メタクリル酸メチル（MMA）は重要な有機化学原料およびポリマーモノマーであり、主に有機ガラス、成形プラスチック、アクリル、コーティングおよび医薬品機能性高分子材料などの製造に使用されます。航空宇宙、電子機器向けのハイエンド材料です。情報、光ファイバー、ロボットなどの分野。

原料モノマーとして、MMA は主にポリメタクリル酸メチル (一般にプレキシガラス、PMMA) の製造に使用されます。また、他のビニル化合物と共重合して、ポリ塩化ビニル (PVC) の製造など、さまざまな特性を持つ製品を得ることができます。 ) 添加剤 ACR、MBS、およびアクリルの製造における第 2 モノマーとして。

現在、国内外で成熟したMMAの製造プロセスは、メタクリルアミド加水分解エステル化ルート（アセトンシアノヒドリン法、メタクリロニトリル法）、イソブチレン酸化ルート（三菱プロセス、旭化成プロセス）、エチレンカルボニル合成ルート（ BASF 法および Lucite Alpha 法）。

1、メタクリルアミド加水分解エステル化ルート
このルートは、メタクリルアミド中間体の加水分解、MMA のエステル化合成後のアセトン シアノヒドリン法とメタクリロニトリル法を含む伝統的な MMA 製造法です。

(1) アセトンシアノヒドリン法（ACH法）

ACH法は米国ルーサイト社が最初に開発したMMAの最も初期の工業的製造法であり、現在では世界の主流のMMA製造法でもある。この方法は、アセトン、青酸、硫酸、メタノールを原料とし、反応工程はシアンヒドリン化反応、アミド化反応、加水分解エステル化反応からなる。

ACH プロセスは技術的には成熟していますが、次のような重大な欠点があります。

○ 毒性の高い青酸を使用しているため、保管、輸送、使用時に厳重な保護措置が必要。

○ 酸残渣（硫酸と重硫酸アンモニウムを主成分とし、少量の有機物を含む水溶液）がMMAの2.5～3.5倍に相当する多量に副生し、重大な影響を与える。環境汚染の原因。

○硫酸を使用するため、防食設備が必要となり、装置の製作費が高価となる。

(2)メタクリロニトリル法（MAN法）

旭化成は、ACHルートに基づくメタクリロニトリル（MAN）プロセスを開発しました。つまり、イソブチレンまたはtert-ブタノールをアンモニアで酸化してMANを取得し、硫酸と反応してメタクリルアミドを生成し、次に硫酸およびメタノールと反応してメタクリルアミドを生成します。総合格闘技。MANルートにはアンモニア酸化反応、アミド化反応、加水分解エステル化反応が含まれており、ACHプラントのほとんどの設備が使用可能です。加水分解反応には過剰の硫酸が使用され、中間体メタクリルアミドの収率はほぼ100%です。しかし、この方法では非常に有毒な青酸副生成物が発生し、青酸と硫酸は非常に腐食性が高く、反応装置の要件が非常に高く、環境への危険性も非常に高いです。

2、イソブチレンの酸化経路
イソブチレン酸化は、その高効率と環境保護のため、世界の大手企業にとって優先される技術ルートとなっていますが、その技術的敷居は高く、かつて世界でその技術を持っていたのは日本だけであり、中国への技術の封鎖を行っていました。製法には三菱法と旭化成法の２種類があります。

(1) 三菱プロセス（イソブチレン三段法）

日本の三菱レイヨンは、原料としてイソブチレンまたはtert-ブタノールからMMAを製造し、空気による2段階の選択酸化によりメタクリル酸（MAA）を得た後、メタノールでエステル化する新しいプロセスを開発した。三菱レイヨンの工業化以降、日本旭化成、日本京都モノマー、韓国ラッキーなどが次々と工業化を実現した。国内の上海華宜グループ会社は、多大な人的資源と資金的資源を投資し、15年にわたる二世代にわたる不断の努力を経て、独自にイソブチレンの二段階酸化とエステル化によるクリーン生産MMA技術の開発に成功し、2017年12月に製品化に成功した。 、山東省菏沢市にある合弁会社東明華宜玉黄内に5万トンのMMA工業プラントを完成・稼働させ、日本の技術独占を打破し、中国でこの技術を持つ唯一の企業となった。また、中国はイソブチレンの酸化による MAA および MMA の製造技術を工業化した 2 番目の国となった。

