微生物催化法生产丙烯酰胺技术
丙烯酰胺生产工艺：微生物法将取代化学法
产 能 。微 生 物 法 丙 烯 酰 胺 开 创 了 国 内 生 物 法 生 产 大 宗 化
酰 胺 等 多 种 酰 胺 类 及 羧 酸 类 产 品 。经 过 相 关 大 学 和 研 究
工产 品原料 的先河 ， 破 了国内高相 对分子 质量 聚丙烯 突 酰胺生 产技 术， 拓宽 了其应用 领域 。 并 专家分 析指 出， 长远来看 ， 从 微生物法肯 定会取代化 学法 ， 这只是时 间问题 。从 产品纯度 上看， 化学 法丙烯酰 胺 中含有微 量铜 离子和其 它金属离子 ， 反应活性受到一定 的影响 ， 而微生物法 丙烯酰胺则不存 在这个 问题 ， 其反应
活性非 常高 ， 产品纯度高， 衍生物产 品聚合度高 ， 别适 合 特 于 生产 “ 三次采油 ”用聚 丙烯酰胺 。另外， 从成 本上看 ， 仅原料消耗一 项， 微生 物法就具有 很大优势 ， 丙烯腈单耗
为 ０７ ｔ而 化 学 法 为 ０８ 。特 别 是 万 吨 级 以 上 规 模 ， ． ｔ， ６， ． ２
复杂一些 ， 而我国在这 方面的技 术仍 是薄 弱环 节。 目前 国
内 各生 产 厂 家都 是 在 现 有 经验 的基 础 上 进 行 聚 合 生 产 ， 至 今 没有 一 个 专 门 的部 门对 聚 合 物 性 质进 行 系 统 的 研 究 ， 因 此 ， 国在 聚 合 物 品种 的 研 究 上需 要 加 大 投 入 。 我
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丙烯腈水合法合成丙烯酰胺工艺研究进展
丙烯腈水合法合成丙烯酰胺工艺研究进展摘要：总结了国内外丙烯腈水合法合成丙烯酰胺工艺的研究进展，剖析了现有工艺的缺点，综述了近期新型催化剂研究进展。
结合生产对丙烯腈水合法合成丙烯酰胺工艺的发展趋势提出建议。
关键词：丙烯腈；水合法合成；丙烯酰胺；工艺研究1 引言丙烯酰胺是合成聚丙烯酰胺的重要有机化工原料。
聚丙烯酰胺广泛应用于石油、造纸、采矿、冶金、建材、废水处理等领域，其中消费量最大的领域是油田开采，其次是水处理和造纸业。
2010年我国聚丙烯酰胺表观需求量为48万吨，2011年需求量达到56万吨，其中油田开采需求量超过20万吨。
其需求量逐年递增，因此，丙烯酰胺技术的优化改进相应意义重大。
同美国、日本和西欧国家消费聚丙烯酰胺量相比，我国聚丙烯酰胺的产量较低，但需求量日益增大，我国丙烯酰胺工业的发展前景非常可观。
2 国内外丙烯酰胺合成进展在丙烯腈水合工艺中，生产技术研发主要集中在提升催化剂活性和产品质量上。
根据所用催化剂种类不同，将其分为硫酸水合法、铜系催化剂催化法和腈水合酶生物转化法[1，2]。
①硫酸水合法。
如下式所示，硫酸存在下，丙烯腈与水合成得到丙烯酰胺硫酸盐，与液氨发生中和反应得到丙烯酰胺和硫酸铵。
CH2=CHCN+H2O+H2SO4→CH2=CHCONH2·H2SO4CH2=CHCONH2·H2SO4+2NH3→CH2=CHCONH2+（NH4）2SO4反应时，过长的停留时间和过高的反应温度都会加剧副反应的发生，导致副产物聚合物和丙烯酸收率升高。
该方法中严格控制反应物投料比是抑制副反应的关键。
工艺上，丙烯酰胺的回收是成本最高也是难度最大的环节，常用方法是苯结晶提纯法和离子交换树脂法。
该方法投资大，原料消耗定额高，产生的废液对环境造成污染。
②铜系催化剂催化法铜基催化剂是催化丙烯腈水合反应生产丙烯酰胺的重要催化剂，近年来国际上对其研究十分活跃[2～4]，这类催化剂选择性和活性都较高，性质稳定、寿命较长，且催化效率高。
年产4万吨规模微生物催化法生产丙烯酰胺
年产4万吨规模微生物催化法生产丙烯酰胺工艺技术资料一、工艺技术方案：1、生产规模（按业主方要求）：本工艺装置的设计规模：第一期：10000吨（折百计）／年30%丙烯酰胺水剂；年操作时间：300天，即7200小时；第二期：30000吨（折百计）／年30%丙烯酰胺水剂；年操作时间：300天，即7200小时；2、产品规格：丙烯酰胺水溶液含量≥25%。
丙烯酸含量≤0.0001%。
铁离子含量≤0.001ppm。
pH=6.5～7.2。
氨基氮含量≤0.05mg/ml。
蛋白质含量≤1ug/ml。
残糖含量≤0.02mg/ml。
电导率≤5us/cm。
外观：无色或浅黄色透明液体。
