מעטיל מעטאַקרילאַט (MMA) איז אַ וויכטיקער אָרגאַנישער כעמישער רוי מאַטעריאַל און פּאָלימער מאָנאָמער, דער הויפּט געניצט אין דער פּראָדוקציע פון אָרגאַניש גלאז, מאָלדינג פּלאַסטיקס, אַקריליקס, קאָוטינגז און פאַרמאַסוטיקאַל פאַנגקשאַנאַל פּאָלימער מאַטעריאַלס, אאז"ו ו. עס איז אַ הויך-סוף מאַטעריאַל פֿאַר אַעראָספּייס, עלעקטראָניש אינפֿאָרמאַציע, אָפּטיש פיברע, ראָבאָטיק און אנדערע פעלדער.
אלס א מאטעריעל מאָנאָמער, ווערט MMA הויפּטזעכליך גענוצט אין דער פּראָדוקציע פון פּאָלימעטהיל מעטאַקרילאַט (באַקאַנט ווי פּלעקסיגלאַס, PMMA), און קען אויך קאָפּאָלימעריזירט ווערן מיט אַנדערע וויניל קאַמפּאַונדז צו באַקומען פּראָדוקטן מיט פֿאַרשידענע אייגנשאַפֿטן, אַזאַ ווי פֿאַר דער פּראָדוקציע פון פּאָליוויניל קלאָריד (PVC) אַדאַטיוון ACR, MBS און אלס א צווייטער מאָנאָמער אין דער פּראָדוקציע פון אַקריליקס.
איצטער זענען דא דריי טיפן פון דערוואקסענע פראצעדורן פאר דער פראדוקציע פון MMA אין שטוב און אין אויסלאנד: מעטאקרילאמיד הידראליז עסטעריפיקאציע וועג (אצעטאן ציאנהידרין מעטאד און מעטאקרילאניטריל מעטאד), איזאבאטילען אקסידאציע וועג (מיצובישי פראצעס און אסאהי קאסעי פראצעס) און עטילען קארבאניל סינטעז וועג (BASF מעטאד און לוסיט אלפא מעטאד).
1, מעטאַקרילאַמיד הידראָליז עסטעריפיקאַציע מאַרשרוט
די רוטע איז די טראדיציאנעלע MMA פּראָדוקציע מעטאָדע, אַרייַנגערעכנט די אַצעטאָן ציאַנאָהידרין מעטאָדע און די מעטאַקרילאָניטריל מעטאָדע, ביידע נאָך דער מעטאַקרילאַמיד ינטערמידייט הידראָליז, עסטעריפיקאַציע סינטעז פון MMA.
(1) אַצעטאָן ציאַנאָהידרין מעטאָד (ACH מעטאָד)
די ACH מעטאָדע, ערשט אַנטוויקלט דורך די יו. עס. לוסיט, איז די ערשטע אינדוסטריעלע פּראָדוקציע מעטאָדע פון MMA, און איז אויך דער הויפּטשטראָם MMA פּראָדוקציע פּראָצעס אין דער וועלט אין דער איצטיקער צייט. די מעטאָדע ניצט אַצעטאָן, הידראָסיאַניק זויער, שוועבל זויער און מעטאַנאָל ווי רוי מאַטעריאַלן, און די רעאַקציע טריט אַרייַננעמען: ציאַנאָהידריניזאַציע רעאַקציע, אַמידאַציע רעאַקציע און הידראָליז עסטעריפיקאַציע רעאַקציע.
דער ACH פּראָצעס איז טעכניש דערוואַקסן, אָבער האט די פאלגענדע ערנסטע חסרונות:
○ די נוצן פון העכסט טאַקסישע הידראָסיאַניק זויער, וואָס ריקווייערז שטרענגע שוץ מיטלען בעשאַס סטאָרידזש, טראַנספּאָרטאַציע און נוצן;
○ ביי-פּראָדוקציע פון אַ גרויסער מאָס זויער רעזאַדו (וואַסעריקע לייזונג מיט שוועבל זויער און אַמאָוניום ביסולפֿאַט ווי הויפּט קאָמפּאָנענטן און מיט אַ קליינע מאָס אָרגאַנישע מאַטעריע), וועמענס מאָס איז 2.5~3.5 מאָל אַזוי גרויס ווי MMA, און איז אַ ערנסטע מקור פון סביבה-פאַרפּעסטיקונג;
o צוליב דעם באַנוץ פון שוועבל-זויער, איז אַנטי-קעראָוזשאַן עקוויפּמענט נויטיק, און די קאַנסטרוקציע פון דעם מיטל איז טייַער.
