मिथाइल मेथॅक्रिलेट (MMA) हा एक महत्त्वाचा सेंद्रिय रासायनिक कच्चा माल आणि पॉलिमर मोनोमर आहे, जो मुख्यत्वे सेंद्रिय काच, मोल्डिंग प्लास्टिक, ऍक्रिलिक्स, कोटिंग्ज आणि फार्मास्युटिकल फंक्शनल पॉलिमर मटेरियल इत्यादींच्या उत्पादनात वापरला जातो. हे एरोस्पेस, इलेक्ट्रॉनिकसाठी उच्च दर्जाचे साहित्य आहे. माहिती, ऑप्टिकल फायबर, रोबोटिक्स आणि इतर फील्ड.

मटेरियल मोनोमर म्हणून, एमएमए मुख्यत्वे पॉलिमिथाइल मेथाक्रिलेट (सामान्यत: प्लेक्सिग्लास, पीएमएमए म्हणून ओळखले जाते) च्या उत्पादनात वापरले जाते आणि पॉलीव्हिनाईल क्लोराईड (पीव्हीसी) च्या निर्मितीसाठी विविध गुणधर्मांसह उत्पादने मिळविण्यासाठी इतर विनाइल संयुगेसह कॉपोलिमराइज्ड देखील केले जाऊ शकते. ) ऍडिटीव्ह ACR, MBS आणि ऍक्रेलिकच्या उत्पादनात दुसरा मोनोमर म्हणून.

सध्या, MMA च्या उत्पादनासाठी देश-विदेशात तीन प्रकारच्या परिपक्व प्रक्रिया आहेत: मेथॅक्रिलामाइड हायड्रोलिसिस एस्टेरिफिकेशन मार्ग (एसीटोन सायनोहायड्रिन पद्धत आणि मेथाक्रायलोनिट्रिल पद्धत), आयसोब्युटीलीन ऑक्सिडेशन मार्ग (मित्सुबिशी प्रक्रिया आणि असाही कासेई प्रक्रिया) आणि इथिलीन कार्बोनिल संश्लेषण मार्ग. BASF पद्धत आणि Lucite अल्फा पद्धत).

1, मेथाक्रिलामाइड हायड्रोलिसिस एस्टेरिफिकेशन मार्ग
हा मार्ग पारंपारिक MMA उत्पादन पद्धत आहे, ज्यामध्ये एसीटोन सायनोहायड्रिन पद्धत आणि मेथाक्रायलोनिट्रिल पद्धतीचा समावेश आहे, दोन्ही मेथाक्रिलामाइड इंटरमीडिएट हायड्रोलिसिस, MMA च्या एस्टरिफिकेशन संश्लेषणानंतर.

(1) एसीटोन सायनोहायड्रिन पद्धत (ACH पद्धत)

यूएस ल्युसाइटने प्रथम विकसित केलेली ACH पद्धत, MMA ची सर्वात जुनी औद्योगिक उत्पादन पद्धत आहे आणि सध्या जगातील मुख्य प्रवाहातील MMA उत्पादन प्रक्रिया आहे.ही पद्धत कच्चा माल म्हणून एसीटोन, हायड्रोसायनिक ऍसिड, सल्फ्यूरिक ऍसिड आणि मिथेनॉलचा वापर करते आणि प्रतिक्रिया चरणांमध्ये हे समाविष्ट आहे: सायनोहायड्रिनायझेशन प्रतिक्रिया, अॅमिडेशन प्रतिक्रिया आणि हायड्रोलिसिस एस्टरिफिकेशन प्रतिक्रिया.

ACH प्रक्रिया तांत्रिकदृष्ट्या परिपक्व आहे, परंतु खालील गंभीर तोटे आहेत:

○ अत्यंत विषारी हायड्रोसायनिक ऍसिडचा वापर, ज्यासाठी स्टोरेज, वाहतूक आणि वापरादरम्यान कडक संरक्षणात्मक उपाय आवश्यक आहेत;

○ मोठ्या प्रमाणात ऍसिड अवशेषांचे उप-उत्पादन (सल्फ्यूरिक ऍसिड आणि अमोनियम बायसल्फेटसह जलीय द्रावण मुख्य घटक म्हणून आणि थोड्या प्रमाणात सेंद्रिय पदार्थ असलेले), ज्याचे प्रमाण MMA पेक्षा 2.5 ~ 3.5 पट आहे आणि एक गंभीर आहे. पर्यावरणीय प्रदूषणाचे स्त्रोत;

o सल्फ्यूरिक ऍसिडच्या वापरामुळे, गंजरोधक उपकरणे आवश्यक आहेत, आणि उपकरणाचे बांधकाम महाग आहे.