3、技术指标：①、丙烯腈水合酶酶活性（菌种）：≥1200万ug/ml.hr；丙烯腈水合酶酶活性（10m3发酵罐）：≥800万ug/ml.hr；酶活性定义：每1ml发酵液，在pH为6.4的去离子水系统中，280C反应1hr，将丙烯腈转化生成1ug丙烯酰胺为1酶活单位（ug/ml.hr）。
②、发酵周期（包括辅助时间）：72hr。
③、发酵染菌概率：≤3%。
④、水合反应工艺，丙烯腈单耗：0.76tAN/tAM。
⑤、丙烯腈转化率：≥99.99%。
⑥、水合反应液中丙烯酰胺浓度：≥30%。
⑦、离子交换工艺，丙烯酰胺水溶液的收率：≥95%。
4、工艺简介：①、反应原理：CH2=CH-CN+H2O cat,T,P CH2=CH-CONH2②、工艺流程简介：1）、以微生物半连续发酵培养技术，在一定的溶氧、温度条件下，培养获得具有特定的含有丙烯腈水合酶的微生物细胞，并将该细胞从培养液中分离制成生物催化剂悬浮液。
2）、以该生物催化剂悬浮液，在水相，一定的温度，常压下将原料丙烯腈催化水合生成丙烯酰胺水溶液，并通过分离的方法，将生物催化剂从丙烯酰胺水溶液中分离除去。
3）、所获得的上述丙烯酰胺水溶液经过纳滤、离子交换等工序，即可获得满足上述产品质量要求的丙烯酰胺水溶液。
工艺流程：③、装置说明：本工艺技术的装置由六部分组成：发酵系统，催化反应系统，反应液精制系统，菌种及分析系统，工艺特点：原料丙烯腈为易燃、有毒液体，所以相关区域内设有排风装置，一旦泄漏，排风机全部开启。
微生物催化法生产丙烯酰胺技术
微生物催化法生产丙烯酰胺技术来源：添加时间：2021/11/89:51:001.概况:丙烯酰胺是一种不饱和酰胺，其单体为无色透明片状结晶，沸点125℃(3325pa)，熔点84~85℃，密度1．122g/cm3。
能溶于水、乙醇、乙醚、丙酮、氯仿，不溶于苯及庚烷中，在酸碱环境中可水解成丙烯酸。
丙烯酰胺单体在室温下很稳定，但当处于熔点或以上温度、氧化条件以及在紫外线的作用下很容易发生聚合反应。
当加热使其溶解时，丙烯酰胺释放出强烈的腐蚀性气体和氮的氧化物类化合物。
目前世界上大多数国家50%以上的丙烯腈用作生产腈纶纤维，我国则占到80%以上。
近年来世界腈纶市场一直处在疲软状态，国内腈纶装置相继停工，丙烯腈的解决之道沦为炼油行业的两大问题。
在此背景下，研发丙烯酰胺等丙烯腈的下游产品已沦为当前提升石化产业精细化程度的战略任务。
聚丙烯酰胺是丙烯酰胺的聚合物，目前国内的最大消费市场是石油开采，约占消费量的70%左右。
水处理是国内聚丙烯酰胺的第二大消费领域，约占消费总量的9%左右，但远不及发达国家的80%，而高品质丙烯酰胺是生产高质量聚丙烯酰胺的保证。
目前掌控微生物法丙烯酰胺生产技术的国家只有中国、日本、俄罗斯以及韩国4个国家。
其中，我国的生产技术水平已经领先国际。
使用国内技术生产的产品不但性能不好，酶活力低于国外水平，而且由于使用了游离细胞拆分后耦合技术，工艺也较国外更为直观，能耗更太少。
目前我国已攻下了各种工程压缩技术，微生物法丙烯酰胺总产量已位居世界第一，具有了10万吨/年的最小单套装置新增产能。
从长远来看，微生物法肯定会取代化学法，这只是时间的问题。
从产品纯度上看，化学法丙烯酰胺中含有微量铜离子和其他金属离子，反应活性受到一定的影响。
微生物法丙烯酰胺则不存在这个问题，反应活性非常高，而反应活性决定了用丙烯酰胺做衍生物的反应速度和产率。
由于产品纯度高，因而聚合度高，特别适合于生产“三次采油”用聚丙烯酰胺。
另外，从成本上看，仅原料消耗一项，微生物法就具有很大优势，丙烯腈单耗为0.76吨/吨，而化学法为0.82吨/吨。
微生物法丙烯酰胺的生产工艺流程
微生物法丙烯酰胺的生产工艺流程英文回答：The production process of microbial method for acrylamide involves several steps. Firstly, a suitable microbial strain capable of producing acrylamide needs to be selected. This strain should have the ability to metabolize the precursors and convert them into acrylamide. Once the strain is selected, it is cultured in a suitable growth medium under controlled