(2) מעטאַקרילאָניטריל מעטאָד (MAN מעטאָד)
אסאהי קאסעי האט אנטוויקלט דעם מעטאקרילאניטריל (MAN) פראצעס באזירט אויפן ACH וועג, ד.ה. איזאבוטילען אדער טערט-בוטאנאל ווערט אקסידירט דורך אמאניאק צו באקומען MAN, וואס רעאגירט מיט שוועבל זויער צו פראדוצירן מעטאקרילאמיד, וואס רעאגירט דערנאך מיט שוועבל זויער און מעטאנאל צו פראדוצירן MMA. דער MAN וועג נעמט אריין אמאניאק אקסידאציע רעאקציע, אמידאציע רעאקציע און הידראליז עסטעריפיקאציע רעאקציע, און קען ניצן רוב פון די עקוויפמענט פון די ACH פאבריק. די הידראליז רעאקציע ניצט איבעריגע שוועבל זויער, און די אויסברויך פון אינטערמעדיאט מעטאקרילאמיד איז כמעט 100%. אבער, די מעטאדע האט שטארק טאקסישע הידראציאניק זויער ביי-פראדוקטן, הידראציאניק זויער און שוועבל זויער זענען שטארק קאראזיוו, די רעאקציע עקוויפמענט באדערפענישן זענען זייער הויך, בשעת די אומגעבונג געפארן זענען זייער הויך.
2, איזאָבוטילען אַקסאַדיישאַן וועג
איזאָבוטילען אָקסידאַציע איז געווען דער בילכער טעכנאָלאָגיע וועג פֿאַר גרויסע קאָמפּאַניעס אין דער וועלט צוליב איר הויך עפעקטיווקייט און סביבה שוץ, אָבער איר טעכנישער שוועל איז הויך, און נאָר יאַפּאַן האט אַמאָל געהאַט די טעכנאָלאָגיע אין דער וועלט און בלאָקירט די טעכנאָלאָגיע צו כינע. די מעטאָדע כולל צוויי מינים פון מיטסובישי פּראָצעס און אַסאַהי קאַסעי פּראָצעס.
(1) מיטסובישי פּראָצעס (איזאָבוטילען דריי-סטעפּ מעטאָדע)
יאפאן'ס מיטסובישי ראיאן האט אנטוויקלט א נייעם פראצעס צו פראדוצירן MMA פון איזאבוטילען אדער טערט-בוטאנאל אלס רוי מאטעריאל, צוויי-שטאפ סעלעקטיווע אקסידאציע דורך לופט צו באקומען מעטאקריליק זויער (MAA), און דערנאך עסטעריפיצירט מיט מעטאנאל. נאך דער אינדוסטריאליזאציע פון מיטסובישי ראיאן, האבן יאפאן אסאהי קאסעי קאמפאני, יאפאן קיאטא מאנאמער קאמפאני, קארעא לאקי קאמפאני, א.א.וו. איינגעפירט אינדוסטריאליזאציע איינס נאכן אנדערן. די לאקאלע שאנגהאיי גרופע קאמפאני האט אינוועסטירט א סך מענטשלעכע און פינאנציעלע רעסורסן, און נאך 15 יאר פון אומאויפהערליכע און אומאויפהערליכע אנשטרענגונגען פון צוויי דורות, האט זי ערפאלגרייך אנטוויקלט אליין די צוויי-שטאפ אקסידאציע און עסטעריפיקאציע פון איזאבוטילען ריינע פראדוקציע MMA טעכנאלאגיע, און אין דעצעמבער 2017 האט זי פארענדיגט און אריינגעשטעלט אין אפעראציע א 50,000-טאן MMA אינדוסטריעלע פאבריק אין איר דזשוינט ווענטשער קאמפאני דונגמינג הואיי יוהואנג לאקירט אין העזע, שאנדאנג פראווינץ, צוברעכנדיג דעם טעכנאלאגיע מאנאפאל פון יאפאן און ווערנדיג די איינציגע קאמפאני מיט דעם טעכנאלאגיע אין כינע, מאכנדיג כינע די צווייטע לאנד צו האבן די אינדוסטריאליזירטע טעכנאלאגיע פאר דער פראדוקציע פון MAA און MMA דורך אקסידאציע פון איזאבוטילען.
