මෙතිල් මෙතක්‍රිලේට් (MMA) යනු වැදගත් කාබනික රසායනික අමුද්‍රව්‍යයක් සහ පොලිමර් මොනෝමරයක් වන අතර එය ප්‍රධාන වශයෙන් කාබනික වීදුරු, අච්චු ප්ලාස්ටික්, ඇක්‍රිලික්, ආලේපන සහ ඖෂධ ක්‍රියාකාරී පොලිමර් ද්‍රව්‍ය ආදිය නිෂ්පාදනය සඳහා භාවිතා කරයි. එය අභ්‍යවකාශ, ඉලෙක්ට්‍රොනික තොරතුරු, දෘශ්‍ය තන්තු, රොබෝ විද්‍යාව සහ අනෙකුත් ක්ෂේත්‍ර සඳහා ඉහළ මට්ටමේ ද්‍රව්‍යයකි.

ද්‍රව්‍යමය මොනෝමරයක් ලෙස, MMA ප්‍රධාන වශයෙන් පොලිමෙතිල් මෙතක්‍රිලේට් (සාමාන්‍යයෙන් ප්ලෙක්සිග්ලාස්, PMMA ලෙස හැඳින්වේ) නිෂ්පාදනය සඳහා භාවිතා කරන අතර, විවිධ ගුණාංග සහිත නිෂ්පාදන ලබා ගැනීම සඳහා අනෙකුත් වයිනයිල් සංයෝග සමඟ සම-බහුඅවයවීකරණය කළ හැකිය, උදාහරණයක් ලෙස පොලිවයිනයිල් ක්ලෝරයිඩ් (PVC) ආකලන ACR, MBS සහ ඇක්‍රිලික් නිෂ්පාදනයේ දෙවන මොනෝමරයක් ලෙස.

වර්තමානයේ, දේශීය හා විදේශීය MMA නිෂ්පාදනය සඳහා පරිණත ක්‍රියාවලීන් වර්ග තුනක් ඇත: මෙතක්‍රිලමයිඩ් ජල විච්ඡේදක එස්ටරීකරණ මාර්ගය (ඇසිටෝන් සයනොහයිඩ්‍රින් ක්‍රමය සහ මෙතක්‍රිලෝනිට්‍රයිල් ක්‍රමය), අයිසොබියුටිලීන් ඔක්සිකරණ මාර්ගය (මිට්සුබිෂි ක්‍රියාවලිය සහ අසාහි කසෙයි ක්‍රියාවලිය) සහ එතිලීන් කාබොනයිල් සංස්ලේෂණ මාර්ගය (BASF ක්‍රමය සහ ලුසයිට් ඇල්ෆා ක්‍රමය).

1、මෙතක්‍රිලමයිඩ් ජල විච්ඡේදනය එස්ටරීකරණ මාර්ගය
මෙම මාර්ගය සාම්ප්‍රදායික MMA නිෂ්පාදන ක්‍රමය වන අතර, ඇසිටෝන් සයනොහයිඩ්‍රින් ක්‍රමය සහ මෙතක්‍රිලෝනිට්‍රයිල් ක්‍රමය යන දෙකම ඇතුළත් වේ, මෙතක්‍රිලමයිඩ් අතරමැදි ජල විච්ඡේදනය, එම්එම්ඒ එස්ටරීකරණ සංස්ලේෂණයෙන් පසුවය.

(1) ඇසිටෝන් සයනොහයිඩ්‍රින් ක්‍රමය (ACH ක්‍රමය)

එක්සත් ජනපද ලුසයිට් විසින් ප්‍රථම වරට සංවර්ධනය කරන ලද ACH ක්‍රමය, MMA හි පැරණිතම කාර්මික නිෂ්පාදන ක්‍රමය වන අතර වර්තමානයේ ලෝකයේ ප්‍රධාන ධාරාවේ MMA නිෂ්පාදන ක්‍රියාවලිය ද වේ. මෙම ක්‍රමය ඇසිටෝන්, හයිඩ්‍රොසියානික් අම්ලය, සල්ෆියුරික් අම්ලය සහ මෙතනෝල් අමුද්‍රව්‍ය ලෙස භාවිතා කරන අතර ප්‍රතික්‍රියා පියවරවලට ඇතුළත් වන්නේ: සයනොහයිඩ්‍රිනීකරණ ප්‍රතික්‍රියාව, ඇමයිඩේෂන් ප්‍රතික්‍රියාව සහ ජල විච්ඡේදක එස්ටරීකරණ ප්‍රතික්‍රියාවයි.