conditions.During the cultivation process, the strain is provided with the necessary nutrients and conditions for growth. This includes providing a carbon source, nitrogen source, and other essential minerals. The strain is usually grownin a bioreactor, which provides a controlled environmentfor optimal growth.After the cultivation period, the cells are harvested and processed to extract the acrylamide. This can be doneby various methods such as centrifugation, filtration, or solvent extraction. The extracted acrylamide is then purified to obtain a high-quality product.The final step involves drying the purified acrylamide to remove any remaining moisture. This can be done by using a suitable drying method such as spray drying or freeze drying. Once dried, the acrylamide is ready for packaging and distribution.It is important to note that the production process may vary depending on the specific microbial strain and the desired purity of the acrylamide. Different strains may have different metabolic pathways and require specific growth conditions. Additionally, the purification process may also differ depending on the impurities present in the extracted acrylamide.中文回答：微生物法生产丙烯酰胺的工艺流程包括几个步骤。
微生物法丙烯酰胺的生产工艺流程
微生物法丙烯酰胺的生产工艺流程英文回答：Microbial production of acrylamide involves a series of steps that are carried out by microorganisms. The process begins with the selection and cultivation of a suitable microorganism that has the ability to produce acrylamide. This microorganism is then grown in a bioreactor under controlled conditions to optimize its growth and acrylamide production.During the cultivation process, the microorganism is provided with a nutrient-rich medium that contains a carbon source, nitrogen source, and other essential nutrients. The microorganism uses these nutrients to grow and produce acrylamide. The carbon source is typically a sugar, such as glucose, while