மெத்தில் மெதக்ரிலேட் (MMA) என்பது ஒரு முக்கியமான கரிம வேதியியல் மூலப்பொருள் மற்றும் பாலிமர் மோனோமர் ஆகும், இது முக்கியமாக கரிம கண்ணாடி, மோல்டிங் பிளாஸ்டிக்குகள், அக்ரிலிக்குகள், பூச்சுகள் மற்றும் மருந்து செயல்பாட்டு பாலிமர் பொருட்கள் போன்றவற்றின் உற்பத்தியில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இது விண்வெளி, மின்னணு தகவல், ஆப்டிகல் ஃபைபர், ரோபாட்டிக்ஸ் மற்றும் பிற துறைகளுக்கான உயர்நிலைப் பொருளாகும்.

ஒரு பொருள் மோனோமராக, MMA முக்கியமாக பாலிமெத்தில் மெதக்ரிலேட் (பொதுவாக பிளெக்ஸிகிளாஸ், PMMA என அழைக்கப்படுகிறது) உற்பத்தியில் பயன்படுத்தப்படுகிறது, மேலும் பாலிவினைல் குளோரைடு (PVC) சேர்க்கைகள் ACR, MBS மற்றும் அக்ரிலிக் உற்பத்தியில் இரண்டாவது மோனோமராக உற்பத்தி போன்ற பல்வேறு பண்புகளைக் கொண்ட தயாரிப்புகளைப் பெற பிற வினைல் சேர்மங்களுடன் கோபாலிமரைஸ் செய்யலாம்.

தற்போது, ​​உள்நாட்டிலும் வெளிநாட்டிலும் MMA உற்பத்திக்கு மூன்று வகையான முதிர்ந்த செயல்முறைகள் உள்ளன: மெதக்ரைலாமைடு நீராற்பகுப்பு எஸ்டெரிஃபிகேஷன் பாதை (அசிட்டோன் சயனோஹைட்ரின் முறை மற்றும் மெதக்ரைலோனிட்ரைல் முறை), ஐசோபியூட்டிலீன் ஆக்சிஜனேற்ற பாதை (மிட்சுபிஷி செயல்முறை மற்றும் அசாஹி கேசி செயல்முறை) மற்றும் எத்திலீன் கார்போனைல் தொகுப்பு பாதை (BASF முறை மற்றும் லூசைட் ஆல்பா முறை).

1、மெதக்ரைலாமைடு நீராற்பகுப்பு எஸ்டெரிஃபிகேஷன் பாதை
இந்த வழி பாரம்பரிய MMA உற்பத்தி முறையாகும், இதில் அசிட்டோன் சயனோஹைட்ரின் முறை மற்றும் மெதக்ரைலோனிட்ரைல் முறை ஆகியவை அடங்கும், இவை இரண்டும் மெதக்ரைலாமைடு இடைநிலை நீராற்பகுப்பு, MMA இன் எஸ்டரிஃபிகேஷன் தொகுப்புக்குப் பிறகு.

(1) அசிட்டோன் சயனோஹைட்ரின் முறை (ACH முறை)

அமெரிக்க லூசைட்டால் முதன்முதலில் உருவாக்கப்பட்ட ACH முறை, MMA இன் ஆரம்பகால தொழில்துறை உற்பத்தி முறையாகும், மேலும் தற்போது உலகின் முக்கிய MMA உற்பத்தி செயல்முறையாகவும் உள்ளது. இந்த முறை அசிட்டோன், ஹைட்ரோசியானிக் அமிலம், சல்பூரிக் அமிலம் மற்றும் மெத்தனால் ஆகியவற்றை மூலப்பொருட்களாகப் பயன்படுத்துகிறது, மேலும் எதிர்வினை படிகளில் சயனோஹைட்ரைனைசேஷன் எதிர்வினை, அமிடேஷன் எதிர்வினை மற்றும் நீராற்பகுப்பு எஸ்டெரிஃபிகேஷன் எதிர்வினை ஆகியவை அடங்கும்.

