乙醛酸法合成MHPA过程中反应条件对产品收率的影响

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有机合成方法学美化收率

有机合成方法学美化收率1.合成工艺的优化主要就是反应选择性研究有机合成工艺优化是物理化学与有机化学相结合的产物，是用化学动力学的方法解决有机合成的实际问题，是将化学动力学的基本概念转化为有机合成的实用技术。

首先分清三个基本概念转化率、选择性、收率。

转化率是消耗的原料的摩尔数除于原料的初始摩尔数。

选择性为生成目标产物所消耗的原料摩尔数除于消耗的原料的摩尔数。

收率为反应生成目标产物所消耗的原料的摩尔数除于原料的初始摩尔数。

可见，收率为转化率与选择性的乘积。

可以这样理解这三个概念，反应中消耗的原料一部分生成了目标产物，一部分生成了杂质，为有效好的原料依然存在于反应体系中。

生成目标产物的那部分原料与消耗的原料之比为选择性，与初始原料之比为收率，消耗的原料与初始原料之比为转化率。

反应的目标是提高收率，但是影响收率的因素较多，使问题复杂化。

化学动力学的研究目标是提高选择性，即尽量使消耗的原料转化为主产物。

只有温度和浓度是影响选择性的主要因素。

在一定转化率下，主副产物之和是一个常数，副产物减少必然带来主产物增加。

提高转化率可以采取延长反应时间，升高温度，增加反应物的浓度，从反应体系中移出产物等措施。

而选择性虽只是温度和浓度的函数，看似简单，却远比转化率关系复杂。

因此将研究复杂的收率问题转化为研究选择性和转化率的问题，可简化研究过程。

2.选择性研究的主要影响因素提高主反应的选择性就是抑制副反应，副反应不外平行副反应和连串副反应两种类型。

平行副反应是指副反应与主反应同时进行，一般消耗一种或几种相同的原料，而连串副反应是指主产物继续与某一组分进行反应。

主副反应的竞争是主副反应速度的竞争，反应速度取决于反应的活化能和各反应组分的反应级数，两个因素与温度和各组分的浓度有关。

因此选择性取决于温度效应和浓度效应。

可是，活化能与反应级数的绝对值很难确定。

但是我们没有必要知道它们的绝对值，只需知道主副反应之间活化能的相对大小与主副反应对某一组分的反应级数的相对大小就行了。

磷酸肌酸钠合成中物料比对收率的影响

工程师园地文章编号:1002-1124(2004)06-0059-02 磷酸肌酸钠合成中物料比对收率的影响赵春山1,柳丽艳2(11哈尔滨理工大学化学与环境工程学院,黑龙江哈尔滨150080;21黑龙江省智诚医药科技有限公司,黑龙江哈尔滨150080) 摘　要:研究了反应物配比对磷酸肌酸钠收率的影响,确定了最佳物料配比。

关键词:磷酸肌酸钠;物料比;合成中图分类号:R972 文献标识码:AStudy on effect of m aterial rate to yield in synthesis of sodium phosphocrentineZH AO Chun -shan 1,LI U Li -yan 2(11Chem ical &Environmental Engineering C ollege ,Harbin Univ.Sci.T ech.,Harbin 150080,China ;21Heilongjiang Zhicheng M edical Sce.&T ec.C o.,Led.,Harbin 150080,China ) Abstract :This paper studied the effect of material rate to yield in synthesis of s odium phosphocreatine.And deter 2mined the best material rate.K ey w ords :s odium phosphocreatine ;material rate ,synthesis收稿日期:2004-03-20作者简介:赵春山,男,讲师,1994年毕业于黑龙江大学化学系,现从事化学教学及科研工作。

目前,心血管疾病作为一种顽疾,仍然严重威胁着人类健康。

因此,研制和开发一种有效的心肌保护药无疑具有深刻的社会意义。

磷酸肌酸钠作为一种心肌保护药,不仅高效而且低毒,其医疗价值居同类药物之首[1]。

乙醛酸

乙醛酸的合成及在医药中的应用1合成方法乙醛酸的合成基本分为2大类，化学合成和电化学合成，其中实现工业化生产的为化学合成中的乙二醛硝酸氧化法、顺酐臭氧氧化法和电化学合成中的草酸电解还原法。