the nitrogen source can be ammonium salts or organic nitrogen compounds.As the microorganism grows and metabolizes thenutrients, it produces acrylamide as a byproduct. The acrylamide is then extracted from the fermentation broth using various separation techniques, such as filtration or centrifugation. The extracted acrylamide is further purified to remove impurities and obtain a high-purity product.Once the purification process is complete, the acrylamide can be used for various applications, such as the production of polymers, water treatment chemicals, and cosmetics. It is important to note that the microbial production of acrylamide offers several advantages over traditional chemical synthesis methods. It is a more sustainable and environmentally friendly process, as it reduces the reliance on fossil fuels and minimizes the generation of hazardous waste.中文回答：微生物法丙烯酰胺的生产工艺流程涉及一系列由微生物完成的步骤。
聚丙烯酰胺的制备方法详解
聚丙烯酰胺的制备方法详解聚丙烯酰胺（PAM）是一种线型高分子聚合物，化学式为(C3H5NO)n。
在常温下为坚硬的玻璃态固体，产品有胶液、胶乳和白色粉粒、半透明珠粒和薄片等。
热稳定性良好。
能以任意比例溶于水，水溶液为均匀透明的液体。
长期存放后会因聚合物缓慢的降解而使溶液粘度下降，特别是在贮运条件较差时更为明显。
聚丙烯酰胺作为润滑剂、悬浮剂、粘土稳定剂、驱油剂、降失水剂和增稠剂，在钻井、酸化、压裂、堵水、固井及二次采油、三次采油中得到了广泛应用，是一种极为重要的油田化学品。
聚丙烯酰胺的絮凝原理聚丙烯酰胺絮凝原理主要是靠吸附和架桥，通过高分子链上的带电基团吸附作用，将细小的颗粒拉到一起从而实现加速沉降，达到加快固液分离的目的。
制备方法聚丙烯酰胺生产步骤一共两步：单体生产技术：丙烯酰胺单体的生产时以丙烯腈为原料，在催化剂作用下水合生成丙烯酰胺单体的粗产品，经闪蒸、精制后得精丙烯酰胺单体，此单体即为聚丙烯酰胺的生产原料。
丙烯腈+（水催化剂/水）→合成→丙烯酰胺粗品→闪蒸→精制→精丙烯酰胺。
催化剂的发展历史来分，单体技术已经历了三代：第一代为硫酸催化水合技术，此技术的缺点是丙烯腈转化率低，丙稀酰胺产品收率低、副产品低，给精制带来很大负担，此外由于催化剂硫酸的强腐蚀性，使设备造价高，增加了生产成本；第二代为二元或三元骨架铜催化生产技术，该技术的缺点是在最终产品中引入了影响聚合的金属铜离子，从而增加了后处理精制的成本；第三代为微生物腈水合酶催化生产技术，此技术反应条件温和，常温常压下进行，具有高选择性、高收率和高活性的特点，丙烯腈的转化率可达到100%，反应完全，无副产物和杂质。
产品丙烯酰胺中不含金属铜离子，不需进行离子交换来出去生产过程中所产生的铜离子，简化了工艺流程，此外，气相色谱分析表明丙烯酰胺产品中几乎不含游离的丙烯腈，具有高纯性，特别适合制备超高相对分子质量的聚丙烯酰胺及食品工业所需的无毒聚丙烯酰胺。
微生物法丙烯酰胺的生产工艺流程
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我国生物法生产丙烯酰胺的现状及研发概况
产历 经硫 酸催 化 、 铜系催化剂催化 、 生物酶催化 三代 技术Ｉ 由于生物法具 有反应条件温和 、 ＿ Ｊ 。 选择性高 、 产 品纯 度高及生 产经济性高等特点而成为 当今工业化
