Methyl methacrylate (MMA) သည် အရေးကြီးသော အော်ဂဲနစ် ဓာတုကုန်ကြမ်းနှင့် ပိုလီမာမိုနိုမာဖြစ်ပြီး အော်ဂဲနစ်ဖန်၊ ပုံသွင်းပလတ်စတစ်များ၊ acrylics၊ အပေါ်ယံပိုင်းနှင့် ဆေးဝါးလုပ်ငန်းဆိုင်ရာ ပိုလီမာပစ္စည်းများ စသည်တို့အတွက် အဓိကအားဖြင့် အသုံးပြုသည်။ ၎င်းသည် အာကာသယာဉ်၊ အီလက်ထရွန်နစ်အချက်အလက်၊ ဖိုက်ဘာ၊ စက်ရုပ်နှင့် အခြားနယ်ပယ်များအတွက် အဆင့်မြင့်ပစ္စည်းဖြစ်သည်။

ပစ္စည်းမိုနိုမာအနေဖြင့်၊ MMA ကို polymethyl methacrylate (အများအားဖြင့် plexiglass၊ PMMA ဟုခေါ်သည်) ထုတ်လုပ်မှုတွင် အဓိကအားဖြင့် အသုံးပြုကြပြီး polyvinyl chloride (PVC) အပိုပစ္စည်းများ ACR, MBS နှင့် ဒုတိယမြောက် acrylic monomer များထုတ်လုပ်ခြင်းတွင် acrylic monomer အဖြစ် အခြားသော ဗီနိုင်းဒြပ်ပေါင်းများနှင့်လည်း ပေါင်းစပ်နိုင်သည်။

လက်ရှိတွင်၊ ပြည်တွင်းပြည်ပတွင် MMA ထုတ်လုပ်မှုအတွက် ရင့်ကျက်သောလုပ်ငန်းစဉ်သုံးမျိုးရှိသည်- methacrylamide hydrolysis esterification route (acetone cyanohydrin method and methacrylonitrile method), isobutylene oxidation route (Mitsubishi process and Asahi Kasei process) နှင့် ethylene carbonyl synthesis route (BASF method) နှင့် Lucite Alpha method

1၊ Methacrylamide hydrolysis esterification လမ်းကြောင်း
ဤလမ်းကြောင်းသည် methacrylamide intermediate hydrolysis၊ MMA ၏ esterification ပေါင်းစပ်မှုအပြီးတွင် acetone cyanohydrin နည်းလမ်းနှင့် methacrylonitrile နည်းလမ်းအပါအဝင် ရိုးရာ MMA ထုတ်လုပ်မှုနည်းလမ်းဖြစ်သည်။

(၁) Acetone cyanohydrin method (ACH method)၊

US Lucite မှ ပထမဆုံးတီထွင်ခဲ့သော ACH နည်းလမ်းသည် MMA ၏ အစောဆုံးစက်မှုလုပ်ငန်းထုတ်လုပ်မှုနည်းလမ်းဖြစ်ပြီး လက်ရှိကမ္ဘာပေါ်တွင် ပင်မ MMA ထုတ်လုပ်မှုလုပ်ငန်းစဉ်လည်းဖြစ်သည်။ ဤနည်းလမ်းတွင် acetone၊ hydrocyanic acid၊ sulfuric acid နှင့် methanol ကို ကုန်ကြမ်းအဖြစ်အသုံးပြုပြီး တုံ့ပြန်မှုအဆင့်များပါဝင်သည်- cyanohydrinization တုံ့ပြန်မှု၊ amidation reaction နှင့် hydrolysis esterification တုံ့ပြန်မှု။

ACH လုပ်ငန်းစဉ်သည် နည်းပညာအရ ရင့်ကျက်သော်လည်း အောက်ပါ ဆိုးရွားသော အားနည်းချက်များရှိသည်။

○ သိုလှောင်မှု၊ သယ်ယူပို့ဆောင်ရေးနှင့် အသုံးပြုမှုအတွင်း တင်းကြပ်သောအကာအကွယ်အစီအမံများ လိုအပ်သည့် အလွန်အဆိပ်သင့်သော ဟိုက်ဒရိုဆိုက်နစ်အက်ဆစ်ကို အသုံးပြုခြင်း၊

