మిథైల్ మెథాక్రిలేట్ (MMA) అనేది ఒక ముఖ్యమైన సేంద్రీయ రసాయన ముడి పదార్థం మరియు పాలిమర్ మోనోమర్, దీనిని ప్రధానంగా సేంద్రీయ గాజు, మోల్డింగ్ ప్లాస్టిక్‌లు, యాక్రిలిక్‌లు, పూతలు మరియు ఫార్మాస్యూటికల్ ఫంక్షనల్ పాలిమర్ పదార్థాలు మొదలైన వాటి ఉత్పత్తిలో ఉపయోగిస్తారు. ఇది ఏరోస్పేస్, ఎలక్ట్రానిక్ సమాచారం, ఆప్టికల్ ఫైబర్, రోబోటిక్స్ మరియు ఇతర రంగాలకు అత్యాధునిక పదార్థం.

మెటీరియల్ మోనోమర్‌గా, MMA ప్రధానంగా పాలీమీథైల్ మెథాక్రిలేట్ (సాధారణంగా ప్లెక్సిగ్లాస్, PMMA అని పిలుస్తారు) ఉత్పత్తిలో ఉపయోగించబడుతుంది మరియు పాలీ వినైల్ క్లోరైడ్ (PVC) సంకలనాలు ACR, MBS తయారీకి మరియు అక్రిలిక్‌ల ఉత్పత్తిలో రెండవ మోనోమర్‌గా వంటి విభిన్న లక్షణాలతో ఉత్పత్తులను పొందేందుకు ఇతర వినైల్ సమ్మేళనాలతో కోపాలిమరైజ్ చేయవచ్చు.

ప్రస్తుతం, స్వదేశంలో మరియు విదేశాలలో MMA ఉత్పత్తికి మూడు రకాల పరిణతి చెందిన ప్రక్రియలు ఉన్నాయి: మెథాక్రిలమైడ్ జలవిశ్లేషణ ఎస్టెరిఫికేషన్ మార్గం (అసిటోన్ సైనోహైడ్రిన్ పద్ధతి మరియు మెథాక్రిలోనిట్రైల్ పద్ధతి), ఐసోబ్యూటిలీన్ ఆక్సీకరణ మార్గం (మిత్సుబిషి ప్రక్రియ మరియు అసహి కాసే ప్రక్రియ) మరియు ఇథిలీన్ కార్బొనిల్ సంశ్లేషణ మార్గం (BASF పద్ధతి మరియు లూసైట్ ఆల్ఫా పద్ధతి).

1、మెథాక్రిలమైడ్ జలవిశ్లేషణ ఎస్టెరిఫికేషన్ మార్గం
ఈ మార్గం సాంప్రదాయ MMA ఉత్పత్తి పద్ధతి, ఇందులో అసిటోన్ సైనోహైడ్రిన్ పద్ధతి మరియు మెథాక్రిలోనిట్రైల్ పద్ధతి ఉన్నాయి, రెండూ మెథాక్రిలమైడ్ ఇంటర్మీడియట్ జలవిశ్లేషణ, MMA యొక్క ఎస్టెరిఫికేషన్ సంశ్లేషణ తర్వాత.

(1) అసిటోన్ సైనోహైడ్రిన్ పద్ధతి (ACH పద్ధతి)

US లూసైట్ ద్వారా మొదట అభివృద్ధి చేయబడిన ACH పద్ధతి, MMA యొక్క తొలి పారిశ్రామిక ఉత్పత్తి పద్ధతి, మరియు ప్రస్తుతం ప్రపంచంలోని ప్రధాన స్రవంతి MMA ఉత్పత్తి ప్రక్రియ కూడా. ఈ పద్ధతి అసిటోన్, హైడ్రోసియానిక్ ఆమ్లం, సల్ఫ్యూరిక్ ఆమ్లం మరియు మిథనాల్‌లను ముడి పదార్థాలుగా ఉపయోగిస్తుంది మరియు ప్రతిచర్య దశల్లో ఇవి ఉన్నాయి: సైనోహైడ్రినైజేషన్ ప్రతిచర్య, అమిడేషన్ ప్రతిచర్య మరియు జలవిశ్లేషణ ఎస్టెరిఫికేషన్ ప్రతిచర్య.

