近日,西南化工研究设计院有限公司(以下简称“西南院”)与山东衡兴新材料科技有限公司(以下简称“山东衡兴”)合作开发的 100吨/年乙烯氢酯化制丙酸甲酯中试技术开发项目取得重大突破:项目顺利打通全流程并产出合格产品,满负荷稳定连续运行超300小时,CO单程转化率高于99%,丙酸甲酯选择性高于99.9%,各项关键指标超出预期,充分验证装置工程设计科学可行。西南院自主研发的乙烯氢酯化催化剂性能优于设计要求。中试产出的超3吨中间产品,经山东衡兴分离平台分离试验与产品检测,成品质量完全满足下游高纯应用需求。这标志着该新工艺技术迈出产业化关键一步。

对MMA行业的影响:从“单点突破”到“路线重构”
丙酸甲酯本身即是重要的有机化工原料,在湿电子化学品、香料香精、医药中间体、农药及塑料增塑剂等领域应用广泛。而它更为关键的产业角色,是作为乙烯两步法制甲基丙烯酸甲酯(MMA)的核心中间体。乙烯氢酯化制丙酸甲酯,正是乙烯两步法制MMA的第一步。该路线以工业乙烯、一氧化碳和甲醇为原料,经羰基化反应生成丙酸甲酯,丙酸甲酯再与甲醛进行羟醛缩合反应得到MMA。两步反应均已在西南院的技术体系中得到系统研发,其中羟醛缩合制MMA催化剂研究此前已有公开发表成果。
当前全球MMA生产工艺以丙酮氰醇法(ACH法)为主,相关装置产能约达290万吨/年。ACH法技术成熟、投资门槛低,但依赖氢氰酸等高危原料,生产过程会产生大量硫酸铵副产物与含氰废液,三废处理成本高、碳排放强度较高。异丁烯法(C4法)虽绿色环保,但设备多、工艺流程复杂,产物总收率低,经济性较差。而全球乙烯法MMA核心技术长期由巴斯夫、璐彩特(现属三菱化学)等国际巨头主导,工艺成熟、规模化程度高、产品质量稳定。其中,巴斯夫最早开发了乙烯羰基化法MMA工艺,1988年建成首套36kt/a装置;该技术几经易手后由璐彩特(现属三菱化学)进行突破性改进,形成目前唯一活跃的工业化乙烯法路线——Alpha工艺,核心为乙烯经甲氧基羰基化制丙酸甲酯、再与甲醛缩合制MMA。但该技术不对外转让,中国MMA产业在乙烯法方向上长期处于技术空白状态。
西南院此次中试的成功,意味着中国在乙烯法MMA这一被“卡脖子”的技术方向上,拥有了自主知识产权的工艺选项。相较于传统MMA生产工艺,以乙烯氢酯化制丙酸甲酯为前端的技术路线原料易得、反应条件温和,生产成本大幅降低,为MMA产业提供了差异化、国家需要的新工艺选项,丰富了国内MMA技术路线矩阵。
截至2025年底,国内MMA产能已达285.5万吨,中国已成为全球最大生产国,2026年预计新增30万吨产能,全年有望突破300万吨。产能快速扩张带来的是行业竞争日趋激烈,2025年MMA市场均价降至10266元/吨,较2024年大跌25.3%,ACH法理论利润从3315元/吨降至845元/吨。
在这一背景下,新工艺路线的成本优势将直接影响企业的竞争力排序。乙烯法路线以工业乙烯为原料,原料易得且价格相对稳定,若实现工业化放大,有望为拥有乙烯资源的下游企业提供新的入局机会,推动MMA行业从“以ACH法为主、C4法为辅”的格局向更加多元化的方向演进。有行业分析指出,乙烯法和乙酸甲酯法工艺有望成为未来国内MMA生产的主要发展方向。
需要指出的是,醋酸甲酯-羟醛缩合制MMA是与乙烯氢酯化制丙酸甲酯并行的另一条独立技术路线。 前者以醋酸甲酯和甲醛为原料,开辟绿色经济的新路线,可消化国内乙酸、甲醛过剩产能及副产醋酸甲酯,丰富煤化工产品链;后者以乙烯、CO、甲醇为起点,经丙酸甲酯中间体与甲醛缩合制MMA。两条路线各自独立推进,共同构成西南院在MMA领域的多元化技术布局。
绿色低碳:顺应行业转型大方向
MMA行业的绿色转型已是确定性趋势。传统ACH法的高危原料和大量废弃物处理成本,使其在环保约束趋紧的背景下面临越来越大的压力。乙烯氢酯化路线以净化、羰基化方式制备丙酸甲酯,原子经济性高、原料利用率充分、三废排放少,工艺绿色高效。
此外,乙烯氢酯化制丙酸甲酯的原料路线具备与生物质原料衔接的潜力。已有研究指出,生物质衍生的原料同样可用于该工艺路径,这为未来进一步降低碳足迹、实现MMA生产的绿色升级预留了空间。
下一步与展望
下一步,双方将联合编制技术可靠性论证材料,全力推动工业化生产装置落地建设。上述中试成果为乙烯法MMA产业化奠定了关键基础,也为长期依赖高危原料、受制于国际技术垄断的MMA行业,提供了一条自主可控、绿色低碳、成本有竞争力的新选项。期待该技术后续加快工程放大和工业应用步伐,为化工新材料产业链高质量发展注入新动能。
素材来源:西南院