○ အက်ဆစ်အကြွင်းအကျန် အများအပြားကို ထုတ်လုပ်ခြင်းဖြင့် (အဓိက အစိတ်အပိုင်းများအဖြစ် ဆာလဖူရစ်အက်ဆစ်နှင့် အမိုနီယမ်ဘစ်ဆူလ်ဖိတ် ပါဝင်သော ရေပျော်ရည်၊ အော်ဂဲနစ်ဒြပ်စင် အနည်းငယ် ပါဝင်သည်) ပမာဏသည် MMA ထက် 2.5 ~ 3.5 ဆ ရှိပြီး ပတ်ဝန်းကျင်ညစ်ညမ်းမှု၏ ပြင်းထန်သော အရင်းအမြစ်တစ်ခုဖြစ်သည်။

o ဆာလဖူရစ်အက်ဆစ်ကို အသုံးပြုခြင်းကြောင့် သံချေးတက်ခြင်းအတွက် ကိရိယာများ လိုအပ်ပြီး စက်ပစ္စည်းတည်ဆောက်မှုမှာ စျေးကြီးသည်။

(၂) Methacrylonitrile နည်းလမ်း (MAN နည်းလမ်း)၊

Asahi Kasei သည် ACH လမ်းကြောင်းအပေါ် အခြေခံ၍ methacrylonitrile (MAN) လုပ်ငန်းစဉ်ကို တီထွင်ခဲ့ပြီး၊ ဆိုလိုသည်မှာ၊ isobutylene သို့မဟုတ် tert-butanol သည် MAN ကိုရရှိရန် အမိုးနီးယားဖြင့် oxidized ဖြစ်ပြီး၊ ထို့နောက် MMA ကိုထုတ်လုပ်ရန်အတွက် sulfuric acid နှင့် ဓာတ်ပြုပြီး sulfuric acid နှင့် methanol တို့နှင့် ဓာတ်ပြုပါသည်။ MAN လမ်းကြောင်းတွင် အမိုးနီးယားဓာတ်တိုးတုံ့ပြန်မှု၊ amidation တုံ့ပြန်မှုနှင့် hydrolysis esterification တုံ့ပြန်မှုတို့ ပါဝင်ပြီး ACH အပင်၏ စက်ကိရိယာအများစုကို အသုံးပြုနိုင်သည်။ Hydrolysis တုံ့ပြန်မှုသည် ပိုလျှံသော ဆာလဖူရစ်အက်ဆစ်ကို အသုံးပြုပြီး အလယ်အလတ် မက်တာခရီလမိုက်၏ အထွက်နှုန်းသည် 100% နီးပါးဖြစ်သည်။ သို့သော်၊ ဤနည်းလမ်းတွင် အဆိပ်သင့်သော ဟိုက်ဒရိုဆိုက်နစ်အက်ဆစ်၏ ထုတ်ကုန်များပါရှိသည်၊ ဟိုက်ဒရိုဆိုက်ယာနစ်အက်ဆစ်နှင့် ဆာလဖူရစ်အက်ဆစ်တို့သည် အလွန်အဆိပ်ပြင်းသည်၊ တုံ့ပြန်မှုကိရိယာလိုအပ်ချက်များ အလွန်မြင့်မားသည်၊ ပတ်ဝန်းကျင်ဆိုင်ရာအန္တရာယ်များမှာ အလွန်မြင့်မားသည်။

2၊ Isobutylene ဓာတ်တိုးလမ်းကြောင်း
Isobutylene oxidation သည် ၎င်း၏ မြင့်မားသော ထိရောက်မှုနှင့် သဘာဝပတ်ဝန်းကျင် ကာကွယ်ရေးကြောင့် ကမ္ဘာပေါ်ရှိ ကုမ္ပဏီကြီးများအတွက် ဦးစားပေး နည်းပညာလမ်းကြောင်းတစ်ခုဖြစ်သော်လည်း ၎င်း၏ နည်းပညာဆိုင်ရာ ကန့်သတ်ချက်မှာ မြင့်မားပြီး ကမ္ဘာပေါ်တွင် တစ်ချိန်က ဂျပန်တစ်နိုင်ငံတည်းသာ နည်းပညာရှိခဲ့ပြီး တရုတ်နိုင်ငံသို့ နည်းပညာကို ပိတ်ပင်ထားသည်။ အဆိုပါနည်းလမ်းတွင် Mitsubishi လုပ်ငန်းစဉ်နှင့် Asahi Kasei လုပ်ငန်းစဉ် နှစ်မျိုးပါဝင်သည်။

(၁) မစ်ဆူဘီရှီ လုပ်ငန်းစဉ် ( isobutylene သုံးဆင့်နည်းလမ်း)