ACH ప్రక్రియ సాంకేతికంగా పరిణతి చెందినది, కానీ ఈ క్రింది తీవ్రమైన ప్రతికూలతలను కలిగి ఉంది:

○ నిల్వ, రవాణా మరియు ఉపయోగం సమయంలో కఠినమైన రక్షణ చర్యలు అవసరమయ్యే అత్యంత విషపూరితమైన హైడ్రోసియానిక్ ఆమ్లం వాడకం;

○ పెద్ద మొత్తంలో ఆమ్ల అవశేషాల ఉప ఉత్పత్తి (సల్ఫ్యూరిక్ ఆమ్లం మరియు అమ్మోనియం బైసల్ఫేట్ ప్రధాన భాగాలుగా మరియు తక్కువ మొత్తంలో సేంద్రియ పదార్థాన్ని కలిగి ఉన్న సజల ద్రావణం), దీని మొత్తం MMA కంటే 2.5~3.5 రెట్లు ఎక్కువ మరియు ఇది పర్యావరణ కాలుష్యానికి తీవ్రమైన మూలం;

o సల్ఫ్యూరిక్ ఆమ్లం వాడకం వల్ల, తుప్పు నిరోధక పరికరాలు అవసరం, మరియు పరికరం నిర్మాణం ఖరీదైనది.

(2) మెథాక్రిలోనిట్రైల్ పద్ధతి (MAN పద్ధతి)

ACH మార్గం ఆధారంగా అసాహి కేసీ మెథాక్రిలోనిట్రైల్ (MAN) ప్రక్రియను అభివృద్ధి చేశారు, అనగా, ఐసోబ్యూటిలీన్ లేదా టెర్ట్-బ్యూటనాల్ అమ్మోనియా ద్వారా ఆక్సీకరణం చెంది MAN ను పొందుతుంది, ఇది సల్ఫ్యూరిక్ ఆమ్లంతో చర్య జరిపి మెథాక్రిలామైడ్‌ను ఉత్పత్తి చేస్తుంది, ఇది సల్ఫ్యూరిక్ ఆమ్లం మరియు మిథనాల్‌తో చర్య జరిపి MMA ను ఉత్పత్తి చేస్తుంది. MAN మార్గంలో అమ్మోనియా ఆక్సీకరణ ప్రతిచర్య, అమిడేషన్ ప్రతిచర్య మరియు జలవిశ్లేషణ ఎస్టెరిఫికేషన్ ప్రతిచర్య ఉంటాయి మరియు ACH ప్లాంట్ యొక్క చాలా పరికరాలను ఉపయోగించవచ్చు. జలవిశ్లేషణ ప్రతిచర్య అదనపు సల్ఫ్యూరిక్ ఆమ్లాన్ని ఉపయోగిస్తుంది మరియు ఇంటర్మీడియట్ మెథాక్రిలామైడ్ యొక్క దిగుబడి దాదాపు 100%. అయితే, ఈ పద్ధతిలో అత్యంత విషపూరితమైన హైడ్రోసియానిక్ ఆమ్ల ఉప-ఉత్పత్తులు ఉన్నాయి, హైడ్రోసియానిక్ ఆమ్లం మరియు సల్ఫ్యూరిక్ ఆమ్లం చాలా తినివేయు, ప్రతిచర్య పరికరాల అవసరాలు చాలా ఎక్కువగా ఉంటాయి, అయితే పర్యావరణ ప్రమాదాలు చాలా ఎక్కువగా ఉంటాయి.

2、 ఐసోబ్యూటిలీన్ ఆక్సీకరణ మార్గం
ఐసోబ్యూటిలీన్ ఆక్సీకరణ దాని అధిక సామర్థ్యం మరియు పర్యావరణ పరిరక్షణ కారణంగా ప్రపంచంలోని ప్రధాన కంపెనీలకు ప్రాధాన్యత కలిగిన సాంకేతిక మార్గంగా ఉంది, కానీ దాని సాంకేతిక పరిమితి ఎక్కువగా ఉంది మరియు జపాన్ మాత్రమే ఒకప్పుడు ప్రపంచంలో ఈ సాంకేతికతను కలిగి ఉంది మరియు చైనాకు ఈ సాంకేతికతను నిరోధించింది. ఈ పద్ధతిలో రెండు రకాల మిత్సుబిషి ప్రక్రియ మరియు అసహి కాసే ప్రక్రియ ఉన్నాయి.

