຶ່ງ), ປະລິມານແມ່ນ 2.5 ~ 3.5 ເທົ່າຂອງ MMA, ແລະເປັນແຫຼ່ງມົນລະພິດສິ່ງແວດລ້ອມທີ່ຮ້າຍແຮງ;

o ເນື່ອງຈາກການນໍາໃຊ້ອາຊິດຊູນຟູຣິກ, ອຸປະກອນຕ້ານການກັດກ່ອນແມ່ນຕ້ອງການ, ແລະການກໍ່ສ້າງອຸປະກອນແມ່ນລາຄາແພງ.

(2) ວິທີການ Methacrylonitrile (MAN method)

Asahi Kasei ໄດ້ພັດທະນາຂະບວນການ methacrylonitrile (MAN) ໂດຍອີງໃສ່ເສັ້ນທາງ ACH, ie, isobutylene ຫຼື tert-butanol ຖືກ oxidized ໂດຍແອມໂມເນຍເພື່ອໃຫ້ໄດ້ MAN, ເຊິ່ງປະຕິກິລິຍາກັບອາຊິດຊູນຟູຣິກເພື່ອຜະລິດ methacrylamide, ເຊິ່ງຫຼັງຈາກນັ້ນປະຕິກິລິຍາກັບອາຊິດຊູນຟູຣິກແລະເມທານອນເພື່ອຜະລິດ MMA. ເສັ້ນທາງ MAN ປະກອບມີປະຕິກິລິຍາການຜຸພັງຂອງແອມໂມເນຍ, ປະຕິກິລິຢາ amidation ແລະປະຕິກິລິຍາ esterification hydrolysis, ແລະສາມາດນໍາໃຊ້ອຸປະກອນສ່ວນໃຫຍ່ຂອງພືດ ACH. ປະຕິກິລິຍາ hydrolysis ໃຊ້ອາຊິດຊູນຟູຣິກເກີນ, ແລະຜົນຜະລິດຂອງ methacrylamide ລະດັບປານກາງແມ່ນເກືອບ 100%. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ວິທີການມີສານສະກັດຈາກອາຊິດ hydrocyanic ເປັນພິດສູງ, ອາຊິດ hydrocyanic ແລະອາຊິດຊູນຟູຣິກແມ່ນ corrosive ຫຼາຍ, ຄວາມຕ້ອງການອຸປະກອນການຕິກິຣິຍາແມ່ນສູງຫຼາຍ, ໃນຂະນະທີ່ອັນຕະລາຍຕໍ່ສິ່ງແວດລ້ອມແມ່ນສູງຫຼາຍ.

2, ເສັ້ນທາງການຜຸພັງ Isobutylene
Isobutylene oxidation ເປັນເສັ້ນທາງເຕັກໂນໂລຢີທີ່ຕ້ອງການສໍາລັບບໍລິສັດໃຫຍ່ໃນໂລກເນື່ອງຈາກປະສິດທິພາບສູງແລະການປົກປ້ອງສິ່ງແວດລ້ອມ, ແຕ່ຂອບເຂດດ້ານວິຊາການຂອງມັນແມ່ນສູງ, ແລະມີພຽງແຕ່ປະເທດຍີ່ປຸ່ນທີ່ເຄີຍມີເຕັກໂນໂລຢີໃນໂລກແລະຂັດຂວາງເຕັກໂນໂລຢີຂອງຈີນ. ວິທີການປະກອບມີສອງປະເພດຂອງຂະບວນການ Mitsubishi ແລະຂະບວນການ Asahi Kasei.

(1) ຂະບວນການ Mitsubishi (ວິທີການສາມຂັ້ນຕອນ isobutylene)

