分析丙烯酸生产技术及展望

发表时间:2021/3/18   来源:《基层建设》2020年第28期   作者:赵贵斌 李锡鹏
[导读] 摘要:丙烯酸在我国工业方面的发展中有着极为重要的作用,不过我国在丙烯酸生产技术方面并不先进,先进的生产丙烯酸技术都被国外掌握着,基于此,我国只有不断的对丙烯酸生产技术进行研究,才能够促使我国生产丙烯酸相关技术得到发展,也才能促使丙烯酸的生产效率和质量得到提升,以满足我国工业生产中日渐高涨的需求。
        兰州石化公司化肥厂  甘肃兰州  730060
        摘要:丙烯酸在我国工业方面的发展中有着极为重要的作用,不过我国在丙烯酸生产技术方面并不先进,先进的生产丙烯酸技术都被国外掌握着,基于此,我国只有不断的对丙烯酸生产技术进行研究,才能够促使我国生产丙烯酸相关技术得到发展,也才能促使丙烯酸的生产效率和质量得到提升,以满足我国工业生产中日渐高涨的需求。接下来在文章将详细阐述丙烯酸生产技术先进状态、丙烯酸生产技术以及对丙烯酸生产技术的展望。
        关键词:丙烯酸;生产技术;展望
        丙烯酸是一种不饱和的有机酸,它的分子内还能有碳-碳双键和羧基结构,进而衍生出了各种种类的化合物,形成了丙烯酸产品。丙烯酸在工业发展中有着非常好的作用,因其优越的聚合以及酯化能力,能够为精良细化学品的合成及制作提供重要的中间体。但是现今网购哦丙烯酸生产技术还存有极大的不足,若想要生产出优良的丙烯酸,还需要对生产技术进行改良,此次推动丙烯酸的生产质量和效率,带动工作的发展。
        一、丙烯酸生产技术现今状态
        现今我国丙烯酸生产正处于一个工业化生产阶段,其中生产丙烯酸的技术也在不断的进行完善,由原来的氯乙醇法、氰乙醇法、高压法发展为现今的丙烯直接氧化法。从1901到2000年这段时期内,美国UCC公司开发了生产丙烯酸工艺后,丙烯酸就得到了广泛的应用。引起生产丙烯酸的原料丰富、生产技术平稳、生产出来的产品效率高、实用、生产所花费的成本低廉、对环境污染较小等优势促使丙烯酸生产得到了广泛的推崇。在丙烯酸生产中大型生产工厂大多都采用丙烯氧化法进行丙烯酸的生产。另外,在我国经济发展以及国力不断增强这一背景下,我国生产丙烯酸的产量直线上升,这使得丙烯酸市场环境呈现出了一个非常好的状态,现金我国已经成为了丙烯酸生产量最大的国家,我国生产丙烯酸不仅产量最多,速度也非常的快。当然我国生产丙烯酸所采用的技术还处于一个不断完善的阶段,而西方发达国家生产丙烯酸所采用的技术非常的成熟、先进,开工率甚至达到了91%以上,另外,中东地区因其资源丰富,现也已开始大规模的生产丙烯酸,从这些情形中就可看出丙烯酸未来的发展势头极好,这也促使着我国必须要加大对丙烯酸生产技术的研发,促使我国的开工率以及产品质量得到有效的保障,促进我国工业的发展[1]。
        二、丙烯酸生产技术
        (一)丙烯酸生产中采用的传统生产方法
        1、氯乙醇法
        在丙烯酸生产中,氯乙醇法是最开始应用到的生产方法。这一方法生产丙烯酸需要用到氯乙醇以及氢化钠,然后在催化剂的作用下形成氰乙醇,接着氰乙醇又在硫酸的作用下脱水形成丙烯腈,通过水解使其生成为丙烯酸。
        2、氰乙醇法
        这一生产丙烯酸的方法是在氯乙醇法的基础上生成的。随着石油化学工业方面的发展,通过使用环氧乙烷以及氢氰酸来生成氰乙醇。不过这样的生产方法使得收效只能够达到60%-70%,并且在物质发生化学反应的过程中会产生较多的聚合区,而且氰化物的毒性非常大,在生产过程中还需要非常的小心,避免中毒事件的发生。另外,使用氰乙醇法投资以及生产的成本都极高,不利于生产工厂效益提升。
        3、高压法
        高压法是由德国研发出来的,这一方法采取的是乙炔以及一氧化碳作为原料进行生产。首先需要将乙炔、一氧化碳以及水组合在一起,经由镍系催化剂的作用生成酯化级丙烯酸,接着与醇发生反应生产丙烯酸酯。不过这一方法也已经在1995年停用了。
        上述三种生产丙烯酸的方法都因为生产效率低、一些物质含有毒性、成本高以及消耗大等原因而被淘汰。
        (二)丙烯直接氧化生产法
        现今在工业装置中主要采用的是丙烯直接氧化法生产丙烯酸。在这一生产方法下将含有丙烯、水蒸气以及空气的反应原料经由催化生成丙烯醛和部分丙烯酸、乙醛以及COX,接着丙烯醛在进一步作用下转变为丙烯酸,丙烯酸再经过吸收以及蒸馏的作用可以得到粗丙烯酸,然后在经过专业人员将其精心制作能够得到高纯度的丙烯酸已经聚合用纯丙烯酸[2]。