(1) మిత్సుబిషి ప్రక్రియ (ఐసోబ్యూటిలీన్ మూడు-దశల పద్ధతి)

జపాన్‌కు చెందిన మిత్సుబిషి రేయాన్, ఐసోబ్యూటిలీన్ లేదా టెర్ట్-బ్యూటనాల్ నుండి ముడి పదార్థంగా MMA ను ఉత్పత్తి చేయడానికి ఒక కొత్త ప్రక్రియను అభివృద్ధి చేసింది, మెథాక్రిలిక్ యాసిడ్ (MAA) పొందడానికి గాలి ద్వారా రెండు-దశల ఎంపిక ఆక్సీకరణం, ఆపై మిథనాల్‌తో ఎస్టెరిఫై చేయబడింది. మిత్సుబిషి రేయాన్ పారిశ్రామికీకరణ తర్వాత, జపాన్ అసహి కాసే కంపెనీ, జపాన్ క్యోటో మోనోమర్ కంపెనీ, కొరియా లక్కీ కంపెనీ మొదలైనవి ఒకదాని తర్వాత ఒకటి పారిశ్రామికీకరణను గ్రహించాయి. దేశీయ షాంఘై హువాయ్ గ్రూప్ కంపెనీ చాలా మానవ మరియు ఆర్థిక వనరులను పెట్టుబడి పెట్టింది మరియు రెండు తరాల 15 సంవత్సరాల నిరంతర మరియు నిరంతర ప్రయత్నాల తర్వాత, ఐసోబ్యూటిలీన్ క్లీన్ ప్రొడక్షన్ MMA టెక్నాలజీ యొక్క రెండు-దశల ఆక్సీకరణ మరియు ఎస్టెరిఫికేషన్‌ను స్వతంత్రంగా విజయవంతంగా అభివృద్ధి చేసింది మరియు డిసెంబర్ 2017లో, షాన్‌డాంగ్ ప్రావిన్స్‌లోని హెజ్‌లో ఉన్న దాని జాయింట్ వెంచర్ కంపెనీ డాంగ్మింగ్ హువాయ్ యుహువాంగ్‌లో 50,000-టన్నుల MMA పారిశ్రామిక కర్మాగారాన్ని పూర్తి చేసి అమలులోకి తెచ్చింది, జపాన్ యొక్క సాంకేతిక గుత్తాధిపత్యాన్ని బద్దలు కొట్టి, చైనాలో ఈ సాంకేతికత కలిగిన ఏకైక కంపెనీగా అవతరించింది. ఐసోబ్యూటిలీన్ ఆక్సీకరణం ద్వారా MAA మరియు MMA ఉత్పత్తికి పారిశ్రామికీకరణ సాంకేతికతను కలిగి ఉన్న రెండవ దేశంగా చైనా నిలిచింది.

(2) అసహి కాసే ప్రక్రియ (ఐసోబ్యూటిలీన్ రెండు-దశల ప్రక్రియ)

జపాన్‌కు చెందిన అసహి కాసే కార్పొరేషన్ చాలా కాలంగా MMA ఉత్పత్తి కోసం డైరెక్ట్ ఎస్టెరిఫికేషన్ పద్ధతిని అభివృద్ధి చేయడానికి కట్టుబడి ఉంది, దీనిని 1999లో జపాన్‌లోని కవాసకిలో 60,000-టన్నుల పారిశ్రామిక ప్లాంట్‌తో విజయవంతంగా అభివృద్ధి చేసి అమలులోకి తెచ్చారు మరియు తరువాత 100,000 టన్నులకు విస్తరించారు. సాంకేతిక మార్గంలో రెండు-దశల ప్రతిచర్య ఉంటుంది, అంటే మో-బి కాంపోజిట్ ఆక్సైడ్ ఉత్ప్రేరకం చర్యలో గ్యాస్ దశలో ఐసోబ్యూటిలీన్ లేదా టెర్ట్-బ్యూటనాల్ యొక్క ఆక్సీకరణ ద్వారా మెథాక్రోలిన్ (MAL) ను ఉత్పత్తి చేయడం, తరువాత Pd-Pb ఉత్ప్రేరకం చర్యలో ద్రవ దశలో MAL యొక్క ఆక్సీకరణ ఎస్టెరిఫికేషన్ ద్వారా MMA ను నేరుగా ఉత్పత్తి చేయడం జరుగుతుంది, ఇక్కడ MAL యొక్క ఆక్సీకరణ ఎస్టెరిఫికేషన్ MMA ను ఉత్పత్తి చేయడానికి ఈ మార్గంలో కీలక దశ. అసహి కాసే ప్రక్రియ పద్ధతి సరళమైనది, ప్రతిచర్య యొక్క రెండు దశలు మాత్రమే మరియు ఉప-ఉత్పత్తిగా నీరు మాత్రమే ఉంటుంది, ఇది ఆకుపచ్చ మరియు పర్యావరణ అనుకూలమైనది, కానీ ఉత్ప్రేరకం యొక్క రూపకల్పన మరియు తయారీ చాలా డిమాండ్‌తో కూడుకున్నది. అసహి కాసేయ్ యొక్క ఆక్సీకరణ ఎస్టెరిఫికేషన్ ఉత్ప్రేరకం మొదటి తరం Pd-Pb నుండి కొత్త తరం Au-Ni ఉత్ప్రేరకంగా అప్‌గ్రేడ్ చేయబడిందని నివేదించబడింది.

