從丙烯酰胺到聚丙烯酰胺生產工藝
發布時間:2019-05-25人氣:110
丙烯腈與水混合再加入有骨架銅催化劑的反應釜,在85-125℃和0.3-0.4MPa壓力下直接水合反應。反應后過濾循環催化劑,然后將反應液加熱濃縮,將氣體冷凝回收未反應的丙烯腈,丙烯酰胺水溶液經濃縮、冷卻得丙烯酰胺結晶。反應方程式為:
CH2=CH-CN+H2O─→CH2=CHCONH2
該法工藝流程簡單,得到的丙烯酰胺水溶液(只含少量副產物),收率可達98%以上,用水溶液對勞動者的保護是有利的,避免丙烯酰胺粉塵污染。
聚丙烯酰胺生產步驟一共兩步:單體生產技術:
丙烯酰胺單體的生產時以丙烯腈為原料,在催化劑作用下水合生成丙烯酰胺單體的粗產品,經閃蒸、精制后得精丙烯酰胺單體,此單體即為聚丙烯酰胺的生產原料。丙烯腈+(水催化劑/水) →合 →丙烯酰胺粗品→閃蒸→精制→精丙烯酰胺按催化劑的發展歷史來分,單體技術已經歷了三代:優質 代為硫酸催化水合技術,此技術的缺點是丙烯腈轉化率低,丙稀酰胺產品收率低、副產品低,給精制帶來很大負擔,此外由于催化劑硫酸的強腐蝕性,使設備造價高,增加了生產成本;第二代為二元或三元骨架銅催化生產技術,該技術的缺點是在較終產品中引入了影響聚合的金屬銅離子,從而增加了后處理精制的成本;第三代為微生物腈水合酶催化生產技術,此技術反應條件溫和,常溫常壓下進行,具有高選擇性、高收率和高活性的特點,丙烯腈的轉化率可達到100%,反應完全,無副產物和雜質。
聚合技術:
聚丙烯酰胺生產是以丙烯酰胺水溶液為原料,在引發劑的作用下,進行聚合反應,在反應完成后生成的聚丙烯酰胺膠塊經切切割、造粒、干燥、粉碎,較終制得聚丙烯酰胺產品。關鍵工藝是聚合反應,在其后的處理過程中要注意機械降溫、熱降解和交聯,從而保證聚丙烯酰胺的相對分子質量和水溶解性。丙烯酰胺+水(引發劑/聚合)→聚丙烯酰胺膠塊→造粒→干燥→粉碎→聚丙烯酰胺產品。