ບໍລິສັດ Mitsubishi Rayon ຂອງຍີ່ປຸ່ນໄດ້ພັດທະນາຂະບວນການໃຫມ່ເພື່ອຜະລິດ MMA ຈາກ isobutylene ຫຼື tert-butanol ເປັນວັດຖຸດິບ, ການຜຸພັງທາງເລືອກສອງຂັ້ນຕອນໂດຍທາງອາກາດເພື່ອໃຫ້ໄດ້ອາຊິດ methacrylic (MAA), ແລະຫຼັງຈາກນັ້ນ esterified ກັບ methanol. ຫຼັງ​ຈາກ​ການ​ຫັນ​ເປັນ​ອຸດ​ສາ​ຫະ​ກໍາ​ຂອງ Mitsubishi Rayon​, ບໍ​ລິ​ສັດ​ຍີ່​ປຸ່ນ Asahi Kasei​, ບໍ​ລິ​ສັດ Kyoto Monomer ຍີ່​ປຸ່ນ​, ບໍ​ລິ​ສັດ Korea Lucky ແລະ​ອື່ນໆ​ໄດ້​ຮັບ​ຮູ້​ການ​ເປັນ​ອຸດ​ສາ​ຫະ​ກໍາ​ຫຼັງ​ຈາກ​ນັ້ນ​. ບໍລິສັດ Shanghai Huayi Group ພາຍໃນປະເທດໄດ້ລົງທຶນຫຼາຍຊັບພະຍາກອນມະນຸດແລະທາງດ້ານການເງິນ, ແລະຫຼັງຈາກ 15 ປີຂອງຄວາມພະຍາຍາມຢ່າງຕໍ່ເນື່ອງແລະ unremitting ຂອງສອງລຸ້ນ, ມັນໄດ້ປະສົບຜົນສໍາເລັດພັດທະນາການຜຸພັງສອງຂັ້ນຕອນແລະ esterification ຂອງ isobutylene ເຕັກໂນໂລຊີ MMA ການຜະລິດສະອາດ, ແລະໃນເດືອນທັນວາ 2017, ໄດ້ສໍາເລັດແລະປະຕິບັດການ 50,000 ໂຕນ MMA ບໍລິສັດອຸດສາຫະກໍາ MMA Yuhming ຮ່ວມກັນຂອງຕົນໃນ Dongyi Huaming. ແຂວງ, ທໍາລາຍການຜູກຂາດດ້ານເຕັກໂນໂລຢີຂອງຍີ່ປຸ່ນແລະກາຍເປັນບໍລິສັດດຽວທີ່ມີເຕັກໂນໂລຢີນີ້ໃນປະເທດຈີນ. ເຕັກ​ໂນ​ໂລ​ຊີ​, ຍັງ​ເຮັດ​ໃຫ້​ປະ​ເທດ​ຈີນ​ເປັນ​ປະ​ເທດ​ທີ​ສອງ​ທີ່​ມີ​ເຕັກ​ໂນ​ໂລ​ຊີ​ອຸດ​ສາ​ຫະ​ກໍາ​ສໍາ​ລັບ​ການ​ຜະ​ລິດ MAA ແລະ MMA ໂດຍ​ການ​ຜຸ​ພັງ​ຂອງ isobutylene​.

(2) ຂະບວນການ Asahi Kasei (ຂະບວນການສອງຂັ້ນຕອນ isobutylene)

ບໍລິສັດ Asahi Kasei ຂອງຍີ່ປຸ່ນໄດ້ມຸ່ງຫມັ້ນມາດົນນານໃນການພັດທະນາວິທີການ esterification ໂດຍກົງສໍາລັບການຜະລິດ MMA, ເຊິ່ງໄດ້ຖືກພັດທະນາຢ່າງສໍາເລັດຜົນແລະດໍາເນີນການໃນປີ 1999 ດ້ວຍໂຮງງານອຸດສາຫະກໍາ 60,000 ໂຕນໃນ Kawasaki, ປະເທດຍີ່ປຸ່ນ, ແລະຕໍ່ມາໄດ້ຂະຫຍາຍອອກເປັນ 100,000 ໂຕນ. ເສັ້ນທາງດ້ານວິຊາການປະກອບດ້ວຍປະຕິກິລິຢາສອງຂັ້ນຕອນ, ຄືການຜຸພັງຂອງ isobutylene ຫຼື tert-butanol ໃນໄລຍະອາຍແກັສພາຍໃຕ້ການປະຕິບັດຂອງ Mo-Bi composite oxide catalyst ເພື່ອຜະລິດ methacrolein (MAL), ປະຕິບັດຕາມໂດຍ oxidative esterification ຂອງ MAL ໃນໄລຍະຂອງແຫຼວພາຍໃຕ້ການປະຕິບັດຂອງ catalyst Pd-Pb ເພື່ອຜະລິດ MMA ທີ່ສໍາຄັນໃນຂັ້ນຕອນການຜຸພັງຂອງ MMA. MMA. ວິທີການຂະບວນການ Asahi Kasei ແມ່ນງ່າຍດາຍ, ມີພຽງແຕ່ສອງຂັ້ນຕອນຂອງການຕິກິຣິຍາແລະພຽງແຕ່ນ້ໍາເປັນຜະລິດຕະພັນ, ສີຂຽວແລະເປັນມິດກັບສິ່ງແວດລ້ອມ, ແຕ່ການອອກແບບແລະການກະກຽມຂອງ catalyst ແມ່ນຕ້ອງການຫຼາຍ. ມັນໄດ້ຖືກລາຍງານວ່າ catalyst esterification oxidative ຂອງ Asahi Kasei ໄດ້ຖືກຍົກລະດັບຈາກການຜະລິດທໍາອິດຂອງ Pd-Pb ໄປສູ່ການຜະລິດໃຫມ່ຂອງ Au-Ni catalyst.