生产 Ａ 的主流技术 国内对该技术 的研究开 发长 Ｍ
达２ ０多年 ， 与单 位和人员较 多 ． 参 先后 发表相关论 文 ８ 多篇 ， Ｏ 申请专 利 ｌ 多项 ， ０ 报道 的新腈水合酶生 产菌株超过 ｌ 株 其 中上海农药研究所（ Ｏ 原化工部 上海生物化学工程研 究中心 ） 育出具有 高酶活力 选 的 Ｎ ｃｒｉ ｓ ． — ６ 菌株 ， ｏａｄ ８ １ ３ ａｐ６ 并在 国内首先 实现 大规 模应用 ， 使我 国成 为继 日、 俄之后掌握 工业化生物 法 生产 Ａ Ｍ技术的国家。现就国 内生物法生产 Ａ Ｍ的 研发概况及产业化现状与前景作一介绍
Ａ 总产 能超过 ２ Ｍ， ０万 妇 ， 总产量 １ 万 以上 ． ５ 且未Байду номын сангаас前景依然看好。 丙烯酰胺 生物法生产 腈水合酶 研发概况
美饕词
中圈分类号
１ ２５２ ２． ‘
丙烯酰胺 ， 英文名 Ａ ｏ ａ ｉ ， ｃ ，ｒ ｄ 简称 Ａ 是一种 １ｎ ｅ Ｍ，
重要的有机化 工原料 ， 用途 广 、 求量大 ， 需 其工业生
发 ，是以硫 酸为催 化剂 ，是 早期唯一 生产 Ａ 的方 Ｍ 法。该 法是 间歇操作 ． 流程复杂 ． 要消耗大量的酸和 碱 ， 备腐蚀严重 ． 设 生产成本 高 ， 品精制困难纯度 产 低， 故逐渐被淘汰 。 （ ２ ）铜系催 化剂催化水 合法 ７ 年代 初 １ 美 Ｏ ３、 同时开发的技 术， 以铜系催 化荆催 化反应， 与硫酸法 相 比， 其过程短 备简易、 设 腐蚀小 、 未反应 的丙烯腈 可闪蒸 回收使用 、 转化率及产物纯度都有很 大提高 ， 在 ７ 年代 中期基本上取代了硫酸法。 Ｏ 缺点 是催化剂 对空气敏感 ，与空气接触 后其活性 和选择性急剧下 降 ； 反应温度较高 ， 且 底物 和产物易发生聚合 。 （ ３ ）微生物酶 催化水合法 利用 微生物产生 的 腈水合酶催化丙烯腈 水合合成 Ａ Ｍ，始于 １ ７ ９ ３年 ，
丙烯酰胺的生产技术进展
丙烯酰胺的生产技术进展摘要：丙烯酰胺是一种酰胺类化合物，丙烯酰胺其实并不能发挥任何的工业利用作用，丙烯酰胺产量的90%以上用于生产丙烯酰胺均聚物或共聚物。
在世界范围内丙烯酰胺的工业生产中，不管是化学法还是生化法的生产方式都是以丙烯腈为原料，在特定的温度、压力和催化剂条件下与水发生水合反应制备丙烯酰胺。
关键词：丙烯酰胺；生产技术；进展前言一般来说，丙烯酰胺的生产方式有两种，分别是硫酸水合法和铜催化水合法。
硫酸水合法过程繁琐，而后者由于加成反应，加成反应物较少。
以丙烯浓缩物为原料，采用酶催化法合成丙烯酰胺。
产品纯度高，选择性好。
当下，世界上聚丙烯酰胺是以丙烯为原料生产的，该工艺包括三个步骤；合成丙烯腈与合成丙烯酰胺聚丙烯酰胺单体聚合。
丙烯酰胺的合成包括硫酸水合成法、催化水法和生化法。
1.丙烯酰胺的工业生产状况化学法是国外生产烯酰胺单体生产装置的主要选择，具有极高的技术覆盖率，少部分选择生化法技术。
提高丙烯腈的转化率和选择性，简化工艺，减少含腈废水的流出量，提高产品质量，是丙烯酰胺生产技术的发展趋势。
国内化学法丙烯酰胺生产工艺起步较晚。
近年来，国内生化法生产丙烯酰胺的技术发展迅速。
从20世纪80年代中期开始，我国开始研究用生化法生产丙烯酰胺。
上海交通大学、北京微生物研究所、石油化工研究所、上海生化工业研究中心等高校和科研部门先后开展了这项研究工作。
1.丙烯酰胺的生产技术2.1硫酸水合法美国氰胺公司使用丙烯腈和具有相同摩尔比的水在80–100度的硫酸存在下水合丙烯酰胺硫酸盐，然后用氨或者烧碱再或者生石灰中和，结晶并分离丙烯酰胺产品和硫酸铵副产品。
这种方法的优点是易于生产结晶单体。
硫酸过程是一个间歇过程，过程复杂，消耗酸、碱和腐蚀设备。
其生产成本高，产品纯度低，易发生副反应。
主要生产b-丙烯腈，在聚合过程中进一步生产b-氰基丙烯酸乙酯。
后者是一种低分子量的水不溶性物质，影响聚丙烯酰胺的性能。
2.2催化水合物美国和日本先后开发了以框架铜为催化剂，丙烯腈与水直接反应制备丙烯酰胺的工艺。
丙烯酰胺单体制备的工艺
丙烯酰胺单体制备的工艺摘要：一般情况下，生产丙烯酰胺的工业生，都是采用水合法作为生产方法，也就是将丙烯腈和水进行水合。
该方法采用生物酶作为催化剂，可以明显降低丙烯腈与水反应的活化能。
微生物生物酶具有较高的生物活性和催化选择性。
