探究甲基丙烯酸甲酯生产技术现状及市场分析

摘 要：甲基丙烯酸甲酯（英文名称是Methyl Methacrylate，简称MMA），分子式是C5H8O2，呈液态，无色，容易挥发，易燃，属于有机化工原料，在化工生产中有很重要的作用。是生产有机玻璃的主要原料，并且也常应用于其他材料的生产，比如树脂、塑料、涂料、粘合剂、剂等。另外，也可以作为木材侵润剂、印染助剂等。总之，甲基丙烯酸甲酯在化工生产中具有广泛和重要的应用。本文主要介绍了甲基丙烯酸甲酯的生产技术，并分析了其目前的市场情况。

关键词：甲基丙烯酸甲酯生产技术；市场分析

一、甲基丙烯酸甲酯生产技术现状介绍

在化工生产中，甲基丙烯酸甲酯的生产目前主要有三种生产技术，分别是丙酮氰醇（ACH）法、异丁烯（i-C4）法和乙烯法。其中在世界范围看来，丙酮氰醇法使用范围最广，约占总产能的83%，其次分别是异丁烯法和乙烯法。下面分别对这三种技术的现状进行分析。

1.丙酮氰醇（ACH）法

丙酮氰醇法应用的时间比较早，而且发展到现在仍然是应用最广泛的方法。丙酮氰醇法的主要生产原料是苯酚副产的丙醇和丙烯腈副产的氢氰酸，经过一定的加工可以得到ACH，然后将ACH用浓硫酸进行加热，经过加热就可以得到甲基丙烯酰胺硫酸盐，然后令其与甲醇产生酯化反映，最终就可以得到甲基丙烯酸甲酯。这种生产甲基丙烯酸甲酯的技术的主要特点是将石油化工产生的副产物进行了有效的利用，不仅避免了浪费，而且还避免了石油副产物造成的环境污染。除此之外，ACH法生产出的MMA收率高，且原料比较廉价，生产成本低。

但是，ACH法在生产甲基丙烯酸甲酯的过程中使用的浓硫酸过量，而且容易产生不少的硫酸氢铵副产物，MMA与产生的副产物的比例大约是1：1.2，这样就使得生产之后的处理费用升高，又在一定程度上增加了生产成本。此外，该技术对于生产装置也有一定的要求，需要使用耐酸的设备，以免浓硫酸将其腐蚀毁坏。所使用的原料氢氰酸是一种毒性非常高的化学原料，不符合环保的要求，因此该技术的发展也有很大的局限性。

2.异丁烯（i-C4）法

异丁烯法又叫叔丁醇法，也叫i-C4法，这种方法生产甲基丙烯酸甲酯主要经过四个步骤：第一步，利用酸性离子交换树脂作为催化剂，令异丁烯发生水合作用，生成叔丁醇；第二步，通过加入空气作为氧化剂，并且用含钼、铋、铁等的氧化物作为催化剂，控制温度在330℃到440℃之间，使叔丁醇发生氧化作用生成甲基丙烯醛[1]；第三步，还是以空气作为氧化剂，以含钼、磷的氧化物为催化剂，控制温度在250℃到350℃，使氧和甲基丙烯醛的摩尔比为1：2-4进行反应，然后将生成物进行分离和提纯[2]；第四步，控制温度在70℃到110℃之间，用强酸性阳离子交换树脂或者硫酸作为催化剂，令甲基丙烯酸产生酯化反应产生甲基丙烯酸甲酯。

与ACH方法相比，该生产技术所使用的原料很容易得到，而且成本较低，经济效益比较高，而且也没有毒害作用，对环境的污染很小。此外，这种技术对于石油裂解产生的C4资源也能进行加工再利用，避免了能源的浪费。但是也存在缺点，比如生产的过程比较复杂、收率比较低等。

3.乙烯法

该生产技术早在上世纪就已经进行研究和使用了，首先是将乙烯进行羰基合成，也就是醛化反应，生成物即为丙醛，然后将其与甲醛进行缩合，产生甲基丙烯醛，之后再令其进行氧化反应和酯化反应，最终生成甲基丙烯酸甲酯。

