分級

[拼音]:bingxisuan

[英文]:acrylic acid

CH2=CHCOOH無色、具有腐蝕性和刺激性的液體。沸點140.9℃,與水互溶,聚合性很強。是近年來不飽和有機酸中產量增長最快的品種。工業上主要以丙烯為原料製得。

沿革

1843年,首先發現丙烯醛氧化生成丙烯酸。1931年,美國羅姆-哈斯公司開發成功氰乙醇水解制丙烯酸工藝,長時間是工業上唯一的生產方法。1939年,德國人W.J.雷佩發明了乙炔羰化法制丙烯酸,1954年在美國建立了工業裝置。與此同時還成功地開發了丙烯腈水解制丙烯酸工藝。自1969年美國聯合碳化物公司建成以丙烯氧化法制丙烯酸工業裝置後,各國相繼採用此法進行生產。近年來,丙烯氧化法在催化劑和工藝方面進行了許多改進,已成為生產丙烯酸的主要方法。

生產方法

氰乙醇水解法已被淘汰,其餘三種方法均有采用,其中丙烯氧化法佔主要地位。

乙炔羰化法

乙炔、一氧化碳、水和溶劑四氫呋喃、以鹵化鎳(見絡合催化劑)為催化劑,鹵化銅作助催化劑,在160~200℃、4.0~5.5MPa下,通過羰化(見羰基合成)得到丙烯酸:

HC呏CH+H2O+CO─→CH2= CHCOOH

此法正逐漸被丙烯氧化法所取代。

丙烯腈水解法

丙烯腈在硫酸存在下,進行二次水解再經減壓蒸餾可得純丙烯酸:

CH2=CHCN+H2O+H2SO4─→CH2=CHCONH2·H2SO4

CH2=CHCONH2·H2SO4+H2O

─→CH2=CHCOOH+NH4HSO4

近年,由於丙烯氨化氧化制丙烯腈工藝迅速發展,為丙烯酸生產提供了廉價的丙烯腈。

丙烯氧化法

分兩步進行:第一步用鉬-鉍系或銻系催化劑,使丙烯氧化為丙烯醛;第二步用鉬-釩-鎢系催化劑(見金屬氧化物催化劑)使丙烯醛氧化為丙烯酸:

CH2=CHCH3+O2─→CH2=CHCHO+H2O

CH2=CHCHO+½O2─→CH2=CHCOOH

丙烯、蒸汽和預熱空氣混合進入第一反應器(見圖),反應溫度320~340℃,壓力270kPa,反應氣不經分離直接送入第二反應器,反應溫度280~360℃,壓力200kPa。兩個反應器均用熔鹽作載熱體。從第二反應器出來的氣體經水吸收後得30%~40%丙烯酸水溶液,經精製得純丙烯酸,總收率可達87%,吸收塔尾氣部分放空,部分迴圈使用。

用途

主要用於生產丙烯酸酯,如甲酯、乙酯、丁酯和2-乙基己酯,還可作為丙烯醯胺的原料。丙烯酸和丙烯酸酯是生產其均聚物和共聚物(見聚合物)的重要原料。以丙烯酸作第三單體可得羰基丁苯橡膠。

參考文章

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