ဂျပန်နိုင်ငံမှ Mitsubishi Rayon သည် MMA ကုန်ကြမ်းအဖြစ် isobutylene သို့မဟုတ် tert-butanol မှ MMA ကိုထုတ်လုပ်ရန်၊ methacrylic acid (MAA) ကိုရရှိရန် လေဖြင့် နှစ်ဆင့်ရွေးချယ်ဓာတ်တိုးခြင်း ၊ ထို့နောက် methanol ဖြင့် esterified ပြုလုပ်ရန် လုပ်ငန်းစဉ်အသစ်ကို တီထွင်ခဲ့သည်။ Mitsubishi Rayon၊ Japan Asahi Kasei ကုမ္ပဏီ၊ Japan Kyoto Monomer ကုမ္ပဏီ၊ Korea Lucky ကုမ္ပဏီစသည်ဖြင့် စက်မှုထွန်းကားလာပြီးနောက် တယောက်ပြီးတယောက် စက်မှုထွန်းကားလာခဲ့သည်။ ပြည်တွင်းရှိ Shanghai Huayi Group ကုမ္ပဏီသည် လူသားနှင့်ဘဏ္ဍာရေးအရင်းအမြစ်များစွာကို ရင်းနှီးမြှုပ်နှံခဲ့ပြီး မျိုးဆက်နှစ်ဆက်၏ ဆက်တိုက်မဆုတ်မနစ်ကြိုးစားမှု 15 နှစ်အကြာတွင် ၎င်းသည် နှစ်ဆင့်ဓာတ်တိုးခြင်းနှင့် esterification isobutylene သန့်စင်ထုတ်လုပ်မှု MMA နည်းပညာကို သီးခြားအောင်မြင်စွာ တီထွင်နိုင်ခဲ့ကာ 2017 ခုနှစ် ဒီဇင်ဘာလတွင် ပြီးစီးပြီး တန်ချိန် 50,000 တန် MMA MMA ကုမ္မဏီတစ်ခုဖြစ်သည့် Yuhming Shandong တွင် လည်ပတ်ဆောင်ရွက်ခဲ့ပါသည်။ ခရိုင်သည် ဂျပန်နိုင်ငံ၏ နည်းပညာလက်ဝါးကြီးအုပ်မှုကို ချိုးဖျက်ပြီး တရုတ်နိုင်ငံတွင် ဤနည်းပညာဖြင့် တစ်ခုတည်းသော ကုမ္ပဏီဖြစ်လာသည်။ နည်းပညာကြောင့် တရုတ်နိုင်ငံသည် isobutylene oxidation ဖြင့် MAA နှင့် MMA ထုတ်လုပ်မှုအတွက် စက်မှုနည်းပညာများရှိသော ဒုတိယနိုင်ငံဖြစ်လာသည်။

(၂) Asahi Kasei ဖြစ်စဉ် (isobutylene နှစ်ဆင့် လုပ်ငန်းစဉ်)၊

ဂျပန်နိုင်ငံ၏ Asahi Kasei ကော်ပိုရေးရှင်းသည် MMA ထုတ်လုပ်မှုအတွက် တိုက်ရိုက် esterification နည်းလမ်းကို ဖော်ဆောင်ရန် ကတိပြုထားပြီး ၁၉၉၉ ခုနှစ်တွင် အောင်မြင်စွာ တီထွင်ပြီး ဂျပန်နိုင်ငံ၊ ကာဝါဆာကီတွင် တန်ချိန် ၆၀၀၀၀ ရှိသော စက်မှုစက်ရုံတစ်ခုဖြင့် ၁၉၉၉ ခုနှစ်တွင် စတင်လည်ပတ်ခဲ့ပြီး နောက်ပိုင်းတွင် တန်ချိန် 100,000 အထိ တိုးချဲ့ခဲ့သည်။ နည်းပညာဆိုင်ရာလမ်းကြောင်းတွင် Methacrolein (MAL) ၏လုပ်ဆောင်မှုအောက်ရှိ ဓာတ်ငွေ့အဆင့်တွင် isobutylene သို့မဟုတ် tert-butanol ၏ဓာတ်တိုးခြင်းကို အဆင့်နှစ်ဆင့်ရှိသော တုံ့ပြန်မှုတစ်ခုပါ၀င်သည်၊ ထို့နောက် MMA ၏ oxidative ကိုထုတ်လုပ်ရန် အဓိကသော့ချက်ဖြစ်သည့် MMA ၏ဤအဆင့်တွင် oxidative မှထုတ်လုပ်သည့် MMA ၏အဓိကသော့ချက်ဖြစ်သည့် MMA ကိုထုတ်လုပ်သည့်အရည်လမ်းတွင် oxidative esterification ဖြင့်၊ MMA။ Asahi Kasei လုပ်ငန်းစဉ်သည် ရိုးရှင်းပြီး တုံ့ပြန်မှု အဆင့်နှစ်ဆင့်သာရှိပြီး အစိမ်းရောင်နှင့် သဘာဝပတ်ဝန်းကျင်နှင့် သဟဇာတဖြစ်သည့် ထုတ်ကုန်တစ်ခုအနေဖြင့် ရေကိုသာ ရိုးရှင်းသော်လည်း ဓာတ်ကူပစ္စည်း၏ ဒီဇိုင်းနှင့် ပြင်ဆင်မှုမှာ အလွန်လိုအပ်ပါသည်။ Asahi Kasei ၏ oxidative esterification ဓာတ်ကူပစ္စည်းသည် Pd-Pb ၏ ပထမမျိုးဆက်မှ Au-Ni ဓာတ်ကူပစ္စည်း မျိုးဆက်သစ်သို့ အဆင့်မြှင့်တင်ထားကြောင်း သတင်းရရှိပါသည်။