该方法生产的甲基丙烯酸甲酯的收率比较高，将近达到90%，而且生产过程中产生的氢氰酸副产物可以继续作为生产ACH的原料，有效节约了能源。此外，生产过程中也不会产生硫酸铵副产物，防止了环境的污染。其缺点是生产过程中的产物有甲基丙烯醛，对其进行氧化的成本很高，需要对氧化催化剂进行一定的改进。

二、甲基丙烯酸甲酯市场分析

1.国外市场情况分析

首先对世界甲基丙烯酸甲酯的需求情况进行分析。我们通过分析十年之内的数据，发现MMA的需求量每年都在增长，增额超过100万吨，并且随着年份的增加，需求量的增加也会越来越快。

从生产能力来看，目前世界生产甲基丙烯酸甲酯的能力约为2370kt/a，产量约1900kt/a。其中生产MMA的国家以美国、日本和一些西欧国家为主，生产的MMA大约占了全世界生产MMA总量的80%以上。

从MMA的消费情况来看，其中亚洲一些国家是MMA的主要消费大国，大约占了45%以上，其次是南美一些国家，大约为25%，紧随其后的是欧洲国家。MMA的消费结构主要是用来生产有机玻璃，占了总消费量的一半以上，然后是表面涂料行业，约为20%。有机玻璃行业消费主要集中在西欧国家、美国和日本，并且消费量在逐年上升。

从生产技术上来看，世界生产MMA主要是丙醇氰醇法，占了总生产能力的77%以上，使用该技术生产MMA的国家主要集中在美国和西欧一些国家。其次是异丁烯法，主要是在日本使用较多，占总生产能力的15%左右。然后是乙烯法，占总生产能力的6%左右。除了这三种主要生产技术，改进的ACH法也有比较广泛的应用。

2.国内市场情况分析

目前，国内对于甲基丙烯酸甲酯的需求量很大，消费量也在逐年上升。分析这种现象的原因，主要是我国对于有机玻璃、表面涂料和家具漆、聚氯乙烯改进剂等的需求在增加，而这些材料生产的主要原料都是甲基丙烯酸甲酯，因此MMA的消费量也随之不断增长。但是，我国目前生产甲基丙烯酸甲酯的能力有限，供不应求，因此在一定程度上无法满足国内市场需求，不得不依靠进口来进行弥补。虽然国内目前主要的MMA生产公司正在扩建，也有一些新公司在不断出现，会使国内紧张的需求稍微缓解，但是由于国外公司强大的竞争力，使得国内生产MMA的企业面临很大的挑战。

我国MMA的行业还处于成长阶段，生产主要是应用于生产有机玻璃，在其他行业也有一定的应用。主要消费集中在华东和华南地区，主要应用集中在生产PMMA，其次是华北地区，主要生产表面涂料[3]。对于生产甲基丙烯酸甲酯的方法，国内主要使用的是丙酮氰醇法，其中丙酮氰醇是由丙烯腈的副产物氢氰酸和丙酮来合成的，但是丙烯腈比较缺乏，这样就影响了MMA的产量，因此国内生产MMA的能力有限，需要改进。

三、结语

目前我国MMA的下游产品消费水平不断提高，因此对于MMA的需求量也在不断增大，但是由于我国MMA的生产还处于成长阶段，不足以满足国内的需求，因此应该将工业发展的重点集中在丙酮氰醇法的改进和优化上，不断探索生产MMA的新技术，最终使MMA的生产能力得到一定的提高和改善。

参考文献：

[1]王继东， 程佳. 甲基丙烯酸甲酯生产技术现状及市场分析[J]. 精细与专用化学品， 2008， 16（015）： 11-17.

[2]蔡杰， 庞毅斌. 甲基丙烯酸甲酯生产应用及市场前景分析[J]. 化工技术经济， 2001， 1： 20-22.

[3]王玉荣， 胡志香. 甲基丙烯酸甲酯生产现状及发展建议[J]. 化工技术经济， 2005， 23（2）： 14-19.