(२) मेथाक्रायलोनिट्रिल पद्धत (MAN पद्धत)

Asahi Kasei ने ACH मार्गावर आधारित methacrylonitrile (MAN) प्रक्रिया विकसित केली आहे, म्हणजे, MAN मिळविण्यासाठी isobutylene किंवा tert-butanol अमोनियाद्वारे ऑक्सिडाइझ केले जाते, जे सल्फ्यूरिक ऍसिडशी प्रतिक्रिया करून मेथाक्रिलामाइड तयार करते, जे नंतर सल्फ्यूरिक ऍसिड आणि मिथेनॉल तयार करण्यासाठी प्रतिक्रिया देते. MMA.MAN मार्गामध्ये अमोनिया ऑक्सिडेशन रिअॅक्शन, अॅमिडेशन रिअॅक्शन आणि हायड्रोलिसिस एस्टरिफिकेशन रिअॅक्शन यांचा समावेश होतो आणि ते ACH प्लांटची बहुतांश उपकरणे वापरू शकतात.हायड्रोलिसिस प्रतिक्रिया जास्त सल्फ्यूरिक ऍसिड वापरते आणि इंटरमीडिएट मेथाक्रिलामाइडचे उत्पादन जवळजवळ 100% आहे.तथापि, या पद्धतीमध्ये अत्यंत विषारी हायड्रोसायनिक ऍसिडचे उप-उत्पादने आहेत, हायड्रोसायनिक ऍसिड आणि सल्फ्यूरिक ऍसिड खूप गंजणारे आहेत, प्रतिक्रिया उपकरणांची आवश्यकता खूप जास्त आहे, तर पर्यावरणीय धोके खूप जास्त आहेत.

2, आयसोब्युटीलीन ऑक्सिडेशन मार्ग
आयसोब्युटीलीन ऑक्सिडेशन हा जगातील मोठ्या कंपन्यांसाठी पसंतीचा तंत्रज्ञान मार्ग आहे कारण त्याची उच्च कार्यक्षमता आणि पर्यावरण संरक्षण आहे, परंतु त्याचा तांत्रिक उंबरठा जास्त आहे आणि जगात एकदा फक्त जपानकडे तंत्रज्ञान होते आणि चीनला तंत्रज्ञान अवरोधित केले.या पद्धतीमध्ये दोन प्रकारच्या मित्सुबिशी प्रक्रिया आणि Asahi Kasei प्रक्रिया समाविष्ट आहेत.

(१) मित्सुबिशी प्रक्रिया (आयसोब्युटीलीन तीन-चरण पद्धत)

जपानच्या मित्सुबिशी रेयॉनने कच्चा माल म्हणून आयसोब्युटीलीन किंवा टर्ट-ब्युटानॉलपासून एमएमए तयार करण्यासाठी एक नवीन प्रक्रिया विकसित केली, मेथॅक्रिलिक ऍसिड (MAA) मिळविण्यासाठी हवेद्वारे दोन-चरण निवडक ऑक्सिडेशन आणि नंतर मिथेनॉलसह एस्टरिफिकेशन.मित्सुबिशी रेयॉनच्या औद्योगिकीकरणानंतर जपान असाही कासेई कंपनी, जपान क्योटो मोनोमर कंपनी, कोरिया लकी कंपनी इत्यादींनी एकामागून एक औद्योगिकीकरण साकारले.देशांतर्गत शांघाय हुआई ग्रुप कंपनीने भरपूर मानवी आणि आर्थिक संसाधने गुंतवली आणि दोन पिढ्यांच्या 15 वर्षांच्या अखंड आणि अविरत प्रयत्नांनंतर, आयसोब्युटीलीन क्लीन प्रोडक्शन एमएमए तंत्रज्ञानाचे दोन-चरण ऑक्सिडेशन आणि एस्टरिफिकेशन स्वतंत्रपणे यशस्वीरित्या विकसित केले आणि डिसेंबर 2017 मध्ये , हेज, शानडोंग प्रांतातील डोंगमिंग हुआई युहुआंग या संयुक्त उपक्रम कंपनीने जपानची तंत्रज्ञान मक्तेदारी मोडून काढत 50,000 टन MMA औद्योगिक प्रकल्प पूर्ण केला आणि कार्यान्वित केला आणि चीनमध्ये हे तंत्रज्ञान असलेली एकमेव कंपनी बनली.तंत्रज्ञान, आयसोब्युटीलीनच्या ऑक्सिडेशनद्वारे MAA आणि MMA च्या उत्पादनासाठी औद्योगिक तंत्रज्ञान असलेला चीन हा दुसरा देश बनला आहे.

