丙烯酸的生产工艺（丙烯酸的生产工艺手册）
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生产丙烯酸酯的原料是什么呢？简单的合成工艺是？
丙烯酸酯类主要是丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异辛酯。目前产量较大的为丙烯酸正丁酯，约占总量的60~70%；丙烯酸甲酯、乙酯约占20~30%，丙烯酸异辛酯不到10%。
生产原理就是最简单的酯化反应，酸与醇催化反应生成酯。原料是丙烯酸与甲醇、乙醇、丁醇、异辛醇。甲乙酯可以在同一台装置上切换生产，一般采用交换树脂催化剂。丁辛酯可以在同一台装置上切换生产，可以采用交换树脂催化剂，也有采用硫酸做催化剂的。
工艺流程也简单，就是催化酯化反应器+萃取塔+精制塔。
丙烯法制备丙烯酸酯的生产原理和工艺
丙烯两步氧化法
第一步是前系统，即将原料丙烯、水蒸气、空气（主要是空气中的氧气）按一定配比通过反应器催化剂床层，在一定温度下进行气相氧化。首先，丙烯在反应器一段催化剂床层内氧化生成丙烯醛，然后，丙烯醛通过换热器降温，进入第二段反应器催化剂床层进一步氧化生成丙烯酸。
此技术路线的生产工艺过程简单，反应的关键是氧化反应的催化剂技术。
原理简单，丙烯+氧气=丙烯醛+水，丙烯醛+氧气=丙烯酸（自己写方程式吧）
主要工艺条件：
原料：丙烯、空气（氧气）、催化剂
反应混合物摩尔比：丙烯：氧气：水蒸气=6.5：10：l1.7
反应温度：
第一步氧化310-340℃
第二步氧化275-310℃
生成的丙烯酸通过吸收塔用水吸收成丙烯酸（49wt％-74 wt％）水溶液（不同生产装置丙烯酸的浓度不同），再通过气提塔除去在第二段未反应的丙烯醛和副产物，除去副产物的丙烯酸水溶液，送入后系统进行精制。
第二步，主要是把丙烯酸水溶液精制，生产出酯化级丙烯酸和聚合级丙烯酸（或高纯丙烯酸）。首先，丙烯酸水溶液通过共沸塔，除去水得到粗制丙烯酸，然后粗制丙烯酸经脱轻组分塔和脱重组份塔得到酯化级丙烯酸（CAA），酯化级丙烯酸再次精制得到聚合级丙烯酸（PAA）或高纯丙烯酸（HPAA）。
工艺流程特点 ：反应需要的水蒸气由吸收塔顶的循环空气供给。这样可以降低反应气体中水蒸气含量，提高丙烯百分率，从而提高反应转化率，减少丙烯损失和空气污染。
丙烯酸乙酯原理：基本酯化反应，丙烯酸+乙醇=丙烯酸乙酯+水
丙烯酸乙酯工艺流程
（1）酯化反应
乙醇和丙烯酸经泵送入催化剂固定床反应器，在催化剂作用下，进行酯化反应，生成粗丙烯酸乙酯。
（2）丙烯酸分馏
酯化反应后的物料用泵送入丙烯酸分馏塔，塔釜分离出未反应的丙烯酸返回酯化反应工序回收使用。丙烯酸分馏塔塔顶馏份经冷凝后送往萃取工序，冷凝采用循环水＋冷冻水二级冷凝。
（3）萃取
丙烯酸分馏塔塔顶馏份经过加水萃取除乙醇，萃取的水相进入乙醇回收塔，通过蒸馏将乙醇、水分开，塔顶得到乙醇重新送往酯化反应，塔底的水则循环到醇萃取塔，多余部分排入污水系统。萃取的有机相进入脱轻塔。
丙烯酸丁酯原理：丙烯酸+丁醇=丙烯酸丁酯+水
丙烯酸丁酯工艺流程
（1）酯化反应
通过泵将丙烯酸、丁醇以及催化剂送入酯化反应器中进行连续酯化反应。酯化反应采用蒸汽间接加热。反应产生的水蒸馏至脱水塔脱出水份，物料返回酯化反应器，水相送至丁醇回收塔回收丁醇。
（2）催化剂回收
含产品和催化剂的物料被送往催化剂回收塔，通过水萃取的方式回收催化剂。回收的催化剂循环使用。
（3）洗涤
从催化剂回收塔顶出来的物料进入洗涤塔。采用碱洗涤的方式去除残留的催化剂。洗涤塔底水相送往丁醇回收塔，通过蒸馏回收丁醇。蒸馏采用蒸汽间接加热。洗涤塔上层有机相送醇汽提塔。
（4）汽提