1．1化学合成法1．1．1 乙二醛硝酸氧化法乙二醛硝酸氧化法反应条件温和，工艺简单成熟，设备投资少，为目前国内外大部分厂家所采用，但是该法废酸分离困难，产物纯度低，质量较差。

硝酸腐蚀设备，浓度高时易出现暴沸，未反应完成的硝酸使乙醛酸缓慢氧化分解，反应生成的一氧化氮气体污染环境，未转化的乙二醛干扰乙醛酸的缩合反应，限制了其应用范围。

河北宏源化工有限公司的王银华等针对上述不足对工艺条件进行了改进，开发出独特的复合催化剂A，提高了乙二醛氧化反应的选择性和乙醛酸的收率。

同时将原有的低压氧化改为常压空气和硝酸联合氧化，这样既解决了操作的安全性问题，又降低了氧化氮的污染。

过程为：向25 ～30 乙二醛水溶液中加入催化剂A，通入空气，40~60℃条件下，慢慢滴加硝酸，控制乙二醛转化率98 以上，将反应液蒸发、冷却至0℃、结晶、离心分离副产品草酸，即得4O 乙醛酸水溶液。

乙二醛硝酸氧化法虽然只有一步氧化反应过程，但对氧化工艺条件和过程控制要求很高，催化剂的选择至关重要。

天津职业大学生物与环境工程学院的李建生和天津化工研究设计院精细化工研究所的宋海燕采用不同的催化剂、通过硝酸氧化乙二醛生产乙醛酸，探讨了催化剂作用机理，并研究了各种催化剂对乙醛酸产率的影响。

情况如下：(1)亚硝酸钠作催化剂目前工业生产乙醛酸工艺中一般采用亚硝酸钠作催化剂，催0．1 ～0．2 。

在实验室装置上用亚硝酸钠作催化剂进行对照实验，乙醛酸产率73．9 。

亚硝酸钠的作用是与反应液中硝酸反应产生亚硝酸(HNO )，真正的催化剂是HNOz。

实验中如果不加入任何催化剂，硝酸氧化乙二醛的氧化反应在40～45℃不能引发。

通入空气、高温和提高反应液中硝酸浓度等手段虽然能使氧化反应随机引发，但随机引发的氧化反应处于难以控制状态，常导致跑料，反应产物中乙醛酸含量很低，主要生成草酸和二氧化碳。

异丙醇胺反应收率

异丙醇胺反应收率
异丙醇胺（IPA，Isopropanolamine）在化学反应中的收率取决于多种因素，包括反应条件、催化剂、反应时间和原料质量等。

异丙醇胺通常是通过异丙醇与氨气反应而成。

反应的收率（Yield）可以使用以下公式表示：
收率=实际产量/理论产量×100%
其中，理论产量是根据化学方程式计算的理论上可能得到的产物数量，实际产量是实验中真实获得的产物数量。