这种生产方式有很多优势特征，其中就包括环境友好、成本低、催化活性高、反应条件温和等。
为了在反应后容易地从水中分离丙烯腈，需要一个多相催化环境。
所以，有必要将生物酶催化剂置于固态，以将生物酶包裹在固定相中。
经过比较各种的方法生产的生物酶催化剂的实验之后，相关研究人员得出了一个结论，就是海藻酸钙法生产的生物酶催化剂成本低、活性高、机械强度高，可以满足工业化的需求。
关键词：丙烯酰胺；单体制备；工艺前言丙烯酰胺属于不饱和酰胺的一种，颜色为白色，是一种结晶性化学物质。
它是工业生产聚丙烯酰胺的原料。
聚丙烯酰胺是一种用途广泛的聚合物，具有优异的水溶性。
一般情况下用作纤维改性剂、增强剂、增稠剂等，被广泛使用在多种生产领域，其中包括造纸、纺织、建筑、石油化工、水污染处理等。
随着社会经济的不断发展，许多地区对聚丙烯酰胺的需求量逐年增加，于是就要求聚丙烯酰胺行业提高产能，降低成本，未来将有更大的发展空间。
1.丙烯酰胺的发展前景整体来看，我国多年来的PAM生产情况，由于技术和市场原因，20世纪90年代之前，我国PAM的生产和使用相对稳定。
后来，随着石油工业的大规模推广应用，PAM的生产能力不断提高。
但目前国内PAM生产厂家大多水平较低、小规模生产，生产技术落后，单机生产能力小，种类不够丰富，产品质量不稳定，产品分子量低，分子量分布范围广，抗矿化和抗剪切能力低，这很难满足进出口公司的需求。
鉴于PAM的巨大市场潜力，许多国内公司计划相继建立或扩大生产能力。
据不完全统计，2005年中国PAM的生产能力达到15万吨。
然而，产品结构依然相对简单，多样性和产量不能满足市场需求。
近年来，PAM的年进口量已超过10000吨。
微生物法生产丙烯酰胺的研究进展
Ａｂ ｔａ ｔ Ｔｈ ｐ ｌ ａ ｏ ｆａ ｒ ｌｍｉ ｅｉ ｎ ｕ ｔｙ ａ ｈ ｒ ｇ ｅ ｓｏ ｔ ｄ ｎ ｔ ｅｍｉｒ ｂ ａ ｒ ｄ ｃｉ ｎ ｓｒ ｃ ： ｅ ａ ｐｉ ｔ ｎ ｏ ｃ ｙａ ｄ ｎ ｉ ｄ ｓｒ ｎｄ ｔ ｅｐ ｏ ｒ ｓ ｆｓｕ ｙ ｏ ｃ ｏ ｉｌｐ ｏ ｕ ｔ ｃｉ ｈ ｏ ｏ ｃｙ ａ ｄ ｒ ｕｌｎ ｄ，Ｉ ｈ ａ ｗｈ ｌ ｆａ ｒ ｌｍｉ ｅｗａ ｅｏ ｔｉ ｅ ｎ ｔ ｅ ｍｅ ｎ ｉｅ，ｔ ｅ ａ ｐ ｉａｉ ｎ ａ ｄ ｐ ｏ ｐ ｃ ｆｔ ｅ ｐ ｏ ｕ ｔ ｎ ｏ ｃ ｙａ ｈ ｐ ｌｃ ｔ ｎ ｒ ｓ ｅ ｔｏ ｒ ｄ ｃ ｉ ｆａ ｒｌｍ— ｏ ｈ ｏ ｉｅ ｂ ｅ ｍｉｒ ｂ ａ ｔ ｏ ｒ ｕ ｔ ｒｄ ｓ ｕｓｅ ｄ ｙ ｔ ｃ ｏ ｉ ｍｅ ｄ ｗｅ ｅ ｆｒｈｅ ｉｃ ｓ ｄ，ｔｅ ｏ ｒ ｐ ｓ ｓｗｅ ｅ ｐ ｅ ｅ ｔ ｄ ｈ ｌ ｈ ｈ ｎ ｓ ｍｅ ｐ ｏ ｏ ａ ｒ ｒ ｓ ｎ ｅ ． ｌ Ｋｅ ｒ ｓ： ｍｉ ｒ ｂ ａ ｔｏ ｙ ｗｏ ｄ ｃ ｏ ｉｌｍｅ ｄ； ａ ｒｌ ｍｉ ｅ；ｎ ｔｉｅ ｈ ｄ ａａ ｅ； ｐ ｏ ｒ ｓ ｆｓｕｄ ｈ ｃｙａ ｄ ｉ ｌ ｙ ｒ ｔｓ ｒ ｒ ｇ ｅ ｓ ｏ ｔ ｙ
１ 概 述
丙烯 酰胺 是 以丙烯 腈 为原料 水合 而成 ，丙烯 腈
由细胞直 接进行 水合 反应并 实 现连续 化生产 是一个
新 的研究 方 向。
１ １ 丙 烯酰胺 的性 质 ［ ． ６ １
属于高毒性化合物 ，然而一些微生物能利用此类化
合 物作为 它们 生长所 必需 的碳 源和氮 。通过 酶促 反 应 可 以将 腈类 物 质转 化成 酰 胺 ¨ 、酸 、醇 、酯 、 氨基 化合 物 Ｊ 、烯 胺 等 价 值 更 高 、应 用 范 围更 广 的一些化合 物 ，因此 在化 工产 品 、手 性化合 物 、医 药 中间体 等 的合 成 以及环 境治 理等方 面具有 广泛 的 应 用前景 Ｌ 。与 化 学 法 相 比，微 生 物 法 有 以 下 优 ６ Ｊ 点 ：酶催 化反 应 在常 温 ，常压 下 进行 ；Ａ 的转 化 Ｎ 率 接近 １０ ，不需 回收未 反应 原料 。 ０％
丙烯酰胺分析方法之
升上清液于50毫升容量瓶，加蒸馏水到刻度，然后吸2毫升于2 5ml试管中，再加入0.5毫升2.5%苯酚溶液，在冷水浴中冷却， 再加 5 毫升浓硫酸，快速摇匀后立即放入沸水中煮沸3分钟，再 移入冷水中冷却10分钟，在波长560nm处进行比色，测得其光 密度，根据光密度读数在标准曲线上查葡萄糖微克数。
三、常用检测方法
不足之处：
不能用来测定未知物。 分析无机物和高沸点有机物比较困难。
二、气相色谱法简介
（二）气相色谱法的简单测定过程