(2) אסאהי קאסעי פראָצעס (איזאָבוטילען צוויי-סטעפּ פראָצעס)
יאפאן'ס אסאהי קאסעי קארפאראציע איז שוין לאנג געווען איבערגעגעבן צו דער אנטוויקלונג פון א דירעקטע עסטעריפיקאציע מעטאד פאר דער פראדוקציע פון MMA, וואס איז געווארן ערפאלגרייך אנטוויקלט און אריינגעשטעלט אין אפעראציע אין 1999 מיט א 60,000-טאן אינדוסטריעלער פאבריק אין קוואסאקי, יאפאן, און שפעטער פארברייטערט צו 100,000 טאן. דער טעכנישער וועג באשטייט פון א צוויי-שטאפליגע רעאקציע, ד.ה. די אקסידאציע פון איזאבוטילען אדער טערט-בוטאנאל אין דער גאז פאזע אונטער דער אקציע פון מא-בי קאמפאזיט אקסייד קאטאליזאטאר צו פראדוצירן מעטאקראליין (MAL), נאכגעפאלגט דורך די אקסידאטיוו עסטעריפיקאציע פון MAL אין דער פליסיגער פאזע אונטער דער אקציע פון פד-פיב קאטאליזאטאר צו פראדוצירן MMA דירעקט, וואו די אקסידאטיוו עסטעריפיקאציע פון MAL איז דער שליסל שריט אין דעם וועג צו פראדוצירן MMA. די אסאהי קאסעי פראצעס מעטאד איז פשוט, מיט נאר צוויי שטאפלען פון רעאקציע און נאר וואסער אלס א ביי-פראדוקט, וואס איז גרין און סביבה-פריינדלעך, אבער דער פלאן און צוגרייטונג פון דעם קאטאליזאטאר איז זייער פארלאנגענד. עס ווערט געמאלדן אז אסאהי קאסעי'ס אקסידאטיוו עסטעריפיקאציע קאטאליסט איז געווארן אפגרעידעד פון דער ערשטער דור פון Pd-Pb צו דער נייער דור פון Au-Ni קאטאליסט.
נאך דער אינדוסטריאליזאציע פון אסאהי קאסעי טעכנאלאגיע, פון 2003 ביז 2008, האבן לאקאלע פארשונג אינסטיטוציעס אנגעהויבן א פארשונג בום אין דעם געביט, מיט עטלעכע איינהייטן ווי העבעי נארמאל אוניווערסיטעט, אינסטיטוט פון פראצעס אינזשעניריע, כינעזישע אקאדעמיע פון וויסנשאפטן, טיאנדזשין אוניווערסיטעט און הארבין אינזשעניריע אוניווערסיטעט וואס האבן זיך פאקוסירט אויף דער אנטוויקלונג און פארבעסערונג פון פד-פד קאטאליסטן, אא"וו. נאך 2015, האט לאקאלע פארשונג אויף או-ני קאטאליסטן אנגעהויבן. נאך א רונדע בום, רעפרעזענטאטיוו פון וועלכע איז דאליאן אינסטיטוט פון כעמישע אינזשעניריע, כינעזישע אקאדעמיע פון וויסנשאפטן, האט געמאכט גרויסע פארשריט אין דער קליינער פילאט שטודיע, פארענדיגט די אפטימיזאציע פון נאנא-גאלד קאטאליסט צוגרייטונג פראצעס, רעאקציע באדינגונגען סקרינינג און ווערטיקאלע אפגרעיד לאנג-ציקל אפעראציע אפשאצונג טעסט, און קאאפערירט יעצט אקטיוו מיט פירמעס צו אנטוויקלען אינדוסטריאליזאציע טעכנאלאגיע.
3. עטאַלין קאַרבאָניל סינטעז רוט
די טעכנאָלאָגיע פון עטאַלין קאַרבאָניל סינטעז רוט אינדוסטריאַליזאַציע כולל BASF פּראָצעס און עטאַלין-פּראָפּיאָניק זויער מעטיל עסטער פּראָצעס.
(1) עטאַלין-פּראָפּיאָניק זויער מעטאָדע (BASF פּראָצעס)
דער פּראָצעס באַשטייט פֿון פֿיר טריט: עטאַלין ווערט הידראָפֿאָרמילירט צו באַקומען פּראָפּיאָנאַלדעכייד, פּראָפּיאָנאַלדעכייד ווערט קאָנדענסירט מיט פֿאָרמאַלדעכייד צו פּראָדוצירן MAL, MAL ווערט לופֿט אָקסידירט אין אַ טובולאַר פֿיקסעד-בעט רעאַקטאָר צו פּראָדוצירן MAA, און MAA ווערט אפגעזונדערט און פּיוראַפייד צו פּראָדוצירן MMA דורך עסטעריפֿיקאַציע מיט מעטאַנאָל. די רעאַקציע איז דער שליסל טריט. דער פּראָצעס פֿאָדערט פֿיר טריט, וואָס איז רעלאַטיוו שווער און פֿאָדערט הויכע עקוויפּמענט און הויכע ינוועסטמענט קאָסטן, בשעת דער פֿאָרטייל איז די נידעריקע קאָסטן פֿון רוי מאַטעריאַלן.