具体到异丙醇胺的生产，反应可能类似于以下的方程式：
异丙醇+氨气→异丙醇胺
在实际生产中，通常会使用催化剂来促进反应，提高产率。

具体的反应条件和催化剂的选择将会影响异丙醇胺的反应收率。

需要注意的是，为了确定实际收率，需要进行实验室或工业规模的实际反应，并通过实验数据计算得到。

具体的反应条件和产率会受到具体制备方法的影响。

如果您对某个具体反应条件下的异丙醇胺反应收率有兴趣，建议查阅相关文献或实验报告，或者联系相关领域的专业人士。

乙醛酸

河北宏源化工有限公司的王银华等针对上述不足对工艺条件进行了改进，开发出独特的复合催化剂A，提高了乙二醛氧化反应的选择性和乙醛酸的收率。

同时将原有的低压氧化改为常压空气和硝酸联合氧化，这样既解决了操作的安全性问题，又降低了氧化氮的污染。

乙二醛硝酸氧化法虽然只有一步氧化反应过程，但对氧化工艺条件和过程控制要求很高，催化剂的选择至关重要。

情况如下：(1)亚硝酸钠作催化剂目前工业生产乙醛酸工艺中一般采用亚硝酸钠作催化剂，催0．1 ～0．2 。

在实验室装置上用亚硝酸钠作催化剂进行对照实验，乙醛酸产率73．9 。

亚硝酸钠的作用是与反应液中硝酸反应产生亚硝酸(HNO )，真正的催化剂是HNOz。

实验中如果不加入任何催化剂，硝酸氧化乙二醛的氧化反应在40～45℃不能引发。

SBA产品收率低的原因分析及对策

22延安炼油厂7万t/a醋酸仲丁酯（SBA）装置于2013年11月建成投产，采用北京石油化工学院丁烯-醋酸加成合成SBA的工艺，得到SBA产品。

分离后的醋酸，经蒸馏脱除微量高沸物和金属离子后返用。

SBA装置在投料试车后，SBA产品收率偏低，一直在38%左右，达不到设计要求的45.22%。

装置效率较低，负荷不达标，制约了装置安全平稳运行。

1 影响SBA产品收率因素1.1 原料的影响SBA是由醚后碳四原料中的正丁烯、顺丁烯、反丁烯与醋酸在酯化催化剂的作用下反应生成。

在相同的反应条件下，丁烯与产品收率的关系见图1。

可以看出，在反应条件不变的情况下，提高醚后碳四中丁烯含量，尤其是提高正丁烯含量后，可以显著提高产品收率。

图1 丁烯与产品收率的关系同样的，笔者分析了丙烯的影响。

在酯化反应条件下，可发生自聚，生成大量的碳八。

统计相应的生产数据可知：醚后碳四原料中丙烯含量的上升将导致SBA产品中碳八含量的上升，造成产品纯度、收率下降。

此外，原料中水含量高，可生成仲丁醇副产物，严重时导致反应失活，影响产品转化率。

1.2 反应器的影响醚后碳四原料分ABCD四段进料，进料比例的变化影响反应进行的深度。

如果反应器CD进料比例过大，会导致反应转化深度不够，转化率下降；如果反应器AB进料比例过大，会导致负荷增大，副产物增多。

进料酸烯比。

进料酸烯比过小，导致部分丁烯自聚，生成碳八、碳十二，造成丁烯转化率低、产品收率下降；酸烯比过大，会导致负荷增大，酯后碳四带酸。

酯化反应器温度对转化率的影响。

反应温度是反应好坏的直接反映，酯化反应要求温度70~100℃，当温度在80~90℃间，反应效果最好，如温度低于80℃，反应较弱，如温度高于90℃，反应副产物增多，尤其是重组分较多。

1.3 共沸精馏塔T-4103工艺指标影响T-4103是SBA装置工艺操作的要点，T-4103底醋酸中含酯量的高低，一是影响塔顶SBA馏出量，二是影响酯化反应的进行，对SBA收率有直接影响，开工初期T-4103的实际运行指标为：塔顶压力10KPa、塔顶温度86℃、塔底温度127 ℃；设计指标为：塔顶压力50KPa、塔顶温度98℃、塔底温度140 ℃。

乙醛酸合成方法概述

乙醛酸合成方法概述摘要：概述了乙醛酸的合成方法，并对各种方法的进行了简单对比，提出了目前存在的问题以及乙醛酸行业今后发展的建议。

关键词：乙醛酸乙二醛草酸乙醛酸是最简单的醛酸，兼有醛和羧酸的性质，化学性质活泼。

是一种重要的有机化工原料。

一、乙醛酸的工业生产方法目前，乙醛酸的工业生产方法主要：乙二醛硝酸氧化法，草酸电解还原法和臭氧氧化法。

3.臭氧氧化法臭氧氧化法合成乙醛酸有多种路线，但主要以马来酸及其衍生物研究为主。

3.1马来酸臭氧氧化法3.2马来酸酐（酯）臭氧氧化马来酸酐臭氧氧化法是将马来酸酐溶于甲醇或甲酸中，通入氧气稀释的臭氧，在10℃以下进行氧化反应[3]。

该法收率在90%以上，其优点是产品质量好，能得到固体产品，“三废”排放量少，缺点是臭氧发生技术要求高，生产过程中温度难以控制，且需用过量臭氧，给操作带来不便。

二、正在开发和研究中的新工艺乙醛酸的新合成工艺较多，但大体分可为化学合成法、生物合成法和电化学合成法三大类。

1.乙醛酸的化学合成方法1.1乙二醛过氧化氢氧化法1.2乙二醛氯气氧化法向含有1%以上HCl的乙二醛溶液中通入氯气，控制温度，压力，催化剂的量，反应如下：该法的选择性和转化率都较高，但产品中盐酸含量高，且腐蚀设备，产物分离困难，加上属于液-气反应，需用压力反应器。