ACH ක්‍රියාවලිය තාක්ෂණිකව පරිණතයි, නමුත් පහත සඳහන් බරපතල අවාසි ඇත:

○ ගබඩා කිරීම, ප්‍රවාහනය සහ භාවිතය අතරතුර දැඩි ආරක්ෂක පියවරයන් අවශ්‍ය කරන අධික විෂ සහිත හයිඩ්‍රොසියානික් අම්ලය භාවිතය;

○ අම්ල අපද්‍රව්‍ය විශාල ප්‍රමාණයක් අතුරු නිෂ්පාදනය කිරීම (සල්ෆියුරික් අම්ලය සහ ඇමෝනියම් බයිසල්ෆේට් ප්‍රධාන සංරචක ලෙස ජලීය ද්‍රාවණයක් සහ කාබනික ද්‍රව්‍ය කුඩා ප්‍රමාණයක් අඩංගු වේ), එහි ප්‍රමාණය MMA ප්‍රමාණය මෙන් 2.5~3.5 ගුණයක් වන අතර එය පරිසර දූෂණයට බරපතල ප්‍රභවයකි;

o සල්ෆියුරික් අම්ලය භාවිතය නිසා, විඛාදන විරෝධී උපකරණ අවශ්‍ය වන අතර, උපාංගයේ ඉදිකිරීම් මිල අධික වේ.

(2) මෙතක්‍රිලෝනිට්‍රයිල් ක්‍රමය (MAN ක්‍රමය)

ASAH මාර්ගය මත පදනම්ව, Asahi Kasei විසින් methacrylonitrile (MAN) ක්‍රියාවලිය සංවර්ධනය කර ඇත, එනම්, isobutylene හෝ tert-butanol ඇමෝනියා මගින් ඔක්සිකරණය කර MAN ලබා ගනී, එය සල්ෆියුරික් අම්ලය සමඟ ප්‍රතික්‍රියා කර මෙතක්‍රිලමයිඩ් නිපදවයි, පසුව එය සල්ෆියුරික් අම්ලය සහ මෙතනෝල් සමඟ ප්‍රතික්‍රියා කර MMA ​​නිපදවයි. MAN මාර්ගයට ඇමෝනියා ඔක්සිකරණ ප්‍රතික්‍රියාව, ඇමයිඩේෂන් ප්‍රතික්‍රියාව සහ ජල විච්ඡේදනය එස්ටරීකරණ ප්‍රතික්‍රියාව ඇතුළත් වන අතර ACH බලාගාරයේ බොහෝ උපකරණ භාවිතා කළ හැකිය. ජල විච්ඡේදක ප්‍රතික්‍රියාව අතිරික්ත සල්ෆියුරික් අම්ලය භාවිතා කරන අතර අතරමැදි මෙතක්‍රිලමයිඩ් අස්වැන්න 100% ක් පමණ වේ. කෙසේ වෙතත්, ක්‍රමයට ඉතා විෂ සහිත හයිඩ්‍රොසයනික් අම්ල අතුරු නිෂ්පාදන ඇත, හයිඩ්‍රොසයනික් අම්ලය සහ සල්ෆියුරික් අම්ලය ඉතා විඛාදනයට ලක් වේ, ප්‍රතික්‍රියා උපකරණ අවශ්‍යතා ඉතා ඉහළ ය, පාරිසරික උපද්‍රව ඉතා ඉහළ ය.

2、 අයිසොබියුටිලීන් ඔක්සිකරණ මාර්ගය
අයිසොබියුටිලීන් ඔක්සිකරණය එහි ඉහළ කාර්යක්ෂමතාව සහ පාරිසරික ආරක්ෂාව නිසා ලෝකයේ ප්‍රධාන සමාගම් සඳහා වඩාත් කැමති තාක්‍ෂණික මාර්ගය වී ඇත, නමුත් එහි තාක්ෂණික සීමාව ඉහළ මට්ටමක පවතින අතර, ජපානයට පමණක් ලෝකයේ තාක්‍ෂණය තිබූ අතර චීනයට තාක්‍ෂණය අවහිර කළේය. මෙම ක්‍රමයට මිට්සුබිෂි ක්‍රියාවලිය සහ අසාහි කසෙයි ක්‍රියාවලිය යන වර්ග දෙකක් ඇතුළත් වේ.