洗涤塔顶物料送至丁醇汽提塔，通过蒸馏的方式进一步脱醇。蒸馏采用蒸汽间接加热。塔顶的丁醇经二级冷凝进行回收后送酯化反应器。塔底物料送精馏塔。
（5）精馏
经醇汽提后的物料进入酯精馏塔。在精馏塔中将物料进行精馏提纯，塔顶出来为产品丙烯酸丁酯，塔底重组分含重丙烯酸丁酯，送往重组分分解器回收部分丙烯酸丁酯，余下的重组分送至残液储槽暂存。
丙烯酸丁酯生产的工艺流程各步操作中均有少量阻聚剂加入。产生的工艺废气全部送至现有的催化焚烧系统处理。
丙烯酸甲乙酯可以同一台装置切换生产，丁辛酯可以同一台装置切换生产。
请问丙烯酸树脂的工艺流程大致是。。
丙烯酸树脂的生产工艺流程如下：
1、投料：于反应釜中投入垫底原料；
2、升温及滴加：升温达到指定温度或者有回流（一般是达到垫底原料的沸点）时，通过高位槽滴加单体、溶剂及引发剂；
3、控温：这时丙烯酸树脂的反应较剧烈，需要控制温度在一个合理范围。
不可太高，太高则反应过于激烈，控制不好又涨溢现象（类似我们煮饭，火候控制不好，煮开锅一样。）
不可低于合理温度范围，太低，反应不充分，做出丙烯酸树脂的分子量及性能都有很大影响。
4、保温：此阶段是让丙烯酸残留单体反应更加充分，此阶段的温度基本是缓慢下降阶段，适当加温进行保温，让残留单体与残留引发剂充分反应。
5、调粘及测固含：调整粘度到指定范围，检测固含等指标。
6、冷却，包装：指标合格后，冷却降温至80度以下，包装。
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丙烯酸的生产方法
1.丙烯腈水解法：丙烯腈先以硫酸水解生成丙烯酰胺的硫酸盐，再水解生成丙烯酸，副产硫酸氢铵。此法在美国罗姆-哈斯公司得到了很大发展。 第一步水解温度为90～100℃。向丙烯腈中加入稍稍过量的55%～85%的硫酸,1h后丙烯腈即完全转化;然后加水进行第 二次水解，并将反应温度提高到125～135℃；水解产物经减压蒸馏而得丙烯酸。此法实际上是早期氰乙醇法的发展。由于水解后生成的副产品酸性硫酸铵处理困难，原料丙烯腈的价格较贵，因而影响生产成本；
2.氰乙醇法：该法以氯乙醇和氰化钠为原料，反应生成氰乙醇，氰乙醇在硫酸存在下于175℃水解生成丙烯酸：若水解反应在甲醇中进行，则生成丙烯酸甲酯；
3. β -丙内酯法：此法原料为乙烯酮，故又称乙烯酮法，其反应如下：先将乙酸裂解为乙烯酮，然后与无水甲醛反应生成β-丙内酯；用作催化剂在140～180℃、2.5～25MPa下，丙内酯再与热 的100%磷酸接触，异构为丙烯酸。用β -丙内酯法生产丙烯酸，产品纯度高，收率亦较高，副产物和未反应物料能循环使用，并适于连续生产，但它需用乙酸为原料，特别是由于丙内酯被认为是一种致癌物质，故此法已不在工业上采用；
4.高压雷佩法：将溶于四氢呋喃中乙炔，在溴化镍和溴化铜组成的催化剂存在下，与一氧化碳和水反应，制得丙烯酸。此法的特点是：用四氢呋喃为溶剂，可以减少高压处理乙炔的危险；同时催化剂不用原雷佩法所用的羰基镍，只需用镍盐。将丙烯与空气及水蒸气按一定摩尔比混合，在钼-铋等复合催化剂存在下，反应温度310-470℃，常压氧化制得丙烯醛，收率达90%。再将丙烯醛与空气及水蒸气按一定摩尔比混合，在钼-钒等复合催化剂存在下，反应温度300-470℃，常压氧化制得丙烯酸，收率可达98%。此法分一步和两步法。一步法是丙烯在一个反应器内氧化生成丙烯酸；两步法是丙烯先在第一反应器内氧化生成丙烯醛，丙烯醛再进入第二反应器氧化生成丙烯酸。两步法根据反应器结构，又分固定床和流化床法两种。丙烯酸的工业生产方法中，氰乙醇法，高压雷佩法已经基本淘汰，以前采用的以乙酸为原料裂解为乙烯酮，然后与无水甲醛反应生成丙内酯，再与热磷酸接触异构为丙烯酸。称烯酮法或β-丙内酯法也基本淘汰，丙烯腈法只有少数老装置采用。工业上采用的主要是改良雷佩法和丙烯氧化法，而后者更为普通且最有发展前途。专利报道中，还有丙酸为原料的生产方法；