1.3乙二醛次氯酸氧化法将次氯酸钠加到乙二醛和盐酸混合溶液中，反应得到乙醛酸和乙二醛的混合物。

该法反应液体积大，废水处理量大，生产成本高，次氯酸钠不稳定，产品收率太低，而且产品中存在的盐影响产品质量。

操作工序多、不经济，不利于工业生产。

1.6乙醛氧化法贺楚华等人[5]用硝酸氧化乙醛合成乙醛酸，该法原料价廉易得，成本低廉。

但实验发现，反应温度、硝酸浓度等对乙醛酸收率有较大影响，过程分离难，流程较长。

这些无疑会给工业生产带来较大不便。

1.7乙二醛金属催化空气氧化法德国Degussa公司等以空气为氧化剂，金属为催化剂，在液相中将乙二醛氧化为乙醛酸，工艺流程短，操作容易，无污染，通过选择适当的主、助催化剂、载体等，可以进一步提高反应的转化率和选择性。

50%的乙醛酸密度

50%的乙醛酸密度
乙醛酸（Glyoxylic acid）是一种有机化合物，化学式为C2H4O4。

在工业领域中，50%的乙醛酸密度具有重要意义，本文将详细介绍乙醛酸的性质、应用以及50%乙醛酸密度对产品性能的影响。

乙醛酸是一种重要的有机化工原料，广泛应用于香料、调味品、化妆品、制药、染料等领域。

50%的乙醛酸密度是指在一定条件下，乙醛酸溶液中乙醛酸的质量占溶液总质量的50%。

这个密度对于生产厂家来说具有很高的指导意义，因为它直接影响到产品的性能和产量。

首先，50%乙醛酸密度是衡量产品质量的重要指标。

在生产过程中，厂家需要根据实际需求调整乙醛酸的浓度，以满足不同应用领域的需求。

例如，在制药领域，乙醛酸常用于生产抗病毒药物和抗癌药物，而合适的乙醛酸浓度有助于提高药物的疗效和安全性。

其次，50%乙醛酸密度对产品产量有直接影响。

在高密度条件下，乙醛酸的溶解度较高，有利于提高生产效率。

然而，过高的密度可能导致溶液稳定性下降，甚至出现沉淀现象，影响产品品质。

因此，生产厂家需要严格控制乙醛酸密度，以确保产品质量和产量。

那么，如何在实际操作中控制乙醛酸密度呢？以下几点建议供参考：
1.严格监控生产过程，确保乙醛酸的添加量和溶剂比例合适。

2.选用合适的溶剂，以提高乙醛酸的溶解度。

3.调整温度和压力，优化溶液稳定性。

4.定期检测乙醛酸溶液的密度，及时调整生产参数。

5.采用先进的生产工艺和设备，提高生产效率和产品质量。

总之，50%的乙醛酸密度在实际生产中具有重要意义。

了解乙醛酸的性质和应用，严格控制密度，将有助于提高产品性能和产量。

响应面法优化3-甲氧基-4-羟基苯乙醇酸的合成

下，因此深入研究３一甲氧基一４一羟基苯乙醇酸
的合成工艺具有重要的现实意义和开发前景
。
ＣＨＯ，相对分子量１８１，白色至微黄色针状。９．７
结晶或结晶性粉末Ｊ是制备医药光谱抗菌药。它ＴＭＰ和乙醛酸法合成香兰素的重要中问体，近年
Ｐ）Ａ，探讨物料比、溶液ｐＨ值、反应温度及反应时间４个单因素对ＭＨＡ得率的影响，并在单因素试验的基Ｐ