ACH செயல்முறை தொழில்நுட்ப ரீதியாக முதிர்ச்சியடைந்தது, ஆனால் பின்வரும் கடுமையான குறைபாடுகளைக் கொண்டுள்ளது:

○ அதிக நச்சுத்தன்மை கொண்ட ஹைட்ரோசியானிக் அமிலத்தின் பயன்பாடு, சேமிப்பு, போக்குவரத்து மற்றும் பயன்பாட்டின் போது கடுமையான பாதுகாப்பு நடவடிக்கைகள் தேவை;

○ அதிக அளவு அமில எச்சத்தின் துணை உற்பத்தி (சல்பூரிக் அமிலம் மற்றும் அம்மோனியம் பைசல்பேட் முக்கிய கூறுகளாகக் கொண்ட நீர்வாழ் கரைசல் மற்றும் சிறிய அளவு கரிமப் பொருட்களைக் கொண்டுள்ளது), இதன் அளவு MMA ஐ விட 2.5~3.5 மடங்கு அதிகமாகும், மேலும் இது சுற்றுச்சூழல் மாசுபாட்டின் தீவிர ஆதாரமாகும்;

o சல்பூரிக் அமிலத்தைப் பயன்படுத்துவதால், அரிப்பு எதிர்ப்பு உபகரணங்கள் தேவைப்படுகின்றன, மேலும் சாதனத்தின் கட்டுமானம் விலை உயர்ந்தது.

(2) மெதக்ரைலோனிட்ரைல் முறை (MAN முறை)

ACH வழியை அடிப்படையாகக் கொண்டு மெதக்ரைலோனிட்ரைல் (MAN) செயல்முறையை அசாஹி கேசி உருவாக்கியுள்ளார், அதாவது, ஐசோபியூட்டிலீன் அல்லது டெர்ட்-பியூட்டனால் அம்மோனியாவால் ஆக்ஸிஜனேற்றப்பட்டு MAN ஐப் பெறுகிறது, இது சல்பூரிக் அமிலத்துடன் வினைபுரிந்து மெதக்ரைலாமைடை உருவாக்குகிறது, பின்னர் இது சல்பூரிக் அமிலம் மற்றும் மெத்தனாலுடன் வினைபுரிந்து MMA ஐ உருவாக்குகிறது. MAN வழித்தடத்தில் அம்மோனியா ஆக்சிஜனேற்ற எதிர்வினை, அமிடேஷன் எதிர்வினை மற்றும் நீராற்பகுப்பு எஸ்டெரிஃபிகேஷன் எதிர்வினை ஆகியவை அடங்கும், மேலும் ACH ஆலையின் பெரும்பாலான உபகரணங்களைப் பயன்படுத்தலாம். நீராற்பகுப்பு எதிர்வினை அதிகப்படியான சல்பூரிக் அமிலத்தைப் பயன்படுத்துகிறது, மேலும் இடைநிலை மெதக்ரைலாமைட்டின் மகசூல் கிட்டத்தட்ட 100% ஆகும். இருப்பினும், இந்த முறை அதிக நச்சுத்தன்மை கொண்ட ஹைட்ரோசியானிக் அமில துணை தயாரிப்புகளைக் கொண்டுள்ளது, ஹைட்ரோசியானிக் அமிலம் மற்றும் சல்பூரிக் அமிலம் மிகவும் அரிக்கும் தன்மை கொண்டவை, எதிர்வினை உபகரணத் தேவைகள் மிக அதிகம், அதே நேரத்தில் சுற்றுச்சூழல் ஆபத்துகள் மிக அதிகம்.

2、 ஐசோபியூட்டிலீன் ஆக்சிஜனேற்ற பாதை
ஐசோபியூட்டிலீன் ஆக்சிஜனேற்றம் அதன் உயர் செயல்திறன் மற்றும் சுற்றுச்சூழல் பாதுகாப்பு காரணமாக உலகின் முக்கிய நிறுவனங்களுக்கு விருப்பமான தொழில்நுட்ப பாதையாக இருந்து வருகிறது, ஆனால் அதன் தொழில்நுட்ப வரம்பு அதிகமாக உள்ளது, மேலும் ஜப்பான் மட்டுமே ஒரு காலத்தில் உலகில் இந்த தொழில்நுட்பத்தைக் கொண்டிருந்தது மற்றும் சீனாவிற்கு தொழில்நுட்பத்தைத் தடுத்தது. இந்த முறையில் இரண்டு வகையான மிட்சுபிஷி செயல்முறை மற்றும் அசாஹி கேசி செயல்முறை ஆகியவை அடங்கும்.