5.丙烯氧化法：丙烯与空气及水蒸气按一定摩尔比混合，在钼铋系复合催化剂存在下，氧化制得丙烯醛，再将丙烯醛与空气及水蒸气按一定摩尔比混合，在钼-钒-钨系复合催化剂存在下，氧化制得丙烯酸。此法根据反应器结构，又分固定床法和流化床法两种。除美国索亥俄法采用流化床外，其他都采用列管式固定床。
① 固定床法。制法是：第一反应器进料丙烯含量为4%～7%，水蒸气20%～50%，其余为空气，空速1300～2600h－1，反应温度320～340℃，压力0.1～0.3MPa；第二反应器空速为1800～3600h－1，反应温度280～300℃，压力0.1～0.2MPa，丙烯和丙烯醛的转化率都在95%以上，丙烯酸的选择性以丙烯计为85%～90%。工艺过程为：使丙烯、水蒸气与经过预热的空气混合后进入第一反应器。丙烯被氧化成丙烯醛。再进入第二反应器反应，得到丙烯酸。第一、第二反应器均为列管式反应 器，用熔盐作热载体，从第二反应器出来的反应气与原料空气换热后进入急冷塔，与塔顶加入的水逆向接触，获得含量为20%～30%的丙烯酸水溶液。该水溶液进入萃取塔，以乙酸丁酯或二甲苯为萃取剂，使水与丙烯酸分离。富含水的萃取液从萃取塔塔顶出来，进入溶剂回收塔，将萃取剂从塔顶蒸出，送回萃取塔循环使用。塔底排出废水。萃取塔中的萃余液进入溶剂蒸馏塔。从塔顶蒸出溶剂 （萃取剂） ，送回萃取塔循环使用；塔底得到粗丙烯酸，再经脱去轻组分和重组分后得到丙烯酸产品。丙烯经气相接触氧化反应制造丙烯酸过程中，除产物丙烯酸外，还存有微量丙烯醛、乙酸、戊酮酸、蚁酸以及其他醛类杂 质。醛类是丙烯氧化副产物或由于丙烯原料中含有的杂质氧化而生成的，如乙醛、甲醛、苯甲醛、糠醛、丙烯醛等，含有这些副产物的反应气体，经冷却、抽提蒸馏后，残留于丙烯酸产品中。采用常规方法精制的丙烯酸产品中，仍含有约 （50～500） ×10－6的醛物质。为了适应高纯丙烯酸需要，北京东方化工厂以该厂聚合级丙烯酸为原料，开发出一种制备高纯丙烯酸的方法，使其总醛含量小于5×10－6，达到或超过国外有关文献报道的数据要求 （ 国外小于10×10－6） 。其实验方法是：向烧瓶中加入一定量的聚合级丙烯酸，添加试剂DL，在常压下经10～80℃范围处理后，再进入填料塔中处理蒸馏，塔釜中温度为60～80℃，塔顶温度为50～70℃，真空93.33～99.99KPa，采用补加阻聚剂及气相阻聚剂方法，可防止丙 烯酸在精馏过程中聚合。用此法收集的蒸馏品即为高纯丙烯酸；
② 流化床法。制法是丙烯、空气、水经过第一沸腾床反应器生成丙烯醛，再进入第二沸腾床反应器生成丙烯酸，然后经喷淋、冷却、萃取蒸馏，再在减压塔中脱除乙酸而得丙烯酸。氧化混合物配比为丙烯∶空气∶水=1∶12∶8（摩尔比） 。第一沸腾床反应器温度370℃，接触时间2s；第二沸腾床反应器温度260℃，接触时间 2.25s 。丙烯转化率75%～80%，总收率40%，丙烯酸含量97%，平均含量93%。国内在第一反应器中采用七元组分（钼-钒-磷-铁-钴-镍-钾）的催化剂，丙烯氧化制丙烯醛；在第二反应器中采用三元组分（钼-钒-钨）的催化剂，丙烯醛氧化制丙烯酸，当丙烯∶空气∶水=1∶10∶6，接触时间5.5s，线速度0.6m /s反应温度：一段为370-390 ℃，二段为270～300℃时，以进料丙烯计，一段丙烯转化率为78.7%～ 87%，丙烯醛收率为 51.9%～57.2%，二段丙烯转化率 为79.3%～89.4%，丙烯酸收率为48.3%～49.8%，丙烯酸的空时收率为55～60kg/（m3催化剂·h）。
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