第三章 丙烯酸及酯生产技术
本章主要介绍丙烯氧化制丙烯酸的传统工艺技术及其近年的新进展、丙烷脱氢氧化制丙烯酸技术、丙烯酸酯生产的传统工艺技术及其近年的新发展。
第一节 概述
丙烯氧化制丙烯酸技术从1950年代开始研究开发,至今已经历了半个世纪的发展历程,丙烯氧化制丙烯酸的技术至今已经有了长足的发展,其中包括从起初的一步氧化法发展到随后及时至今日的二步氧化法。就二步氧化法而言,其氧化催化剂经历了不断改进和性能不断提高的过程。新型催化剂的选择性和转化率不断提高,催化剂使用寿命不断延长,丙烯单耗不断下降,特别是国内同类催化剂的开发和应用有了长足的发展。
丙烯气相氧化制丙烯酸生产过程可通过一步或两步完成。由于丙烯醛氧化反应条件较丙烯氧化反应缓和,因此分步反应有利于优化反应进程,提高丙烯酸收率。目前的工艺流程为含有丙烯、氧气(或空气)和水蒸汽的反应原料在一段催化剂作用下转化为丙烯醛以及部分丙烯酸(还有其他如乙醛和CO2等副产品),再经二段催化剂将丙烯醛全部转化为丙烯酸。产物气体经吸收、蒸馏可得到粗丙烯酸(即酯化级丙烯酸)。
反应器可以是移动床、固定床或流化床,但两个串联固定床反应器因具有丙烯转化完全、丙烯酸选择性高的优点而被广泛采用,目前这种反应体系的丙烯酸收率一般可高达93%以上。
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