(1) மிட்சுபிஷி செயல்முறை (ஐசோபியூட்டிலீன் மூன்று-படி முறை)

ஜப்பானின் மிட்சுபிஷி ரேயான், ஐசோபியூட்டிலீன் அல்லது டெர்ட்-பியூட்டானாலில் இருந்து மூலப்பொருளாக MMA ஐ உற்பத்தி செய்வதற்கான ஒரு புதிய செயல்முறையை உருவாக்கியது, மெதக்ரிலிக் அமிலத்தை (MAA) பெற காற்று மூலம் இரண்டு-படி தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட ஆக்சிஜனேற்றம் செய்யப்பட்டது, பின்னர் மெத்தனால் மூலம் எஸ்டராக்கப்பட்டது. மிட்சுபிஷி ரேயானின் தொழில்மயமாக்கலுக்குப் பிறகு, ஜப்பான் அசாஹி கேசி நிறுவனம், ஜப்பான் கியோட்டோ மோனோமர் நிறுவனம், கொரியா லக்கி நிறுவனம் போன்றவை ஒன்றன் பின் ஒன்றாக தொழில்மயமாக்கலை உணர்ந்துள்ளன. உள்நாட்டு ஷாங்காய் ஹுவாய் குழும நிறுவனம் ஏராளமான மனித மற்றும் நிதி வளங்களை முதலீடு செய்தது, மேலும் இரண்டு தலைமுறைகளின் 15 ஆண்டுகால தொடர்ச்சியான மற்றும் இடைவிடாத முயற்சிகளுக்குப் பிறகு, ஐசோபியூட்டிலீன் சுத்தமான உற்பத்தி MMA தொழில்நுட்பத்தின் இரண்டு-படி ஆக்சிஜனேற்றம் மற்றும் எஸ்டராக்கத்தை அது சுயாதீனமாக உருவாக்கியது, மேலும் டிசம்பர் 2017 இல், ஷாண்டோங் மாகாணத்தின் ஹெஸில் அமைந்துள்ள அதன் கூட்டு முயற்சி நிறுவனமான டோங்மிங் ஹுவாய் யுஹுவாங்கில் 50,000 டன் MMA தொழில்துறை ஆலையை முடித்து செயல்படுத்தியது, ஜப்பானின் தொழில்நுட்ப ஏகபோகத்தை உடைத்து சீனாவில் இந்த தொழில்நுட்பத்தைக் கொண்ட ஒரே நிறுவனமாக மாறியது. ஐசோபியூட்டிலீனின் ஆக்சிஜனேற்றம் மூலம் MAA மற்றும் MMA உற்பத்தி செய்வதற்கான தொழில்மயமாக்கப்பட்ட தொழில்நுட்பத்தைக் கொண்ட இரண்டாவது நாடாகவும் சீனாவை உருவாக்குகிறது.

(2) அசாஹி கேசி செயல்முறை (ஐசோபியூட்டிலீன் இரண்டு-படி செயல்முறை)

ஜப்பானின் அசாஹி கேசி கார்ப்பரேஷன் நீண்ட காலமாக MMA உற்பத்திக்கான நேரடி எஸ்டெரிஃபிகேஷன் முறையை உருவாக்க உறுதிபூண்டுள்ளது, இது 1999 ஆம் ஆண்டு ஜப்பானின் கவாசாகியில் 60,000 டன் தொழில்துறை ஆலையுடன் வெற்றிகரமாக உருவாக்கப்பட்டு செயல்பாட்டுக்கு வந்தது, பின்னர் 100,000 டன்களாக விரிவுபடுத்தப்பட்டது. தொழில்நுட்ப பாதை இரண்டு-படி எதிர்வினைகளைக் கொண்டுள்ளது, அதாவது மோ-பை கலப்பு ஆக்சைடு வினையூக்கியின் செயல்பாட்டின் கீழ் வாயு கட்டத்தில் ஐசோபியூட்டிலீன் அல்லது டெர்ட்-பியூட்டனாலின் ஆக்சிஜனேற்றம் மெதக்ரோலின் (MAL) ஐ உற்பத்தி செய்கிறது, அதைத் தொடர்ந்து Pd-Pb வினையூக்கியின் செயல்பாட்டின் கீழ் திரவ கட்டத்தில் MAL ஐ ஆக்ஸிஜனேற்ற எஸ்டெரிஃபிகேஷன் செய்து MMA ஐ நேரடியாக உற்பத்தி செய்கிறது, அங்கு MAL இன் ஆக்ஸிஜனேற்ற எஸ்டெரிஃபிகேஷன் MMA ஐ உற்பத்தி செய்வதற்கான இந்த பாதையில் முக்கிய படியாகும். அசாஹி கேசி செயல்முறை முறை எளிமையானது, எதிர்வினையின் இரண்டு படிகள் மட்டுமே மற்றும் துணைப் பொருளாக நீர் மட்டுமே உள்ளது, இது பச்சை மற்றும் சுற்றுச்சூழலுக்கு உகந்தது, ஆனால் வினையூக்கியின் வடிவமைப்பு மற்றும் தயாரிப்பு மிகவும் கோரும். அசாஹி கேசியின் ஆக்ஸிஜனேற்ற எஸ்டரிஃபிகேஷன் வினையூக்கி, முதல் தலைமுறை Pd-Pb இலிருந்து புதிய தலைமுறை Au-Ni வினையூக்கியாக மேம்படுத்தப்பட்டுள்ளதாக தெரிவிக்கப்படுகிறது.