气相色谱法操作时使用气相色谱仪，被分析样品 在流速保持一定的惰性气体的带动下进入填充有固定 相的色谱柱，在色谱柱中样品被分离成一个个的单一 组分，并以一定的先后次序从色谱柱中流出，进入检 测器，转变成电信号，再经放大后由记录器记录下来， 在记录纸上得到一组曲线图，根据色谱峰的峰高或峰 面积就可以定量测定样品中各个组分的含量。这就是
分析方法
化学分析 仪器分析 化学分析 色谱分析 化学分析 离心法 仪器分析 仪器分析 色谱分析 色谱分析 色谱分析 仪器分析 仪器分析 仪器分析 仪器分析 化学分析
酶活力 氨基氮 生物量 PH 值 电导率 丙烯酰胺 丙烯腈 丙烯酸 PH 值 电导率 PH 值 电导率 浓度
聚 合 聚合配制罐 聚 合 单 体 配制罐前 酸、碱罐
不定时
二、气相色谱法简介
（一）气相色谱法的特点及应用范围
主要特点：
选择性高： 指对性质极为相似的物质有很强的分离能力。 分离效率高： 指能分离沸点很接近和组成极为复杂的混合物。 灵敏度高 ： 指可检测10-11—10-13g的痕量物质。 分析速度快 ：指相对化学分析法而言，完成时间为几分钟 或几十分钟。
三检测方法一发酵液及摇瓶的检测3ph值和电导率的测定检测频次检测项目分析方法f10h化学分析f218h仪器分析f324h化学分析f430h色谱分析f136h氨基氮化学分析f242h生物量离心法f3仪器分析f4每批摇瓶电导率仪器分析精am贮罐丙烯酰胺色谱分析离交工段丙烯腈色谱分析聚合贮罐丙烯酸色谱分析ph仪器分析电导率仪器分析ph仪器分析电导率仪器分析不定时浓度化学分析酸碱酶活力样品名称一气相色谱法的特点及应用范围主要特点
丙烯酰胺的制取
中华商务网讯:南非Sasol公司与催化蒸馏技术公司(CD Tech)开发出一种由丙烯腈一步制取丙烯酰胺的工艺。
目前正在设计一套5000t/a的工业装置，计划于2002年投产，将由CD Tech提供专有技术。
该反应包括丙烯腈在一氧化铜催化剂上的水解过程。
反应通过催化蒸馏完成，得到含35％～50％(wt)的丙烯酰胺水溶液，没有副产物。
而一般的固定床法采用了三台反应器工序，产物约含20％(wt)的丙烯酰胺和4%(wt)的未反应丙烯腈，丙烯酰胺必须经精制和浓缩到50％才可出售，同时还副产不需要的聚丙烯酰胺和丙烯酸。
在CDTech工艺中，丙烯腈和软化水由塔的顶部进入，然后流入塔中部的反应段(装有含催化剂的填料)，从塔下端泵入硫酸以控制PH值，并抑制再沸器中的聚合反应。
通过缩短停留时间避免副产物形成。
较重的丙烯酰胺一形成就下行并从塔底移出，而未反应的物料在上段循环直至它们被转化为止，参见附图。
CD Tech称，该工艺的投资费约是一套新固定床装置的一半，而操作费用可节省25％左右。
第6章丙烯酰胺的合成及性质6．1ixi烯酰胺的制法丙烯酰胺，CASRN：[79—06—l』，MerckNo：123，acrylam—ide(AM)，CH2~CHCONH2，是丙烯酰胺类聚合物的主要原料，也是最简单和最重要的酰胺类化合物。
虽然丙烯酰胺的制法有很多，但是在当前大规模生产中还是通过丙烯腈水合的方法得到。
丙烯腈的水合主要有三种方法，即丙烯腈硫酸水合法、丙烯腈铜催化水合法和丙烯腈生物酶催化水合法。
目前国内外生产丙烯酰胺仍以铜催化水合法为主。
我国于20世纪60年代初采用丙烯腈硫酸水合法生产丙烯酰胺，70年代中期开始用骨架铜催化剂的催化水合法，90年代后期生物酶催化水合法实现了工业化生产。
丙烯酰胺目前的世界产量已经达到年产45万一50万吨，预计我国年需求16．2万吨。
其中90％用于生产丙烯酰胺聚合物，9》；用于合成中间体，l％用于其他。
我国生物法生产丙烯酰胺的现状及发展探讨
技术应用与研究2018·0690Chenmical Intermediate当代化工研究我国生物法生产丙烯酰胺的现状及发展探讨＊鲁志才（大庆炼化公司 黑龙江 163411）摘要：随着我国经济的发展，丙烯酰胺及其衍生产品的应用范围也在不断的被拓展，其需求量也在逐年增加。
而生物法生产丙烯酰胺技术具有的选择性高、产品纯度高等优点使其成为丙烯酰胺生产技术中的主流趋势。
本文就丙烯酰胺的用途做了概述，分析了我国生物法生产丙烯酰胺的现状，最后对我国采用生物法生产丙烯酰胺的发展做了适当分析。