ຫຼັງຈາກການຫັນເປັນອຸດສາຫະກໍາຂອງເຕັກໂນໂລຊີ Asahi Kasei, ຈາກ 2003 ຫາ 2008, ສະຖາບັນຄົ້ນຄ້ວາພາຍໃນປະເທດໄດ້ເລີ່ມຕົ້ນການຂະຫຍາຍຕົວການຄົ້ນຄວ້າໃນຂົງເຂດນີ້, ມີຫຼາຍຫນ່ວຍງານເຊັ່ນ: Hebei Normal University, Institute of Process Engineering, Chinese Academy of Sciences, Tianjin University and Harbin Engineering University focusing on the development and improve the Pd-Pb catalysts, etc. ຫຼັງຈາກ 2015 catalyst ພາຍໃນປະເທດໄດ້ເລີ່ມການຄົ້ນຄ້ວາອື່ນໆ. boom, ຜູ້ຕາງຫນ້າຂອງ Dalian ສະຖາບັນວິສະວະກໍາເຄມີ, ສະຖາບັນວິທະຍາສາດຈີນ, ໄດ້ມີຄວາມຄືບຫນ້າອັນໃຫຍ່ຫຼວງໃນການສຶກສາທົດລອງຂະຫນາດນ້ອຍ, ສໍາເລັດການເພີ່ມປະສິດທິພາບຂະບວນການກະກຽມ nano-gold catalyst, ການກວດສອບສະພາບຕິກິຣິຍາແລະການຍົກລະດັບແນວຕັ້ງການທົດສອບການປະເມີນຜົນການດໍາເນີນງານໃນໄລຍະຍາວ, ແລະໃນປັດຈຸບັນແມ່ນການຮ່ວມມືຢ່າງຈິງຈັງກັບວິສາຫະກິດເພື່ອພັດທະນາເຕັກໂນໂລຊີອຸດສາຫະກໍາ.

3​, ເສັ້ນ​ທາງ​ສັງ​ເຄາະ Ethylene carbonyl​
ເຕັກໂນໂລຢີຂອງເສັ້ນທາງການສັງເຄາະ ethylene carbonyl ອຸດສາຫະກໍາປະກອບມີຂະບວນການ BASF ແລະຂະບວນການ methyl ester ethylene-propionic acid.

(1​) ວິ​ທີ​ການ​ອາ​ຊິດ ethylene​-propionic (ຂະ​ບວນ​ການ BASF​)

ຂະບວນການປະກອບດ້ວຍສີ່ຂັ້ນຕອນ: ethylene ແມ່ນ hydroformylated ເພື່ອໃຫ້ໄດ້ຮັບ propionaldehyde, propionaldehyde ແມ່ນ condensed ກັບ formaldehyde ເພື່ອຜະລິດ MAL, MAL ແມ່ນອາກາດ oxidized ໃນ reactor ຕຽງຄົງ tubular ເພື່ອຜະລິດ MAA, ແລະ MAA ຖືກແຍກອອກແລະບໍລິສຸດເພື່ອຜະລິດ MMA ໂດຍ esterification ກັບ methanol. ປະຕິກິລິຍາແມ່ນຂັ້ນຕອນສໍາຄັນ. ຂະບວນການດັ່ງກ່າວຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີສີ່ຂັ້ນຕອນ, ເຊິ່ງແມ່ນຂ້ອນຂ້າງຫຍຸ້ງຍາກແລະຕ້ອງການອຸປະກອນສູງແລະຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃນການລົງທຶນສູງ, ໃນຂະນະທີ່ປະໂຫຍດແມ່ນຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຕ່ໍາຂອງວັດຖຸດິບ.