础Ｌ｝Ｂｘｅｈｋｎ中心组合试验和响应面分析法得出ＭＨＡ合成的最佳工艺条件为：愈创木酚：乙醛利，ｏ —Ｂｎｎｅ｝＿ＪＰ
酸＝１７：，溶液ｐ．１Ｈ值ｌ，反应温度５￣２３Ｃ，反应时问５１ｈ．４，此条件下ＭＨＡ合成的产率可达８．６Ｐ２５％。以
Ａｂｔａｔｓｒｃ：２一ｍｅｈｘｐｅｏｎｌｏｙｉｃｄｗｒｓｄａａｔｒｌｏｓｎｈｓｅ３一ｍｅｈｘｔｏｙｈｎｌｄｇｙｘｌａｉｅｅｕｅｓｒｗｍａｅｉｙｔｅｉａｃａｔｚｔｏｙ一４一ｈｄｏｙｎｙｒｘｍａ — ｄｌｃｄｉｎａｋｌｅｓｓｅｅｉａｉｎａｌａｉｙｔｍ．Ｔｅｒｔｆｃｎｈａｉｏｏ２一ｍｅｈｘｐｅｏｎｏｔｎｆｇｙｘｌｃｄ、ｐａｕ、ｔｍｐｒｔｒｔｏｙｈｎｌａｄｃｎｅｔｉｏｙｉａｉｏｃＨＶｌｅｅｅａｕｅａｄｒａｔｎｔｅｅｓｕｉｄａｉｇｅｆｃｏｓｔｅｅｍｎｈｉｌｆＭＨＰｎｅｃｉｉｗｒｔｄｅｓｓｎｌａｔｒｏｄｔｒｉｅｔｅｙｅｄｏｏｍｅＡ．ＣｎｒｌｃｍｐｓｅｄｓｎｃｍｂｎｄｅｔｏｏｉｅｉｏｉｅａｔｇｗｔｅｐｎｅｓｒｃｔｏｏｏｙｗｅｅｕｅｏｄｔｒｎｈｐｉｌｃｎｉｏｓＴｅｒｓｌｅｅ２一ｍｅｈｘｐｅｉｒｓｏｓｕｆｅｍｅｈｄｌｇｒｓｄｔｅｅｍｉｅｔｅｏｔｈａｍａｏｄｔｎ．ｈｅｕｔｗｒ：ｉｓｔｏｙｈ —

乙醛氧化制醋酸生产技术

所含官能团：醛基（－CHO）
熔点(℃)： -121 沸点(℃)： 20.8 相对密度(水=1)： 0.78引燃温度(℃)： 140 爆炸上限%(V/V)： 57.0 爆炸下限%(V/V)： 4.0 溶解性：能跟水、乙醇、乙醚、氯仿等互溶
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乙醛化学性质
• 工业制乙醛方程式： 2CH3CH2OH+O2——→ 2CH3CHO+2H2O
CH3COOO
．
CH3COOO ﹢ CH3CHO
．
CH3COOOH ﹢CH3CO
链终止： CH3COOOH ﹢ CH3CHO 醋酸锰中间复合物
醋酸锰
2CH3COOH
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2.工艺条件
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3.反应器及工艺流程
液相自氧化具有以下特点：
催化自氧化
☆气液相反应，氧的传递过程对氧化反应速度起着重要的作用；
概述
催化自氧化
物理性质：液体，Tb=391.3K，溶于水、苯、醇类有机溶剂化学性质：可进行酯化等反应
用途：生产醋酸乙烯酯、醋酸纤维素、酸酐、醋酸酯等
生产方法：丁烷或轻油氧化；乙醛氧化；甲醇羰化
反应：①主反应：乙醛+氧气→乙酸 ②副反应：氧化、酯化生成甲酸、醋酸甲酯、甲醇等
乙催化剂：可变价金属（Mn，Ni，Co，Cu等）的醋酸盐
催化自氧化
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连续鼓泡床塔式反应器
L
特点:结构简单，具有极高的储液量，所以特别适宜于慢反应和放热量大的场合。鼓泡反应器液相轴向返混很严重.