(1) මිට්සුබිෂි ක්‍රියාවලිය (අයිසොබියුටිලීන් තුන්-පියවර ක්‍රමය)

ජපානයේ මිට්සුබියුටිලීන් හෝ ටර්ට්-බියුටනෝල් අමුද්‍රව්‍ය ලෙස භාවිතා කරමින් MMA නිෂ්පාදනය කිරීම සඳහා නව ක්‍රියාවලියක් සංවර්ධනය කරන ලද අතර, මෙතක්‍රිලික් අම්ලය (MAA) ලබා ගැනීම සඳහා වාතයෙන් පියවර දෙකක වරණීය ඔක්සිකරණයක් සිදු කරන ලද අතර පසුව මෙතනෝල් සමඟ එස්ටරීකරණය කරන ලදී. මිට්සුබිෂි රේයන් කාර්මිකකරණයෙන් පසු, ජපානයේ අසාහි කසෙයි සමාගම, ජපන් කියෝතෝ මොනෝමර් සමාගම, කොරියාවේ ලකී සමාගම යනාදිය එකින් එක කාර්මිකකරණය සාක්ෂාත් කර ගෙන ඇත. දේශීය ෂැංහයි හුවායි සමූහ සමාගම මානව හා මූල්‍ය සම්පත් විශාල ප්‍රමාණයක් ආයෝජනය කළ අතර, පරම්පරා දෙකක අඛණ්ඩ හා නොනවතින උත්සාහයකින් පසු, එය ස්වාධීනව අයිසොබියුටිලීන් පිරිසිදු නිෂ්පාදන MMA තාක්ෂණයේ පියවර දෙකක ඔක්සිකරණය සහ එස්ටරීකරණය සාර්ථකව සංවර්ධනය කළ අතර, 2017 දෙසැම්බර් මාසයේදී, එය ෂැන්ඩොං පළාතේ හෙස් හි පිහිටි එහි හවුල් ව්‍යාපාර සමාගමක් වන ඩොන්ග්මින් හුවායි යුහුආන්ග් හි ටොන් 50,000 ක MMA කාර්මික කම්හලක් සම්පූර්ණ කර ක්‍රියාත්මක කරන ලදී. ජපානයේ තාක්ෂණික ඒකාධිකාරය බිඳ දමමින් චීනයේ මෙම තාක්ෂණය ඇති එකම සමාගම බවට පත්විය. මෙම තාක්ෂණය, අයිසොබියුටිලීන් ඔක්සිකරණය කිරීමෙන් MAA සහ MMA නිෂ්පාදනය සඳහා කාර්මිකකරණය වූ තාක්ෂණය ඇති දෙවන රට බවට චීනය පත් කරයි.

(2) අසාහි කසෙයි ක්‍රියාවලිය (අයිසොබියුටිලීන් ද්වි-පියවර ක්‍රියාවලිය)

ජපානයේ අසාහි කසෙයි සංස්ථාව දිගු කලක් තිස්සේ MMA නිෂ්පාදනය සඳහා සෘජු එස්ටරීකරණ ක්‍රමය සංවර්ධනය කිරීමට කැපවී සිටින අතර, එය 1999 දී ජපානයේ කවාසාකි හි ටොන් 60,000 ක කාර්මික කම්හලක් සමඟ සාර්ථකව සංවර්ධනය කර ක්‍රියාත්මක කරන ලද අතර පසුව ටොන් 100,000 දක්වා පුළුල් කරන ලදී. තාක්ෂණික මාර්ගය පියවර දෙකක ප්‍රතික්‍රියාවකින් සමන්විත වේ, එනම් මෙතක්‍රොලීන් (MAL) නිපදවීම සඳහා Mo-Bi සංයුක්ත ඔක්සයිඩ් උත්ප්‍රේරකයේ ක්‍රියාකාරිත්වය යටතේ වායු අවධියේදී අයිසොබියුටිලීන් හෝ ටර්ට්-බියුටනෝල් ඔක්සිකරණය කිරීම, ඉන්පසු Pd-Pb උත්ප්‍රේරකයේ ක්‍රියාකාරිත්වය යටතේ ද්‍රව අවධියේදී MAL ඔක්සිකාරක එස්ටරීකරණය කිරීමෙන් MMA සෘජුවම නිපදවීමට, එහිදී MAL ඔක්සිකාරක එස්ටරීකරණය MMA නිපදවීමට මෙම මාර්ගයේ ප්‍රධාන පියවර වේ. අසාහි කසෙයි ක්‍රියාවලි ක්‍රමය සරලයි, ප්‍රතික්‍රියා පියවර දෙකක් පමණක් ඇති අතර අතුරු නිෂ්පාදනයක් ලෙස ජලය පමණක් ඇත, එය හරිත හා පරිසර හිතකාමී වේ, නමුත් උත්ප්‍රේරකයේ සැලසුම සහ සකස් කිරීම ඉතා ඉල්ලුමක් පවතී. අසාහි කසෙයි හි ඔක්සිකාරක එස්ටරීකරණ උත්ප්‍රේරකය පළමු පරම්පරාවේ Pd-Pb සිට නව පරම්පරාවේ Au-Ni උත්ප්‍රේරකය දක්වා උත්ශ්‍රේණි කර ඇති බව වාර්තා වේ.