אינלענדישע דורכברוכן זענען אויך געמאכט געווארן אין דער טעכנאָלאָגיע אַנטוויקלונג פון עטאַלין-פּראָפּילען-פאָרמאַלדעכייד סינטעז פון MMA. 2017, שאַנגהאַי הואַיי גרופע פירמע, אין קאָאָפּעראַציע מיט נאַנדזשינג NOAO ניו מאַטעריאַלס פירמע און טיאַנדזשין אוניווערסיטעט, האָבן געענדיקט אַ פּילאָט טעסט פון 1,000 טאָן פּראָפּילען-פאָרמאַלדעכייד קאָנדענסאַציע מיט פאָרמאַלדעכייד צו מעטאַקראָלעין און די אַנטוויקלונג פון אַ פּראָצעס פּעקל פֿאַר אַ 90,000-טאָן אינדוסטריעלע פאַבריק. אין דערצו, דער אינסטיטוט פון פּראָצעס אינזשעניריע פון דער כינעזישער אַקאַדעמיע פון וויסנשאַפֿטן, אין קאָאָפּעראַציע מיט הענאַן ענערגיע און כעמישער גרופע, האָבן געענדיקט אַ 1,000-טאָן אינדוסטריעלע פּילאָט פאַבריק און הצלחה דערגרייכט סטאַביל אָפּעראַציע אין 2018.
(2) עטילען-מעטיל פּראָפּיאָנאַט פּראָצעס (לוסיט אַלפֿאַ פּראָצעס)
די אַפּערייטינג באדינגונגען פון לוסיט אַלפאַ זענען מילד, די פּראָדוקט טראָגן איז הויך, די ינוועסטמענט פון פאַבריקן און רוי מאַטעריאַל קאָסטן זענען נידעריק, און די וואָג פון אַ איין אַפּאַראַט איז גרינג צו טאָן גרויס, איצט נאָר לוסיט האט די אויסשליסלעכע קאָנטראָל פון דעם טעכנאָלאָגיע אין דער וועלט און איז נישט טראַנספערד צו דער אַרויס וועלט.
דער אַלפֿאַ פּראָצעס איז צעטיילט אין צוויי טריט:
דער ערשטער שריט איז די רעאַקציע פון עטאַלין מיט CO און מעטאַנאָל צו פּראָדוצירן מעטיל פּראָפּיאָנאַט
ניצן פּאַלאַדיום-באַזירט כאָומאַדזשיניאַס קאַרבאָנילאַטיאָן קאַטאַליסט, וואָס האט די קעראַקטעריסטיקס פון הויך טעטיקייט, הויך סעלעקטיוויטי (99.9%) און לאַנג דינסט לעבן, און די רעאַקציע איז דורכגעפירט אונטער מילדע באדינגונגען, וואָס איז ווייניקער קעראָוסיוו צו די מיטל און ראַדוסאַז די קאַנסטראַקשאַן קאַפּיטאַל ינוועסטמענט;
דער צווייטער שריט איז די רעאַקציע פון מעטיל פּראָפּיאָנאַט מיט פאָרמאַלדאַכייד צו פאָרמירן MMA
מען ניצט א פראפּריעטאַרי מערפאַזיגער קאַטאַליסט, וואָס האט אַ הויכע MMA סעלעקטיוויטי. אין די לעצטע יאָרן, האָבן היגע פירמעס אינוועסטירט גרויס ענטוזיאַזם אין דער טעכנאָלאָגיע אַנטוויקלונג פון מעטיל פּראָפּיאָנאַט און פאָרמאַלדאַכייד קאָנדענסאַציע צו MMA, און האָבן געמאַכט גרויסע פּראָגרעס אין קאַטאַליסט און פיקס-בעט רעאַקציע פּראָצעס אַנטוויקלונג, אָבער די קאַטאַליסט לעבן האט נאָך נישט דערגרייכט די באדערפענישן פֿאַר אינדוסטריעלע אַפּלאַקיישאַנז.
פּאָסט צייט: 6טן אַפּריל 2023