Asahi Kasei နည်းပညာ၏ စက်မှုထွန်းကားလာပြီးနောက် 2003 မှ 2008 ခုနှစ်အထိ၊ ပြည်တွင်းသုတေသနအဖွဲ့အစည်းများသည် Hebei Normal University၊ Institute of Process Engineering၊ Institute of Sciences၊ Tianjin University နှင့် Harbin Engineering University ကဲ့သို့သော ယူနစ်များစွာဖြင့် ဤဧရိယာတွင် သုတေသနလုပ်ငန်းများ စတင်လုပ်ဆောင်ခဲ့ပါသည်။ Dalian Institute of Chemical Engineering, Chinese Academy of Sciences ၏ ကိုယ်စားလှယ်ဖြစ်သော boom သည် အသေးစား စမ်းသပ်လေ့လာမှုတွင် ကြီးမားသောတိုးတက်မှုရရှိထားပြီး၊ nano-gold ဓာတ်ကူပစ္စည်းပြင်ဆင်မှုလုပ်ငန်းစဉ်၊ တုံ့ပြန်မှုအခြေအနေစိစစ်ခြင်းနှင့် ဒေါင်လိုက်အဆင့်မြှင့်တင်မှု ကာလကြာရှည်စွာလည်ပတ်မှုအကဲဖြတ်ခြင်းဆိုင်ရာစမ်းသပ်မှုတို့ကို ပြီးမြောက်ခဲ့ပြီး ယခုအခါ စက်မှုလုပ်ငန်းနည်းပညာများဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်ရန်အတွက် လုပ်ငန်းများနှင့် တက်ကြွစွာပူးပေါင်းဆောင်ရွက်လျက်ရှိပါသည်။

3၊ Ethylene carbonyl ပေါင်းစပ်မှုလမ်းကြောင်း
ethylene carbonyl ပေါင်းစပ်မှု လမ်းကြောင်း စက်မှုထွန်းကားရေး နည်းပညာတွင် BASF လုပ်ငန်းစဉ်နှင့် ethylene-propionic acid methyl ester ဖြစ်စဉ်တို့ ပါဝင်သည်။

(၁) ethylene-propionic acid method (BASF process)၊

လုပ်ငန်းစဉ်တွင် အဆင့်လေးဆင့်ပါဝင်သည်- propionaldehyde ရရှိရန် ethylene သည် hydroformylated ဖြစ်ပြီး၊ propionaldehyde သည် MAL ထုတ်လုပ်ရန်အတွက် formaldehyde နှင့် ပေါင်းစည်းထားပြီး MAL သည် MAA ထုတ်လုပ်ရန်အတွက် tubular fixed-bed reactor တွင် လေထုကို အောက်ဆီဂျင်ဖြစ်အောင်ပြုလုပ်ထားပြီး MMA ကို MMA ထုတ်လုပ်ရန်အတွက် esterification ဖြင့် methanol ထုတ်လုပ်ရန် MMA ကို ခွဲခြားသန့်စင်ထားသည်။ တုံ့ပြန်မှုသည် အဓိကခြေလှမ်းဖြစ်သည်။ လုပ်ငန်းစဉ်မှာ အဆင့်လေးဆင့် လိုအပ်ပြီး ခက်ခဲပြီး မြင့်မားသော စက်ကိရိယာများနှင့် ရင်းနှီးမြုပ်နှံမှု စရိတ်စကများ လိုအပ်ပြီး အားသာချက်မှာ ကုန်ကြမ်းကုန်ကျစရိတ် နည်းပါးသည်။