(2) Asahi Kasei प्रक्रिया (isobutylene द्वि-चरण प्रक्रिया)

जपानच्या Asahi Kasei कॉर्पोरेशनने MMA च्या उत्पादनासाठी थेट एस्टेरिफिकेशन पद्धती विकसित करण्यासाठी दीर्घकाळापासून वचनबद्ध आहे, जी 1999 मध्ये कावासाकी, जपानमध्ये 60,000 टनांच्या औद्योगिक संयंत्रासह यशस्वीरित्या विकसित आणि कार्यान्वित झाली आणि नंतर 100,000 टनांपर्यंत विस्तारली.तांत्रिक मार्गामध्ये द्वि-चरण अभिक्रिया असते, म्हणजे मेथाक्रोलीन (एमएएल) तयार करण्यासाठी मो-बी कंपोझिट ऑक्साईड उत्प्रेरकाच्या कृती अंतर्गत गॅस टप्प्यात आयसोब्युटीलीन किंवा टर्ट-ब्युटानॉलचे ऑक्सिडेशन, त्यानंतर एमएएलचे ऑक्सिडेटिव्ह एस्टरिफिकेशन थेट MMA तयार करण्यासाठी Pd-Pb उत्प्रेरकाच्या कृती अंतर्गत द्रव टप्पा, जेथे MAL चे ऑक्सिडेटिव्ह एस्टेरिफिकेशन MMA निर्मितीसाठी या मार्गातील मुख्य टप्पा आहे.Asahi Kasei प्रक्रिया पद्धत सोपी आहे, ज्यामध्ये फक्त दोन टप्पे प्रतिक्रिया आहेत आणि उप-उत्पादन म्हणून फक्त पाणी आहे, जे हिरवे आणि पर्यावरणास अनुकूल आहे, परंतु उत्प्रेरकची रचना आणि तयारी खूप मागणी आहे.Asahi Kasei चे ऑक्सिडेटिव्ह एस्टेरिफिकेशन उत्प्रेरक Pd-Pb च्या पहिल्या पिढीपासून Au-Ni उत्प्रेरकच्या नवीन पिढीमध्ये श्रेणीसुधारित करण्यात आल्याचे वृत्त आहे.

Asahi Kasei तंत्रज्ञानाच्या औद्योगिकीकरणानंतर, 2003 ते 2008 पर्यंत, देशांतर्गत संशोधन संस्थांनी या क्षेत्रात संशोधनाची भरभराट सुरू केली, ज्यामध्ये हेबेई नॉर्मल युनिव्हर्सिटी, इन्स्टिट्यूट ऑफ प्रोसेस इंजिनीअरिंग, चायनीज अॅकॅडमी ऑफ सायन्सेस, टियांजिन युनिव्हर्सिटी आणि हार्बिन इंजिनिअरिंग युनिव्हर्सिटी यांसारख्या अनेक युनिट्सवर लक्ष केंद्रित केले गेले. Pd-Pb उत्प्रेरकांचा विकास आणि सुधारणा, इ. 2015 नंतर, Au-Ni उत्प्रेरकांवरील देशांतर्गत संशोधन सुरू झाले, बूमची आणखी एक फेरी, ज्याचे प्रतिनिधी डेलियन इन्स्टिट्यूट ऑफ केमिकल इंजिनीअरिंग, चायनीज अकादमी ऑफ सायन्सेस आहे, यांनी मोठ्या प्रमाणावर प्रगती केली आहे. लहान पायलट अभ्यास, नॅनो-गोल्ड उत्प्रेरक तयारी प्रक्रियेचे ऑप्टिमायझेशन पूर्ण केले, प्रतिक्रिया स्थिती स्क्रीनिंग आणि अनुलंब अपग्रेड लाँग-सायकल ऑपरेशन मूल्यांकन चाचणी, आणि आता औद्योगिकीकरण तंत्रज्ञान विकसित करण्यासाठी उपक्रमांना सक्रियपणे सहकार्य करत आहे.

3, इथिलीन कार्बोनिल संश्लेषण मार्ग
इथिलीन कार्बोनिल संश्लेषण मार्ग औद्योगिकीकरणाच्या तंत्रज्ञानामध्ये BASF प्रक्रिया आणि इथिलीन-प्रोपिओनिक ऍसिड मिथाइल एस्टर प्रक्रिया समाविष्ट आहे.