அசாஹி கேசி தொழில்நுட்பத்தின் தொழில்மயமாக்கலுக்குப் பிறகு, 2003 முதல் 2008 வரை, உள்நாட்டு ஆராய்ச்சி நிறுவனங்கள் இந்தப் பகுதியில் ஆராய்ச்சி ஏற்றத்தைத் தொடங்கின, ஹெபே நார்மல் பல்கலைக்கழகம், இன்ஸ்டிடியூட் ஆஃப் பிராசஸ் இன்ஜினியரிங், சீன அறிவியல் அகாடமி, தியான்ஜின் பல்கலைக்கழகம் மற்றும் ஹார்பின் பொறியியல் பல்கலைக்கழகம் போன்ற பல பிரிவுகள் Pd-Pb வினையூக்கிகளின் வளர்ச்சி மற்றும் மேம்பாட்டில் கவனம் செலுத்தின. 2015 க்குப் பிறகு, Au-Ni வினையூக்கிகள் பற்றிய உள்நாட்டு ஆராய்ச்சி தொடங்கியது. மற்றொரு சுற்று ஏற்றம், இதன் பிரதிநிதி டேலியன் இன்ஸ்டிடியூட் ஆஃப் கெமிக்கல் இன்ஜினியரிங், சீன அறிவியல் அகாடமி, சிறிய பைலட் ஆய்வில் பெரும் முன்னேற்றம் அடைந்துள்ளது, நானோ-தங்க வினையூக்கி தயாரிப்பு செயல்முறை, எதிர்வினை நிலை திரையிடல் மற்றும் செங்குத்து மேம்படுத்தல் நீண்ட-சுழற்சி செயல்பாட்டு மதிப்பீட்டு சோதனையின் உகப்பாக்கத்தை நிறைவு செய்துள்ளது, மேலும் இப்போது தொழில்மயமாக்கல் தொழில்நுட்பத்தை உருவாக்க நிறுவனங்களுடன் தீவிரமாக ஒத்துழைத்து வருகிறது.

3、எத்திலீன் கார்போனைல் தொகுப்பு வழி
எத்திலீன் கார்போனைல் தொகுப்பு வழி தொழில்மயமாக்கலின் தொழில்நுட்பத்தில் BASF செயல்முறை மற்றும் எத்திலீன்-புரோபியோனிக் அமில மெத்தில் எஸ்டர் செயல்முறை ஆகியவை அடங்கும்.

(1) எத்திலீன்-புரோப்பியோனிக் அமில முறை (BASF செயல்முறை)

இந்த செயல்முறை நான்கு படிகளைக் கொண்டுள்ளது: எத்திலீன் ஹைட்ரோஃபார்மிலேட்டட் செய்யப்பட்டு புரோபியோனால்டிஹைடைப் பெறப்படுகிறது, புரோபியோனால்டிஹைடு ஃபார்மால்டிஹைடுடன் ஒடுக்கப்பட்டு MAL ஐ உருவாக்குகிறது, MAL ஒரு குழாய் நிலையான-படுக்கை உலையில் காற்றை ஆக்ஸிஜனேற்றம் செய்து MAA ஐ உருவாக்குகிறது, மேலும் MAA பிரிக்கப்பட்டு சுத்திகரிக்கப்பட்டு மெத்தனாலுடன் எஸ்டெரிஃபிகேஷன் மூலம் MMA ஐ உருவாக்குகிறது. எதிர்வினை முக்கிய படியாகும். இந்த செயல்முறைக்கு நான்கு படிகள் தேவைப்படுகின்றன, இது ஒப்பீட்டளவில் சிக்கலானது மற்றும் அதிக உபகரணங்கள் மற்றும் அதிக முதலீட்டு செலவு தேவைப்படுகிறது, அதே நேரத்தில் நன்மை என்னவென்றால் மூலப்பொருட்களின் குறைந்த விலை.