Asahi Kasei තාක්‍ෂණය කාර්මිකකරණය කිරීමෙන් පසු, 2003 සිට 2008 දක්වා, දේශීය පර්යේෂණ ආයතන මෙම ප්‍රදේශයේ පර්යේෂණ උත්පාතයක් ආරම්භ කළ අතර, Hebei Normal University, Institute of Process Engineering, Chinese Academy of Sciences, Tianjin University සහ Harbin Engineering University වැනි ඒකක කිහිපයක් Pd-Pb උත්ප්‍රේරක සංවර්ධනය සහ වැඩිදියුණු කිරීම කෙරෙහි අවධානය යොමු කළේය. 2015 න් පසු, Au-Ni උත්ප්‍රේරක පිළිබඳ දේශීය පර්යේෂණ ආරම්භ විය. තවත් උත්පාත වටයක්, එහි නියෝජිතයා වන්නේ Dalian Institute of Chemical Engineering, චීන විද්‍යා ඇකඩමිය, කුඩා නියමු අධ්‍යයනයේ විශාල ප්‍රගතියක් ලබා ඇත, නැනෝ-රන් උත්ප්‍රේරක සකස් කිරීමේ ක්‍රියාවලියේ ප්‍රශස්තිකරණය, ප්‍රතික්‍රියා තත්ත්ව පරීක්ෂාව සහ සිරස් උත්ශ්‍රේණි කිරීමේ දිගු චක්‍ර මෙහෙයුම් ඇගයීම් පරීක්ෂණය සම්පූර්ණ කර ඇති අතර, දැන් කාර්මිකකරණ තාක්‍ෂණය සංවර්ධනය කිරීම සඳහා ව්‍යවසායන් සමඟ ක්‍රියාකාරීව සහයෝගයෙන් කටයුතු කරයි.

3、එතිලීන් කාබොනයිල් සංස්ලේෂණ මාර්ගය
එතිලීන් කාබොනයිල් සංස්ලේෂණ මාර්ග කාර්මිකකරණයේ තාක්ෂණයට BASF ක්‍රියාවලිය සහ එතිලීන්-ප්‍රොපියොනික් අම්ල මෙතිල් එස්ටර ක්‍රියාවලිය ඇතුළත් වේ.

(1) එතිලීන්-ප්‍රොපියොනික් අම්ල ක්‍රමය (BASF ක්‍රියාවලිය)

මෙම ක්‍රියාවලිය පියවර හතරකින් සමන්විත වේ: ප්‍රොපියොනැල්ඩිහයිඩ් ලබා ගැනීම සඳහා එතිලීන් හයිඩ්‍රොෆෝමිලේට් කර ඇත, ප්‍රොපියොනැල්ඩිහයිඩ් ෆෝමල්ඩිහයිඩ් සමඟ ඝනීභවනය කර MAL නිපදවයි, නල ස්ථාවර ඇඳ ප්‍රතික්‍රියාකාරකයක MAL වාතය ඔක්සිකරණය කර MAA නිපදවයි, සහ මෙතනෝල් සමඟ එස්ටරීකරණය කිරීමෙන් MMA නිපදවීමට MAA වෙන් කර පිරිසිදු කරනු ලැබේ. ප්‍රතික්‍රියාව ප්‍රධාන පියවරයි. ක්‍රියාවලියට පියවර හතරක් අවශ්‍ය වන අතර එය සාපේක්ෂව අපහසු වන අතර ඉහළ උපකරණ සහ ඉහළ ආයෝජන පිරිවැයක් අවශ්‍ය වන අතර වාසිය වන්නේ අමුද්‍රව්‍යවල අඩු පිරිවැයයි.