醋酸生产—乙醛氧化法生产醋酸的工艺参数

1、反应温度
乙醛氧化成过氧醋酸及过氧醋酸分解的速率都随温度的升高而加快。温度过高： ✓ 副反应加剧； ✓ 提高系统压力使乙醛保持液相； ✓ 催化剂烧结甚至失活； ✓ 增加设备投资。温度过低： ✓ 降低乙醛氧化为过氧醋酸以及过氧醋酸分解的速率，易导致过氧醋酸的积累。用氧气氧化时适宜温度控制为343～353K，必须及时连续地除去反应热。
下面总结一下，影响乙醛氧化制醋酸的工艺参数有氧气通入速度、氧气分布板孔径、氧气通过的液柱高度、催化剂的性质和用量、反应温度、反应压力、原料纯度、氧化液的组成等，充分考虑这些参数对氧化过程的影响，确定合理的参数范围，才能设计可行的工艺过程。
思考题：影响乙醛氧化制醋酸的工艺参数都有哪些？
2、反应压力
提高反应压力： ✓ 促进氧向液体界面扩散； ✓ 有利于氧被反应液吸收； ✓ 使乙醛沸点升高，减少乙醛的挥发。 ✓ 但增加设备投资费用和操作费用。实际生产操作压力控在0.15MPa（表压）左右。
3、原料纯度
阻化剂：夺取反应链中自由基的杂质。水：能阻抑链反应进行。要求原料w(乙醛)>99.7％，w(水)<0.03％。三聚乙醛：使乙醛氧化反应的诱导期增长，并易被带入成品醋酸中，影响产品质量，要求原料w(三聚乙醛)<0.01％。
2、氧气分布板孔径
为防止局部过热，采取氧气分段通入氧化塔，各段氧气通入处设置有氧气分布板，以使氧气均匀地分布成适当大小的气泡，加快氧的扩散与吸收。孔径小，可增加气泡的数量和气液两相接触面积。孔径过小，造成流体流动阻力增加，使氧气输送压力增高。孔径过大，造成气液接触面积降低，加剧液相物料的带出。根据生产工艺的要求合理设计。
乙醛氧化法生产醋酸的工艺参数
我们知道，乙醛氧化是强放热反应，而且乙醛的爆炸极限范围宽，所以气相氧化不仅不安全，还不能保证反应热的均匀移出，增加副反应，使醋酸收率下降。所以工业生产中都采用乙醛液相催化氧化制醋酸。

醋酸生产—乙醛氧化法生产醋酸的反应原理

乙醛氧化法生产醋酸的反应原理
乙醛氧化法生产醋酸具有工艺简单、技术成熟、收率高、成本低等特点，是目前国内生产醋酸的主要方法。本节课学习乙醛氧化法的反应原理。
1、反应方程式
乙醛氧化法：乙醛与O2或空气以重金属醋酸盐为催化剂，在常压或加压条件下，进行的催化氧化反应。
主反应： CH 3CHO(液) 1 / 2O2 CH 3COOH (液) 294kJ / mol
相态选择
氧化剂选择
气相
液相
空气
氧气
✓容易进行； ✓不必使用催化剂； ✓反应热均 ✓乙醛爆炸极限范围匀移出。宽，生产不安全； ✓采用液相 ✓不能保证反应热均氧化法。匀移出，醋酸收率低。
✓大量N2易在气液接触面上形成很厚的气膜，阻止氧的有效扩散和吸收，降低设备的利用率。
✓应充分保证氧气和乙醛在液相中反应，避免反应在气相中进行； ✓在塔顶引入N2以稀释尾气，使尾气组成不致达到爆炸范围。 ✓多采用氧气作氧化剂。
2、反应机理
• 自由基的联锁反应机理： • 乙醛氧化反应存在诱导期。在诱导期时，乙醛以很慢的速率吸收氧气，生成过氧醋酸。过氧醋酸是一种不稳定的具有爆炸性的化合物，在363K~383K下能发生爆炸。 • 无催化剂：过氧醋酸分解速度很慢，系统积累过量的过氧醋酸，浓度达到一定值，会突然分解引起爆炸。 • 采用催化剂：加速过氧醋酸分解，避免过氧醋酸的浓度积累，消除爆炸隐患，实现醋酸工业化生产。 • 常用的催化剂：醋酸锰。
3、催化剂
•对催化剂的要求：
①既加速过氧醋酸的生成，又促使其迅速分解，使过氧醋酸的浓度维持在最低限度； ②应能充分溶解于氧化液中。 •实践证明，可变价金属锰、镍、钴、铜的醋酸盐或它们的混合物可作为乙醛氧化法生产醋酸的催化剂。 •醋酸锰：加速乙醛氧化为过氧醋酸，保证过氧醋酸生成与分解速度基本相同，其醋酸收率也远远高于其他金属的催化剂。 •工业上普遍采用醋酸锰作为催化剂：醋酸锰用量约为原料乙醛量的0.1％~0.3％（质量分数）。