        丙烯氧化生产丙烯酸的方法成熟的工艺都掌握在外国人的手里,虽然生产工艺已经非常的成熟,但是也并没有对其中涉及到使用的催化剂以及生产工艺停止下研究的脚步。
        在三菱化学中的两台采用串联的方法连接在一起的固定床反应器中分别采取了Mo-Bi以及Mo-V系催化剂,它们的使用寿命为6年。在对粗丙烯酸进行精制时,三菱化学株式会社通过将精馏塔底部产物中谁的质量分数控制啊在0.05%-0.3%以及使得共沸剂的质量分数在6%-15%,通过这样的方法使得丙烯酸在共沸精馏塔中不会发生聚合反应,从而有效避免经济损失。另外这个公司还有效的提出了一种新的丙烯酸分离工艺,它把原有的多个低沸点物的分离步骤分成了一个个的分离步骤,并在同一时间一起操作这些步骤,从而有效的避免低沸点物发生聚合反应,或者就算其中有一低沸点物发生聚合反应也不会对其它步骤造成影响,能够有效的提升了生产装置的利用率。
        随后,日本的触媒合成公司又开发出了丙烯酸高效生产的单个反应系统。在这之中,该公司采用了单一的固定床管壳式热交换反应器,其中的壳体被分成了冷热介质单独循环的两个独立的空间。整个反应管填满丙烯醛催化剂与丙烯酸催化剂,并且在这两个催化剂之间装填惰性物质。反应器需要由6%的丙烯、60%的空气以及34%的蒸汽组成,另外管下的温度应当在325℃管内上部的气体温度应当维持在265℃。在这之中生产反应的初步结果为,当丙烯的转化率在975时,应当能够生产出89.5的丙烯酸[3]。
        当然,对于生产丙烯酸中所需要运用到的催化剂以及各种反应条件的研究脚步一直未停止。
        三、展望丙烯酸生产技术的发展
        (一)技术瓶颈得到有效的突破
        现今,我国对于生产丙烯酸的技术瓶颈已经得到了有效的突破。我国企业对于从国外引进的生产丙烯酸的先进技术,包含对反应器、催化剂以及生产制造丙烯酸相关的技术能够有效的达到国产化。
        (二)竞争越发激烈
        随着我国生产丙烯酸的产能逐渐加大,现今我国生产丙烯酸的产能已经能够超越美国,而随着引进先进的生产丙烯酸技术,我国生产出来的丙烯酸产品的质量也越来越好,这就使得我国即将面临竞争激烈的丙烯酸市场。
        (三)下游产品应用力度需加大
        现今我国生产丙烯酸的产能持续上涨,这也就使得我国需要加大对丙烯酸下游产品应用力度,使得丙烯酸市场需求量增大。像是爱混凝土减水剂以及水处理吸附剂这些方面丙烯酸有着极大的应用空间,这样也才能使得产量能够供应到市场中,促使两者协调发展。在这之中还需要不断的提升产品的质量以及性能,促使产品的档次得到提升,使得上下游产品一体化发展。另外,还需要加大对丙烯酸的管理,促使国标制定,使得生产丙烯酸的产业能够更加的规范化、标准化的进行生产,这样也才能提升产品的市场竞争力[4]。
        四、结束语
        丙烯酸生产技术一直在不断的研发、改进,在这之中脚步从未停止。我国现今也逐步的突破了生产丙烯酸的技术瓶颈,这使得我国生产丙烯酸的技术工艺得到了极大的提升,但是我国生产丙烯酸的技术与国外先进技术之间还有着差距,还需要多加进行完善和研发,只有这样才能够促使我国生产丙烯酸的质量以及效率得到提升,也才能使得我国生产出来的丙烯酸产品在世界市场中占据一席之地。
        参考文献
        [1]邵守言, 朱桂生, 陈勇,等. 甲基丙烯酸甲酯工业化生产工艺及展望[J]. 乙醛醋酸化工, 2020, No.235(3):14-16+27.
        [2]曹东立. 丙烯酸生产技术及发展研究论述[J]. 化工管理, 2018, No.485(14):91-91.
        [3]程刚. 丙烯酸树脂生产异常现象的技术分析及处理[J]. 化工管理, 2018, No.482(11):84-84.
        [4]宋尚德、程哲、郭志伟、宋静、杨雨富、杨金胜、陈光岩. 聚甲基丙烯酸甲酯生产工艺专利分析[J]. 弹性体, 2020, v.30(4):68-74.
        作者简介
        赵贵斌(1978-)男,汉族,甘肃兰州人,高级技师,主要从事丙烯酸及酯生产的工作。
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