MMA ၏ ethylene-propylene-formaldehyde ပေါင်းစပ်မှုနည်းပညာ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုတွင် ပြည်တွင်း၌ အောင်မြင်မှုများ ရရှိခဲ့သည်။ 2017 ခုနှစ်တွင် Shanghai Huayi Group Company သည် Nanjing NOAO New Materials Company နှင့် Tianjin University တို့ ပူးပေါင်း၍ propylene-formaldehyde ငွေ့ရည်ဖွဲ့မှု တန်ချိန် 1,000 ကို စမ်းသပ်ခဲ့ပြီး formaldehyde နှင့် methacrolein နှင့် တန် 90,000 ရှိသော စက်မှုစက်ရုံအတွက် လုပ်ငန်းစဉ်ပက်ကေ့ချ်ကို အကောင်အထည်ဖော်ခဲ့ပါသည်။ ထို့အပြင်၊ Henan Energy and Chemical Group နှင့် ပူးပေါင်း၍ Chinese Academy of Sciences ၏ လုပ်ငန်းစဉ်အင်ဂျင်နီယာဌာနသည် တန် ၁၀၀၀ တန်စက်မှုရှေ့ပြေးစက်ရုံကို အပြီးသတ်ခဲ့ပြီး ၂၀၁၈ ခုနှစ်တွင် တည်ငြိမ်သောလည်ပတ်မှုကို အောင်မြင်စွာဆောင်ရွက်နိုင်ခဲ့သည်။

(၂) Ethylene-methyl propionate process (Lucite Alpha process)၊

Lucite Alpha လုပ်ငန်းစဉ်လည်ပတ်မှုအခြေအနေများသည် ပျော့ပြောင်းသည်၊ ထုတ်ကုန်အထွက်နှုန်းမြင့်မားသည်၊ စက်ရုံရင်းနှီးမြှုပ်နှံမှုနှင့် ကုန်ကြမ်းကုန်ကျစရိတ်များ နည်းပါးပြီး ယူနစ်တစ်ခု၏အတိုင်းအတာသည် ကြီးမားသည်၊ လက်ရှိတွင် Lucite သာလျှင် ကမ္ဘာပေါ်တွင် ဤနည်းပညာကို သီးသန့်ထိန်းချုပ်ထားပြီး ပြင်ပကမ္ဘာသို့ မလွှဲပြောင်းပါ။

Alpha လုပ်ငန်းစဉ်ကို အဆင့်နှစ်ဆင့်ခွဲထားသည်။

ပထမအဆင့်မှာ methyl propionate ကိုထုတ်လုပ်ရန် ethylene ၏ CO နှင့် methanol နှင့် တုံ့ပြန်မှုဖြစ်သည်။

မြင့်မားသောလုပ်ဆောင်ချက်၊ မြင့်မားသောရွေးချယ်မှု (99.9%) နှင့်ဝန်ဆောင်မှုသက်တမ်း (99.9%) ၏သွင်ပြင်လက္ခဏာများပါ ၀ င်သော palladium-based တူညီသောတစ်သားတည်းဖြစ်တည်နေသော carbonylation ဓာတ်ကူပစ္စည်းကိုအသုံးပြု၍ တုံ့ပြန်မှုကိုအပျော့စားအခြေအနေအောက်တွင်လုပ်ဆောင်သည်၊၊ ၎င်းသည်ကိရိယာကိုအဆိပ်သင့်မှုနည်းပါးပြီးဆောက်လုပ်ရေးမြို့တော်ရင်းနှီးမြှုပ်နှံမှုကိုလျှော့ချသည်။

ဒုတိယအဆင့်မှာ MMA ကိုဖွဲ့စည်းရန် Formaldehyde နှင့် methyl propionate ၏တုံ့ပြန်မှုဖြစ်သည်။

MMA ရွေးချယ်နိုင်မှု မြင့်မားသော မူပိုင် Multi-phase ဓာတ်ကူပစ္စည်းကို အသုံးပြုထားသည်။ မကြာသေးမီနှစ်များအတွင်း၊ ပြည်တွင်းစီးပွားရေးလုပ်ငန်းများသည် MMA သို့ methyl propionate နှင့် formaldehyde ငွေ့ရည်ဖွဲ့ခြင်းနည်းပညာဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုတွင် ကြီးစွာသောစိတ်အားထက်သန်မှုရင်းနှီးမြှုပ်နှံခဲ့ပြီး ဓာတ်ကူပစ္စည်းနှင့် ပုံသေအိပ်ရာတုံ့ပြန်မှုလုပ်ငန်းစဉ်ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှုတွင် ကြီးမားသောတိုးတက်မှုများရရှိခဲ့သော်လည်း ဓာတ်ကူပစ္စည်းဘဝသည် စက်မှုအသုံးချမှုများအတွက် လိုအပ်ချက်များကို မရောက်ရှိသေးပေ။