利用微通道合成乙醛酸的工艺及组合装置

乙醛酸是重要的有机化工原料和中间体，广泛应用于香料、制药、农药以及高聚物交联剂等领域。

目前，国内规模化生产乙醛酸的合成路线主要采用的还是“乙二醛硝酸氧化法”和“草酸电解还原法”等。

乙二醛硝酸氧化法合成乙醛酸工艺多采用间歇式反应釜生产，它在反应生成乙醛酸的同时还伴生±20%的草酸。

由于该工艺运行过程中会产生对环境不友好的一氧化氮、二氧化氮，加之反应过程易暴沸、溢锅的危险特性，正逐步被国家安全部门严控和生产厂家寻求替代。

“草酸电解还原法”虽然工艺简单，但是耗电量大，产出的乙醛酸浓度只有5.0%~6.0%，需要多级蒸馏浓缩才能得到高浓度或晶体乙醛酸，能耗高，生产成本太高。

本着低碳、节能、环保和解决以上合成乙醛酸工艺缺陷的目的，我们利用微通道反应器，把微流控技术引入到空气氧化乙二醛合成乙醛酸工艺中，并取得了预期效果。

01、微流控技术引入乙醛酸合成工艺微流控技术是利用几十至几百微米的微通道反应器、微通道换热器等来操控极小量液体的技术。

与传统的反应釜间歇式生产工艺技术相比，微通道反应器体积小，比表面积特别大，物料通过快速碰撞混合均匀，使通常危险的工艺变得安全便捷，物料流速稳定，反应时间缩短，压力降低，温度等参数易控。

同时，工艺流程中的副反应少、产品收率、纯度高以及质量稳定。

在利用微流控技术合成乙醛酸的工艺创新中，我们选择乙二醛和空气作为原料，在复合贵金属催化剂作用下一步合成乙醛酸。

此工艺属气—液反应，非常适合微流控技术的应用。

形象地讲，利用微通道反应器让原料乙二醛和空气从一端进入反应器，高质量产品乙醛酸从另一端口源源不断地流出来，因此能够实现较高的产量。

02、微流控技术合成乙醛酸的工艺选择乙二醛为原料，选择空气作为氧化剂，选择Ag/Al2O3与Pt/Al2O3的混合物或Pt-Cu丝网为催化剂。

空气氧化乙二醛合成乙醛酸的化学反应式如下：2CHO-CHO+O2→2CHOCOOH主要设备：微通道反应器、微通道换热器、微孔膜压滤机。

(3)乙醛-氢氰酸法

五、丙烯氨氧化(氧化偶联)制丙烯腈把烯烃、芳烃、烷烃及其衍生物与空气(或氧气)、氨气混合通过催化剂制成腈类化合物的方法称为氨氧化法,按氧化反应的分类,这类反应亦称氧化偶联。

有代表性的,已工业化的反应主要有下列几种:研究表明,氨氧化制腈类用催化剂与烃类氧化制醛类用催化剂(如丙烯氧化制丙烯醛、间(对)二甲苯氧化制苯二甲醛等氧化催化剂)十分类似,氨氧化催化剂往往亦可用作醛类氧化催化剂,其原因是由于这两类反应通过类似的历程,形成相同的氧化中间物之故。

上列反应中以丙烯氨氧化合成丙烯腈最为重要,下面即以此反应为例进行讨论。

丙烯腈是丙烯系列的重要产品。

就世界范围而言,在丙烯系列产品中,它的产量仅次于聚丙烯,居第二位。

丙烯腈是生产有机高分子聚合物的重要单体,85%以上的丙烯腈用来生产聚丙烯腈,由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯合成的ABS 树脂,以及由丙烯腈和苯乙烯合成的SAN树脂,是重要的工程塑料。