అసహి కాసే టెక్నాలజీ పారిశ్రామికీకరణ తర్వాత, 2003 నుండి 2008 వరకు, దేశీయ పరిశోధనా సంస్థలు ఈ ప్రాంతంలో పరిశోధనా విజృంభణను ప్రారంభించాయి, హెబీ నార్మల్ యూనివర్సిటీ, ఇన్స్టిట్యూట్ ఆఫ్ ప్రాసెస్ ఇంజనీరింగ్, చైనీస్ అకాడమీ ఆఫ్ సైన్సెస్, టియాంజిన్ యూనివర్సిటీ మరియు హార్బిన్ ఇంజనీరింగ్ యూనివర్సిటీ వంటి అనేక యూనిట్లు Pd-Pb ఉత్ప్రేరకాల అభివృద్ధి మరియు మెరుగుదలపై దృష్టి సారించాయి. 2015 తర్వాత, Au-Ni ఉత్ప్రేరకాలపై దేశీయ పరిశోధన ప్రారంభమైంది. మరో రౌండ్ బూమ్, దీని ప్రతినిధి డాలియన్ ఇన్స్టిట్యూట్ ఆఫ్ కెమికల్ ఇంజనీరింగ్, చైనీస్ అకాడమీ ఆఫ్ సైన్సెస్, చిన్న పైలట్ అధ్యయనంలో గొప్ప పురోగతిని సాధించింది, నానో-గోల్డ్ ఉత్ప్రేరక తయారీ ప్రక్రియ యొక్క ఆప్టిమైజేషన్, రియాక్షన్ కండిషన్ స్క్రీనింగ్ మరియు నిలువు అప్‌గ్రేడ్ లాంగ్-సైకిల్ ఆపరేషన్ మూల్యాంకన పరీక్షను పూర్తి చేసింది మరియు ఇప్పుడు పారిశ్రామికీకరణ సాంకేతికతను అభివృద్ధి చేయడానికి సంస్థలతో చురుకుగా సహకరిస్తోంది.

3、ఇథిలీన్ కార్బొనిల్ సంశ్లేషణ మార్గం
ఇథిలీన్ కార్బొనిల్ సంశ్లేషణ మార్గం పారిశ్రామికీకరణ సాంకేతికతలో BASF ప్రక్రియ మరియు ఇథిలీన్-ప్రొపియోనిక్ ఆమ్లం మిథైల్ ఈస్టర్ ప్రక్రియ ఉన్నాయి.

(1) ఇథిలీన్-ప్రొపియోనిక్ ఆమ్ల పద్ధతి (BASF ప్రక్రియ)

ఈ ప్రక్రియ నాలుగు దశలను కలిగి ఉంటుంది: ప్రొపియోనాల్డిహైడ్‌ను పొందడానికి ఇథిలీన్‌ను హైడ్రోఫార్మిలేట్ చేస్తారు, ప్రొపియోనాల్డిహైడ్‌ను ఫార్మాల్డిహైడ్‌తో ఘనీభవించి MAL ను ఉత్పత్తి చేస్తారు, MAA ను ఉత్పత్తి చేయడానికి గొట్టపు స్థిర-పడక రియాక్టర్‌లో MAL గాలిని ఆక్సీకరణం చేస్తారు మరియు MAA ను మిథనాల్‌తో ఎస్టెరిఫికేషన్ ద్వారా MMA ను ఉత్పత్తి చేయడానికి వేరు చేసి శుద్ధి చేస్తారు. ప్రతిచర్య కీలకమైన దశ. ఈ ప్రక్రియకు నాలుగు దశలు అవసరం, ఇది సాపేక్షంగా గజిబిజిగా ఉంటుంది మరియు అధిక పరికరాలు మరియు అధిక పెట్టుబడి ఖర్చు అవసరం, అయితే ప్రయోజనం ముడి పదార్థాల తక్కువ ధర.