(2) 旭化成プロセス（イソブチレン二段プロセス）

日本の旭化成株式会社は、MMA を製造するための直接エステル化法の開発に長年取り組んできました。この方法は開発に成功し、1999 年に日本の川崎にある 60,000 トンの工業プラントで稼働し、その後 100,000 トンに拡張されました。この技術的ルートは 2 段階の反応、つまり Mo-Bi 複合酸化物触媒の作用下で気相中でイソブチレンまたは tert-ブタノールを酸化してメタクロレイン (MAL) を生成し、続いて気相中で MAL を酸化的にエステル化することで構成されています。 Pd-Pb 触媒の作用下で液相に反応させて MMA を直接生成します。MAL の酸化的エステル化が MMA を生成するこのルートの重要なステップです。旭化成のプロセス方法はシンプルで、反応が 2 段階のみで、副生成物として水のみが生成されるため、グリーンで環境に優しい方法ですが、触媒の設計と調製には非常に手間がかかります。旭化成の酸化的エステル化触媒が、第一世代の Pd-Pb から新世代の Au-Ni 触媒にアップグレードされたと報告されています。

旭化成の技術が産業化された後、2003年から2008年にかけて国内の研究機関がこの分野の研究ブームを起こし、河北師範大学、プロセス工学研究所、中国科学院、天津大学、ハルビン工程大学などのいくつかの機関がこの分野に焦点を当てた。 2015 年以降、国内で Au-Ni 触媒の研究が開始 中国科学院大連化学工学研究所を代表とするブームが再び到来し、研究開発が大きく進展小規模なパイロット研究を実施し、ナノゴールド触媒調製プロセスの最適化、反応条件スクリーニング、垂直アップグレードロングサイクル動作評価試験を完了し、現在、企業と積極的に協力して工業化技術を開発している。

3、エチレンカルボニルの合成経路
エチレンカルボニル合成ルートの工業化技術としては、BASF法やエチレン・プロピオン酸メチルエステル法などがある。

（１）エチレン・プロピオン酸法（ＢＡＳＦ法）

このプロセスは 4 つのステップで構成されます。エチレンがヒドロホルミル化されてプロピオンアルデヒドが得られ、プロピオンアルデヒドがホルムアルデヒドと縮合されて MAL が生成され、MAL が管状固定床反応器内で空気酸化されて MAA が生成され、MAA が分離および精製されて MMA とのエステル化によって MMA が生成されます。メタノール。反応が重要なステップです。このプロセスには 4 つのステップが必要で、比較的煩雑で、高額な設備と投資コストがかかりますが、原材料のコストが低いという利点があります。

MMA のエチレン-プロピレン-ホルムアルデヒド合成技術開発においても国内の進歩が見られました。2017年、上海華宜集団公司は、南京NOAO新材料会社および天津大学と協力して、1,000トンのプロピレンホルムアルデヒドとホルムアルデヒドとのメタクロレイン縮合のパイロット試験と、9万トンの工業プラント用のプロセスパッケージの開発を完了した。さらに、中国科学院プロセス工学研究所は河南能源化学グループと協力して1,000トンの産業パイロットプラントを完成し、2018年に安定稼働に成功した。

（２）エチレン・プロピオン酸メチル法（ルーサイトアルファ法）

Lucite Alpha プロセスの操作条件は穏やかで、製品の歩留まりは高く、設備投資と原材料費は低く、単一ユニットの規模を大きくするのが容易です。現在、世界でこの技術を独占的に管理しているのは Lucite だけであり、外の世界に転送される。

アルファ プロセスは 2 つのステップに分かれています。

最初のステップは、エチレンとCOおよびメタノールを反応させてプロピオン酸メチルを生成することです。

高活性、高選択率（99.9%）、長寿命という特徴を持つパラジウムベースの均一カルボニル化触媒を使用し、反応は温和な条件下で行われるため、装置の腐食性が低く、建設資本投資が削減されます。 ;

第 2 ステップは、プロピオン酸メチルとホルムアルデヒドを反応させて MMA を形成することです。

高いMMA選択性を持つ独自の多相触媒を使用しています。近年、国内企業はプロピオン酸メチルとホルムアルデヒドをMMAに縮合する技術開発に多大な熱意を注ぎ、触媒と固定床反応プロセスの開発は大きく進歩したが、触媒寿命はまだ工業用の要件に達していない。アプリケーション。