此外,丙烯腈也是重要的有机合成原料,由丙烯腈经催化水合可制得丙烯酰胺,由后者聚合制得的聚丙烯酰胺是三次采油的重要助剂。

由丙烯腈经电解加氢偶联(又称电解加氢二聚)可制得己二腈,再加氢可制得己二胺,后者是生产尼龙-66的主要单体。

由丙烯腈还可制得一系列精细化工产品,如谷氨酸钠、医药、农药薰蒸剂、高分子絮凝剂、化学灌浆剂、纤维改性剂、纸张增强剂、固化剂、密封胶、涂料和橡胶硫化促进剂等。

丙烯腈在常温下是无色透明液体,剧毒,味甜,微臭。

沸点78.5℃,熔点-82.0℃,相对密度0.8006。

丙烯腈在室内允许的浓度为0.002 mg/l,在空气中的爆炸极限为3.05%～17.5%(m)。

因此,在生产、贮存和运输中,应采取严格的安全防护措施。

丙烯腈分子中含有腈基和C=C 不饱和双键,化学性质极为活泼,能发生聚合、加成、腈基和腈乙基化等反应,纯丙烯腈在光的作用下就能自行聚合,所以在成品丙烯腈中,通常要加入少量阻聚剂,如对苯二酚甲基醚(MEHQ)、对苯二酚、氯化亚铜和胺类化合物等。

乙酸生产操作条件选择乙醛氧化制乙酸的工艺参数的确定

当氧化液中醋酸含量(质量分数)为82％~95％
时，氧的吸收率保持在98%左右
超出此范围
氧的
吸
当氧化液中乙醛含量在5％～15%时，氧的
收
吸收率也可保持在98%左右
率
乙醛氧化反应过程
醛氧比
2CH3CHO+O2
2CH3COOH
控
制醛
氧气含量
氧
比
乙醛反应不完善，转化率低，单耗偏高
乙醛深度氧化，甲酸增多，影响产品质量，并给后续分离带来困难
氧气通入速率
乙
乙
酸
醛
氧气的吸收率
氧的吸收与扩散过程
防爆口
催化剂原料
氧或空气
尾气氧化液
冷却器
冷却水
氧气分布板
氧的吸收与扩散过程
防爆口
催化剂原料
4m
氧或空气
尾气氧化液
冷却器
冷却水
02
乙醛氧化反应过程
乙醛氧化反应过程
乙醛氧化反应过程
01 反应温度 03 原料纯度 05 醛氧比的影响
02 反应压力 04 氧化液的组成
乙醛氧化反应过程
反应温度
T
T
温度过低（40℃）
过氧醋酸
氧化生成
过氧醋酸
乙
大量乙醛进入气相
醛
区域，增加了乙醛的自燃与爆炸危险
易导致过氧乙酸的积累，同样存在不安全因素
控制温度75 ℃
Байду номын сангаас
乙醛氧化反应过程
反应压力
2CH3CHO+O2
2CH3COOH
V
气液反应减少乙醛挥发

乙醛酸生产综述

乙醛酸生产综述
乙醛酸（也称醋酸）是一种无色液体，具有特殊的气味和刺激性。

它是一种常见的化学物质，在许多领域中都有广泛的应用，包括食品加工、医药制造、染料和涂料工业等。

乙醛酸的主要生产方法有多种，下面将综述其中几种常见的方法。

一、乙醛氧化法
乙醛氧化法是目前最主要的乙醛酸生产方法。

该方法通过将乙醛与空气中的氧气在高温条件下反应，生成乙醛酸。

反应通常在低温下进行，以防止产生不想要的副产物。

该方法具有反应速度快、操作简便等优点，是乙醛酸大规模工业生产的首选方法。

二、甲醇酯化法
甲醇酯化法是另一种常用的乙醛酸生产方法。

该方法利用甲醇和一定的催化剂（如硫酸）反应，生成甲酸甲酯，然后通过加热水解得到乙醛酸。

这种方法可以利用廉价的甲醇作为原料，但是反应过程中产生酸性废水，对环境造成一定的污染。

三、乙酸酯化法
乙酸酯化法也是一种常见的乙醛酸生产方法。

该方法利用乙烯与一定的催化剂（如硫酸）反应，生成乙酸乙酯，然后通过水
解得到乙醛酸。

这种方法需要乙烯作为原料，成本较高，但是反应过程中的副产物可以回收利用。

除了以上几种方法外，还有一些其他的乙醛酸生产方法，如煤气化法、脱羧法等。

这些方法都有各自的特点和适用范围。

需要注意的是，在乙醛酸生产过程中，要注意生产设备的安全性和环境保护问题。

可以采取一些措施，如加强溶剂回收利用、优化反应工艺等，以减少环境污染和资源浪费。