MMA యొక్క ఇథిలీన్-ప్రొపైలిన్-ఫార్మాల్డిహైడ్ సంశ్లేషణ సాంకేతిక అభివృద్ధిలో దేశీయ పురోగతులు కూడా సాధించబడ్డాయి. 2017లో, షాంఘై హువాయ్ గ్రూప్ కంపెనీ, నాన్జింగ్ NOAO న్యూ మెటీరియల్స్ కంపెనీ మరియు టియాంజిన్ విశ్వవిద్యాలయం సహకారంతో, ఫార్మాల్డిహైడ్‌తో మెథాక్రోలిన్‌కు 1,000 టన్నుల ప్రొపైలిన్-ఫార్మాల్డిహైడ్ సంగ్రహణ యొక్క పైలట్ పరీక్షను మరియు 90,000-టన్నుల పారిశ్రామిక ప్లాంట్ కోసం ప్రాసెస్ ప్యాకేజీని అభివృద్ధి చేసింది. అదనంగా, ఇన్స్టిట్యూట్ ఆఫ్ ప్రాసెస్ ఇంజనీరింగ్ ఆఫ్ ది చైనీస్ అకాడమీ ఆఫ్ సైన్సెస్, హెనాన్ ఎనర్జీ అండ్ కెమికల్ గ్రూప్ సహకారంతో, 1,000-టన్నుల పారిశ్రామిక పైలట్ ప్లాంట్‌ను పూర్తి చేసి 2018లో విజయవంతంగా స్థిరమైన ఆపరేషన్‌ను సాధించింది.

(2) ఇథిలీన్-మిథైల్ ప్రొపియోనేట్ ప్రక్రియ (లూసైట్ ఆల్ఫా ప్రక్రియ)

లూసైట్ ఆల్ఫా ప్రాసెస్ ఆపరేటింగ్ పరిస్థితులు తేలికపాటివి, ఉత్పత్తి దిగుబడి ఎక్కువగా ఉంటుంది, ప్లాంట్ పెట్టుబడి మరియు ముడిసరుకు ఖర్చులు తక్కువగా ఉంటాయి మరియు ఒకే యూనిట్ యొక్క స్కేల్ పెద్దగా చేయడం సులభం, ప్రస్తుతం లూసైట్ మాత్రమే ప్రపంచంలో ఈ టెక్నాలజీపై ప్రత్యేక నియంత్రణను కలిగి ఉంది మరియు బయటి ప్రపంచానికి బదిలీ చేయబడదు.

ఆల్ఫా ప్రక్రియ రెండు దశలుగా విభజించబడింది:

మొదటి దశ ఇథిలీన్‌ను CO మరియు మిథనాల్‌తో చర్య జరిపి మిథైల్ ప్రొపియోనేట్‌ను ఉత్పత్తి చేయడం.

పల్లాడియం ఆధారిత సజాతీయ కార్బొనైలేషన్ ఉత్ప్రేరకాన్ని ఉపయోగించడం, ఇది అధిక కార్యాచరణ, అధిక ఎంపిక (99.9%) మరియు సుదీర్ఘ సేవా జీవితాన్ని కలిగి ఉంటుంది మరియు ప్రతిచర్య తేలికపాటి పరిస్థితులలో నిర్వహించబడుతుంది, ఇది పరికరానికి తక్కువ తినివేయు మరియు నిర్మాణ మూలధన పెట్టుబడిని తగ్గిస్తుంది;

రెండవ దశ ఫార్మాల్డిహైడ్‌తో మిథైల్ ప్రొపియోనేట్ చర్య జరిపి MMA ను ఏర్పరుస్తుంది.

అధిక MMA ఎంపికను కలిగి ఉన్న యాజమాన్య బహుళ-దశ ఉత్ప్రేరకం ఉపయోగించబడుతుంది. ఇటీవలి సంవత్సరాలలో, దేశీయ సంస్థలు MMAకి మిథైల్ ప్రొపియోనేట్ మరియు ఫార్మాల్డిహైడ్ కండెన్సేషన్ యొక్క సాంకేతిక అభివృద్ధిలో గొప్ప ఉత్సాహాన్ని పెట్టుబడి పెట్టాయి మరియు ఉత్ప్రేరకం మరియు స్థిర-పడక ప్రతిచర్య ప్రక్రియ అభివృద్ధిలో గొప్ప పురోగతిని సాధించాయి, అయితే ఉత్ప్రేరక జీవితం ఇంకా పారిశ్రామిక అనువర్తనాల అవసరాలను చేరుకోలేదు.