MMA හි එතිලීන්-ප්‍රොපිලීන්-ෆෝමල්ඩිහයිඩ් සංස්ලේෂණයේ තාක්‍ෂණික සංවර්ධනයේ දී දේශීය ජයග්‍රහණ ද සිදු කර ඇත. 2017 දී, ෂැංහයි හුවායි සමූහ සමාගම, නැන්ජින් NOAO නව ද්‍රව්‍ය සමාගම සහ ටියැන්ජින් විශ්ව විද්‍යාලය සමඟ සහයෝගයෙන්, ෆෝමල්ඩිහයිඩ් සමඟ මෙතක්‍රොලීන් බවට ප්‍රොපිලීන්-ෆෝමල්ඩිහයිඩ් ඝනීභවනය ටොන් 1,000 ක නියමු පරීක්ෂණයක් සහ ටොන් 90,000 ක කාර්මික කම්හලක් සඳහා ක්‍රියාවලි පැකේජයක් සංවර්ධනය කිරීම සම්පූර්ණ කළේය. ඊට අමතරව, චීන විද්‍යා ඇකඩමියේ ක්‍රියාවලි ඉංජිනේරු ආයතනය, හෙනන් බලශක්ති සහ රසායනික සමූහය සමඟ සහයෝගයෙන්, ටොන් 1,000 ක කාර්මික නියමු කම්හලක් සම්පූර්ණ කර 2018 දී සාර්ථකව ස්ථාවර ක්‍රියාකාරිත්වයක් අත්කර ගත්තේය.

(2) එතිලීන්-මෙතිල් ප්‍රොපියොනේට් ක්‍රියාවලිය (ලුසයිට් ඇල්ෆා ක්‍රියාවලිය)

ලුසයිට් ඇල්ෆා ක්‍රියාවලි මෙහෙයුම් තත්ත්වයන් මෘදුයි, නිෂ්පාදන අස්වැන්න ඉහළයි, ශාක ආයෝජන සහ අමුද්‍රව්‍ය පිරිවැය අඩුයි, සහ තනි ඒකකයක පරිමාණය විශාල වශයෙන් කිරීමට පහසුය, දැනට ලෝකයේ මෙම තාක්ෂණයේ සුවිශේෂී පාලනය ඇත්තේ ලුසයිට් පමණක් වන අතර එය බාහිර ලෝකයට මාරු නොකෙරේ.

ඇල්ෆා ක්‍රියාවලිය පියවර දෙකකට බෙදා ඇත:

පළමු පියවර වන්නේ එතිලීන් CO සහ මෙතනෝල් සමඟ ප්‍රතික්‍රියා කර මෙතිල් ප්‍රොපියොනේට් නිපදවීමයි.

පැලේඩියම් මත පදනම් වූ සමජාතීය කාබනීකරණය උත්ප්‍රේරකයක් භාවිතා කිරීම, එය ඉහළ ක්‍රියාකාරිත්වය, ඉහළ තේරීම (99.9%) සහ දිගු සේවා කාලය යන ලක්ෂණ ඇති අතර, ප්‍රතික්‍රියාව මෘදු තත්වයන් යටතේ සිදු කරනු ලැබේ, එය උපාංගයට අඩු විඛාදනයට ලක්වන අතර ඉදිකිරීම් ප්‍රාග්ධන ආයෝජනය අඩු කරයි;

දෙවන පියවර වන්නේ ෆෝමල්ඩිහයිඩ් සමඟ මෙතිල් ප්‍රොපියොනේට් ප්‍රතික්‍රියා කර MMA ​​සෑදීමයි.

ඉහළ MMA තේරීමක් ඇති හිමිකාර බහු-අදියර උත්ප්‍රේරකයක් භාවිතා වේ.මෑත වසරවලදී, දේශීය ව්‍යවසායන් MMA වෙත මෙතිල් ප්‍රොපියොනේට් සහ ෆෝමල්ඩිහයිඩ් ඝනීභවනය කිරීමේ තාක්‍ෂණික සංවර්ධනය සඳහා විශාල උද්යෝගයක් ආයෝජනය කර ඇති අතර, උත්ප්‍රේරක සහ ස්ථාවර ඇඳ ප්‍රතික්‍රියා ක්‍රියාවලි සංවර්ධනයේ විශාල ප්‍රගතියක් ලබා ඇත, නමුත් උත්ප්‍රේරක ආයු කාලය තවමත් කාර්මික යෙදුම් සඳහා අවශ්‍යතා කරා ළඟා වී නොමැත.