MMA இன் எத்திலீன்-புரோப்பிலீன்-ஃபார்மால்டிஹைட் தொகுப்பின் தொழில்நுட்ப வளர்ச்சியிலும் உள்நாட்டு முன்னேற்றங்கள் ஏற்பட்டுள்ளன. 2017 ஆம் ஆண்டில், ஷாங்காய் ஹுவாய் குழும நிறுவனம், நான்ஜிங் NOAO நியூ மெட்டீரியல்ஸ் நிறுவனம் மற்றும் தியான்ஜின் பல்கலைக்கழகத்துடன் இணைந்து, ஃபார்மால்டிஹைடுடன் மெதக்ரோலினுக்கு 1,000 டன் புரோப்பிலீன்-ஃபார்மால்டிஹைட் ஒடுக்கத்தை ஒரு பைலட் சோதனையையும், 90,000 டன் தொழில்துறை ஆலைக்கான செயல்முறை தொகுப்பை உருவாக்குவதையும் நிறைவு செய்தது. கூடுதலாக, சீன அறிவியல் அகாடமியின் செயல்முறை பொறியியல் நிறுவனம், ஹெனான் எனர்ஜி அண்ட் கெமிக்கல் குழுமத்துடன் இணைந்து, 1,000 டன் தொழில்துறை பைலட் ஆலையை நிறைவு செய்து 2018 இல் வெற்றிகரமாக நிலையான செயல்பாட்டை அடைந்தது.

(2) எத்திலீன்-மெத்தில் புரோபியோனேட் செயல்முறை (லூசைட் ஆல்பா செயல்முறை)

லூசைட் ஆல்பா செயல்முறை இயக்க நிலைமைகள் லேசானவை, தயாரிப்பு மகசூல் அதிகமாக உள்ளது, தாவர முதலீடு மற்றும் மூலப்பொருள் செலவுகள் குறைவாக உள்ளன, மேலும் ஒரு அலகின் அளவை பெரிய அளவில் செய்வது எளிது, தற்போது லூசைட் மட்டுமே உலகில் இந்த தொழில்நுட்பத்தின் மீது பிரத்யேக கட்டுப்பாட்டைக் கொண்டுள்ளது மற்றும் வெளி உலகிற்கு மாற்றப்படவில்லை.

ஆல்பா செயல்முறை இரண்டு படிகளாக பிரிக்கப்பட்டுள்ளது:

முதல் படி எத்திலீனை CO மற்றும் மெத்தனாலுடன் வினைபுரிந்து மெத்தில் புரோபியோனேட்டை உருவாக்குகிறது.

பல்லேடியம் அடிப்படையிலான ஒரே மாதிரியான கார்போனிலேஷன் வினையூக்கியைப் பயன்படுத்துதல், இது அதிக செயல்பாடு, அதிக தேர்வுத்திறன் (99.9%) மற்றும் நீண்ட சேவை வாழ்க்கை ஆகியவற்றின் பண்புகளைக் கொண்டுள்ளது, மேலும் எதிர்வினை லேசான நிலைமைகளின் கீழ் மேற்கொள்ளப்படுகிறது, இது சாதனத்திற்கு குறைவான அரிப்பை ஏற்படுத்தும் மற்றும் கட்டுமான மூலதன முதலீட்டைக் குறைக்கிறது;

இரண்டாவது படி, மெத்தில் புரோபியோனேட்டை ஃபார்மால்டிஹைடுடன் வினைபுரிந்து MMA ஐ உருவாக்குகிறது.

ஒரு தனியுரிம பல-கட்ட வினையூக்கி பயன்படுத்தப்படுகிறது, இது அதிக MMA தேர்ந்தெடுப்பைக் கொண்டுள்ளது.சமீபத்திய ஆண்டுகளில், உள்நாட்டு நிறுவனங்கள் MMA க்கு மெத்தில் புரோபியோனேட் மற்றும் ஃபார்மால்டிஹைட் ஒடுக்கத்தின் தொழில்நுட்ப மேம்பாட்டில் மிகுந்த ஆர்வத்துடன் முதலீடு செய்துள்ளன, மேலும் வினையூக்கி மற்றும் நிலையான-படுக்கை எதிர்வினை செயல்முறை மேம்பாட்டில் பெரும் முன்னேற்றம் அடைந்துள்ளன, ஆனால் வினையூக்கி ஆயுள் இன்னும் தொழில்துறை பயன்பாடுகளுக்கான தேவைகளை எட்டவில்லை.