段加超 李吉焱

摘 要：甲基丙烯酸甲酯是一種重要的化工原料，世界各地、各主要工業(yè)國家對該產品的需求量均較大。基于此，本文分別就甲基丙烯酸甲酯生產技術現狀及市場展開分析，論述ACH法、新ACH法、歐美市場、我國市場的需求等內容，以期通過研究明晰理論，為后續(xù)甲基丙烯酸甲酯生產等工作提供必要參考。

關鍵詞：甲基丙烯酸甲酯；ACH法新；ACH法；MMA

甲基丙烯酸甲酯（Methyl methacrylate；MMA）是一種有機化合物，簡稱甲甲酯，是生產透明塑料聚甲基丙烯酸甲酯（有機玻璃，PMMA）的單體。易燃，有強刺激性氣味，在現代工業(yè)生產活動中不可或缺。包括我國在內，世界各主要工業(yè)國家都較為重視甲基丙烯酸甲酯的生產和應用。針對其生產技術以及市場情況展開分析，具有較為突出的現實意義。

1 甲基丙烯酸甲酯生產技術現狀

1.1 ACH法

ACH法是最早出現的、大規(guī)模生產甲基丙烯酸甲酯的技術，早在20世紀早期，英國學者就嘗試應用該方式進行甲基丙烯酸甲酯的批量生產，1937年卜內門公司正式將其作為一種生產技術應用于化工行業(yè)。ACH法強調以丙酮和丙烯腈等化學物質的副產品作為原料（主要是氫氰酸），生成ACH后，加入濃硫酸進行加熱，與甲醇反應生成甲基丙烯酸甲酯。該技術主要特點是甲基丙烯酸甲酯的生成率較高，可以達到95%以上，其原料價格也較為低廉，但ACH法的污染較大，因此目前除了我國、印度、巴西等發(fā)展中國家外，歐美發(fā)達國家以及日本已經漸漸淘汰ACH法。

1.2 新ACH法

新ACH法是傳統ACH法的優(yōu)化，強調解決廢酸過多的問題，最初由日本三菱瓦斯化學公司提出。新ACH法依然應用丙酮氰醇作為核心原料，但實現了HCN的循環(huán)利用，從而控制了生產過程中酸類物質的產生。20世紀后期，隨著化學品污染事件的層出不窮，日本等發(fā)達國家開始進行甲基丙烯酸甲酯生產新技術的開發(fā)，到1989年，新ACH法正式得到應用，該工藝首先使丙酮與氫氰酸反應生成 ACH，之后應用水合反應原理生成α-羥基異丁酰胺，置入甲酸，生成甲酰胺和α- 羥基異丁酸甲酯，之后對α- 羥基異丁酸甲酯進行脫水處理產生甲基丙烯酸甲酯。與常規(guī)的ACH法相比，新ACH法實現了酸性物質的控制，但生產成本略高，不利于大規(guī)模投產。

1.3 異丁烯/叔丁醇直接氧化法

異丁烯/ 叔丁醇直接氧化法同樣立足于 ACH法的缺陷，尋求對環(huán)境污染的控制以及批量生產能力的提升。早在20世紀60年代，美國就開始針對氧化技術進行研究，到20世紀80年代，日本觸媒化學公司和三菱人造絲公司嘗試應用異丁烯或叔丁醇作為材料，實現了氧化法的規(guī)范化應用。該技術主要應用裂解抽余液等材料進行水合，使材料發(fā)生選擇性醚化反應產生異丁烯或叔丁醇，之后脫水制成氧化原料，用于甲基丙烯酸甲酯的制作。三菱人造絲企業(yè)對該技術進行了進一步改進，通過添加催化劑的方式產生甲醇和異丁烯，并實現了甲醇的循環(huán)使用，該方式能夠降低污染、控制設備破壞，但收率相對較低。

2 甲基丙烯酸甲酯市場分析

2.1 國外市場分析

德國經濟學家海因里希在21世紀早期進行過甲基丙烯酸甲酯市場需求量的評估，海因里希與其助手收集了20世紀末期以來的市場變化情況，對未來20年的甲基丙烯酸甲酯市場需求進行了預測。從結果上看，海因里希略高的估計了2010年以后的甲基丙烯酸甲酯市場需求量，近年來國際市場的甲基丙烯酸甲酯需求增長率已經下降到3.2%左右（2014-2017年），但2018年開始似乎又有所回升。2018年第一季度美國甲基丙烯酸甲酯市場需求增長率一度超過5.1%，但第二季度又有所回落，總體來看，目前世界甲基丙烯酸甲酯消費情況應在500萬噸/年左右[1]。消費比例上，美國連續(xù)多年占據榜首，占據總消費量的24%左右（2017年），歐洲約占21%，日本、中國以及印度等亞洲主要國家占據消費總量的37%，其他地區(qū)占18%，價格上基本保持穩(wěn)定。

2.2 國內市場分析

2008年-2017年，我國始終是的甲基丙烯酸甲酯的第三大消費國，消費總量不低于40萬噸，需求量增長率也居于列國首位，達到8%以上。統計資料上看，我國的甲基丙烯酸甲酯主要用于有機玻璃制造，占據消費總量的47%，其次是涂料和其他化學品的生產[2]。2010年以來，我國華北、華東以及東北地區(qū)先后建立了一批甲基丙烯酸甲酯制造企業(yè)，但生產能力相對不足。研究人員在調查中發(fā)現，近5年我國建立、投產的甲基丙烯酸甲酯企業(yè)生產能力普遍小于1000t/a。我國目前甲基丙烯酸甲酯企業(yè)生產能力并不強，與我國的大需求量很難匹配，這也是未來我國化工行業(yè)需要解決的問題。

通過進行甲基丙烯酸甲酯生產技術現狀及市場分析，獲取了相關理論，甲基丙烯酸甲酯生產技術包括ACH法、新ACH法、異丁烯/ 叔丁醇直接氧化法等。從市場上看，歐美國家對甲基丙烯酸甲酯的需求呈現緩慢上升的態(tài)勢，生產能力也有所提升。我國是目前甲基丙烯酸甲酯的第三大消費國，雖然生產技術上相對較為落后，但進步快且市場需求較大，后續(xù)工作中尋求生產能力的提升十分必要。

參考文獻：

[1]朱鳳麗，隋曉彤，唐林生等.甲基丙烯酸二乙氨基乙酯的合成工藝改進[J].青島科技大學學報（自然科學版），2018，39（03）：21-24.

[2]Luyben W.L. Distillation Design and Control Using Aspen Simulation[M].Hoboken ：John Wiley & Sons ，Inc.，2013.