ການບຸກທະລຸພາຍໃນປະເທດຍັງໄດ້ເຮັດໃນການພັດທະນາເຕັກໂນໂລຢີຂອງການສັງເຄາະ ethylene-propylene-formaldehyde ຂອງ MMA. 2017, ບໍລິສັດ Shanghai Huayi Group Company ຮ່ວມມືກັບບໍລິສັດ Nanjing NOAO New Materials Company ແລະ Tianjin University, ໄດ້ສໍາເລັດການທົດລອງທົດລອງຂອງ 1,000 ໂຕນຂອງ propylene-formaldehyde condensation ກັບ formaldehyde ກັບ methacrolein ແລະການພັດທະນາຊຸດຂະບວນການສໍາລັບໂຮງງານອຸດສາຫະກໍາ 90,000 ໂຕນ. ນອກຈາກນີ້, ສະຖາບັນວິສະວະກຳຂະບວນການຂອງສະພາບັນດິດວິທະຍາສາດຈີນ ຮ່ວມມືກັບກຸ່ມບໍລິສັດພະລັງງານ ແລະເຄມີຂອງແຂວງເຫີໜານ ໄດ້ສຳເລັດການກໍ່ສ້າງໂຮງງານທົດລອງອຸດສາຫະກຳ 1,000 ໂຕນ ແລະ ປະສົບຜົນສຳເລັດຢ່າງໝັ້ນຄົງໃນປີ 2018.

(2) ຂະບວນການ Ethylene-methyl propionate (ຂະບວນການ Lucite Alpha)

ເງື່ອນໄຂການດໍາເນີນງານຂອງຂະບວນການ Lucite Alpha ແມ່ນມີຄວາມອ່ອນໂຍນ, ຜົນຜະລິດຂອງຜະລິດຕະພັນແມ່ນສູງ, ການລົງທຶນຂອງພືດແລະຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຂອງວັດຖຸດິບແມ່ນຕໍ່າ, ແລະຂະຫນາດຂອງຫນ່ວຍດຽວແມ່ນງ່າຍທີ່ຈະເຮັດຂະຫນາດໃຫຍ່, ໃນປັດຈຸບັນມີພຽງແຕ່ Lucite ເທົ່ານັ້ນທີ່ມີການຄວບຄຸມເຕັກໂນໂລຢີນີ້ໃນໂລກແລະບໍ່ໄດ້ໂອນໄປສູ່ໂລກພາຍນອກ.

ຂະບວນການ Alpha ແບ່ງອອກເປັນສອງຂັ້ນຕອນ:

ຂັ້ນຕອນທໍາອິດແມ່ນປະຕິກິລິຍາຂອງ ethylene ກັບ CO ແລະ methanol ເພື່ອຜະລິດ methyl propionate

ການນໍາໃຊ້ palladium-based homogeneous carbonylation catalyst, ເຊິ່ງມີລັກສະນະຂອງກິດຈະກໍາສູງ, ການຄັດເລືອກສູງ (99.9%) ແລະຊີວິດການບໍລິການທີ່ຍາວນານ, ແລະປະຕິກິລິຢາແມ່ນດໍາເນີນພາຍໃຕ້ສະພາບທີ່ອ່ອນໂຍນ, ເຊິ່ງມີ corrosive ຫນ້ອຍກັບອຸປະກອນແລະຫຼຸດຜ່ອນການລົງທຶນກໍ່ສ້າງ;

ຂັ້ນຕອນທີສອງແມ່ນປະຕິກິລິຍາຂອງ methyl propionate ກັບ formaldehyde ເພື່ອປະກອບເປັນ MMA

ຕົວເລັ່ງລັດຫຼາຍເຟດທີ່ເປັນເຈົ້າຂອງແມ່ນໃຊ້, ເຊິ່ງມີການເລືອກ MMA ສູງ. ໃນຊຸມປີມໍ່ໆມານີ້, ວິສາຫະກິດພາຍໃນປະເທດໄດ້ລົງທຶນຄວາມກະຕືລືລົ້ນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍໃນການພັດທະນາເຕັກໂນໂລຢີຂອງ methyl propionate ແລະ formaldehyde condensation ກັບ MMA, ແລະມີຄວາມຄືບຫນ້າຢ່າງຫຼວງຫຼາຍໃນການພັດທະນາຂະບວນການປະຕິກິລິຢາແບບຄົງທີ່, ແຕ່ຊີວິດ catalyst ຍັງບໍ່ທັນໄດ້ບັນລຸຄວາມຕ້ອງການສໍາລັບການນໍາໃຊ້ອຸດສາຫະກໍາ.