(1) इथिलीन-प्रोपियोनिक ऍसिड पद्धत (BASF प्रक्रिया)

प्रक्रियेमध्ये चार पायऱ्यांचा समावेश होतो: प्रोपिओनाल्डिहाइड मिळविण्यासाठी इथिलीन हायड्रोफॉर्मिलेटेड आहे, प्रोपिओनाल्डिहाइडला फॉर्मल्डिहाइडने एमएएल तयार करण्यासाठी कंडेन्स केले जाते, एमएएल तयार करण्यासाठी ट्यूबलर फिक्स्ड-बेड रिअॅक्टरमध्ये एमएएलचे ऑक्सिडीकरण केले जाते, आणि एस्टरिफिकेशनद्वारे एमएमए तयार करण्यासाठी एमएए वेगळे आणि शुद्ध केले जाते. मिथेनॉलप्रतिक्रिया ही मुख्य पायरी आहे.प्रक्रियेसाठी चार पायऱ्या आवश्यक आहेत, जे तुलनेने अवजड आहे आणि उच्च उपकरणे आणि उच्च गुंतवणूक खर्च आवश्यक आहे, तर फायदा कच्च्या मालाची कमी किंमत आहे.

MMA च्या इथिलीन-प्रोपीलीन-फॉर्मल्डिहाइड संश्लेषणाच्या तंत्रज्ञानाच्या विकासामध्ये घरगुती प्रगती देखील केली गेली आहे.2017, शांघाय हुआई ग्रुप कंपनीने, नानजिंग NOAO न्यू मटेरिअल्स कंपनी आणि टियांजिन युनिव्हर्सिटीच्या सहकार्याने, फॉर्मल्डिहाइड ते मेथाक्रोलिनसह 1,000 टन प्रोपलीन-फॉर्मल्डिहाइड कंडेन्सेशनची प्रायोगिक चाचणी पूर्ण केली आणि 90,000-टन औद्योगिक प्लांटसाठी प्रक्रिया पॅकेज विकसित केले.याशिवाय, चायनीज ऍकॅडमी ऑफ सायन्सेसच्या इन्स्टिट्यूट ऑफ प्रोसेस इंजिनीअरिंगने, हेनान एनर्जी आणि केमिकल ग्रुपच्या सहकार्याने, 1,000 टन औद्योगिक पायलट प्लांट पूर्ण केला आणि 2018 मध्ये यशस्वीरित्या स्थिर ऑपरेशन साध्य केले.

(२) इथिलीन-मिथाइल प्रोपियोनेट प्रक्रिया (ल्युसाइट अल्फा प्रक्रिया)

ल्युसाइट अल्फा प्रक्रियेच्या ऑपरेटिंग परिस्थिती सौम्य आहेत, उत्पादनाचे उत्पन्न जास्त आहे, वनस्पतींची गुंतवणूक आणि कच्च्या मालाची किंमत कमी आहे, आणि एका युनिटचे स्केल मोठे करणे सोपे आहे, सध्या जगात फक्त ल्युसाइटचे या तंत्रज्ञानावर विशेष नियंत्रण आहे आणि नाही. बाहेरच्या जगात हस्तांतरित केले.

अल्फा प्रक्रिया दोन चरणांमध्ये विभागली आहे:

पहिली पायरी म्हणजे मिथाइल प्रोपियोनेट तयार करण्यासाठी CO आणि मिथेनॉलसह इथिलीनची प्रतिक्रिया

पॅलेडियम-आधारित एकसंध कार्बोनिलेशन उत्प्रेरक वापरणे, ज्यामध्ये उच्च क्रियाकलाप, उच्च निवडकता (99.9%) आणि दीर्घ सेवा आयुष्याची वैशिष्ट्ये आहेत आणि प्रतिक्रिया सौम्य परिस्थितीत केली जाते, जी डिव्हाइसला कमी गंजणारी असते आणि बांधकाम भांडवली गुंतवणूक कमी करते. ;

दुसरी पायरी MMA तयार करण्यासाठी फॉर्मल्डिहाइडसह मिथाइल प्रोपियोनेटची प्रतिक्रिया आहे

एक प्रोप्रायटरी मल्टी-फेज उत्प्रेरक वापरला जातो, ज्यामध्ये उच्च MMA निवडकता आहे.अलिकडच्या वर्षांत, देशांतर्गत उद्योगांनी एमएमएला मिथाइल प्रोपियोनेट आणि फॉर्मल्डिहाइड कंडेन्सेशनच्या तंत्रज्ञानाच्या विकासामध्ये मोठ्या उत्साहाने गुंतवणूक केली आहे, आणि उत्प्रेरक आणि स्थिर-बेड प्रतिक्रिया प्रक्रियेच्या विकासामध्ये मोठी प्रगती केली आहे, परंतु उत्प्रेरक जीवन अद्याप औद्योगिक गरजा पूर्ण करू शकलेले नाही. अनुप्रयोग