关键词：生物法；丙烯酰胺；生产技术中图分类号：Q 文献标识码：ACurrent Situation and Development of Acrylamide Production by Biological Method in ChinaLu Zhicai(Daqing Petrochemical Company, Heilongjiang, 163411)Abstract ：With the development of China's economy, the application range of acrylamide and its derivatives is constantly expanding, and itsdemand is increasing year by year. However, the biological method for acrylamide production has the advantages of high selectivity and high product purity, which makes it become the mainstream trend in acrylamide production technology. This paper summarizes the use of acrylamide, analyzes the current situation of acrylamide production by biological method in China, and finally makes an appropriate analysis of the development of acrylamide production by biological method in China.Key words ：biological method ；acrylamide ；production technology引言丙烯酰胺简称为AM，在化工生产中是一种非常重要的原料，其需求量大且用途广。
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1.概况:丙烯酰胺是一种不饱和酰胺，其单体为无色透明片状结晶，沸点125℃(3325Pa)，熔点84~85℃，密度1．122g/cm3。
能溶于水、乙醇、乙醚、丙酮、氯仿，不溶于苯及庚烷中，在酸碱环境中可水解成丙烯酸。
丙烯酰胺单体在室温下很稳定，但当处于熔点或以上温度、氧化条件以及在紫外线的作用下很容易发生聚合反应。
当加热使其溶解时，丙烯酰胺释放出强烈的腐蚀性气体和氮的氧化物类化合物。
目前世界上大多数国家50%以上的丙烯腈用于生产腈纶纤维，我国则占80%以上。
近年来世界腈纶市场一直处于萎靡状态，国内腈纶装置相继停产，丙烯腈的出路成为炼油行业的一大问题。
在此背景下，开发丙烯酰胺等丙烯腈的下游产品已成为当前提高石化产业精细化程度的战略任务。
聚丙烯酰胺是丙烯酰胺的聚合物，目前国内的最大消费市场是石油开采，约占消费量的70%左右。
水处理是国内聚丙烯酰胺的第二大消费领域，约占消费总量的9%左右，但远不及发达国家的80%，而高品质丙烯酰胺是生产高质量聚丙烯酰胺的保证。
目前掌握微生物法丙烯酰胺生产技术的国家只有中国、日本、俄罗斯以及韩国4个国家。
其中，我国的生产技术水平已经领先国际。
采用国内技术生产的产品不但性能好，酶活力高于国外水平，而且由于采用了游离细胞分离后耦合技术，工艺也较国外更为简单，能耗更少。
目前我国已攻克了各种工程放大技术，微生物法丙烯酰胺总产量已居世界第一，拥有了10万吨/年的最大单套装置产能。
从长远来看，微生物法肯定会取代化学法，这只是时间的问题。
从产品纯度上看，化学法丙烯酰胺中含有微量铜离子和其他金属离子，反应活性受到一定的影响。
微生物法丙烯酰胺则不存在这个问题，反应活性非常高，而反应活性决定了用丙烯酰胺做衍生物的反应速度和产率。
由于产品纯度高，因而聚合度高，特别适合于生产“三次采油”用聚丙烯酰胺。
另外，从成本上看，仅原料消耗一项，微生物法就具有很大优势，丙烯腈单耗为0.76吨/吨，而化学法为0.82吨/吨。
特别是万吨级以上规模，其成本优势将更加明显。
据统计，2008年我国微生物法丙烯酰胺产量约占丙烯酰胺总量的43%。
微生物法工艺，因具有高选择性、高活性和高效率，且产生“三废”少等优点，自问世以来一直备受青睐。
与传统化学法工艺相比，产品纯度高，无铜离子，铁离子极少，对生产分子量分布比较均匀的高分子量聚丙烯酰胺特别适用，主要用于制造水溶性高分子聚合物，用于石油开采、洗煤、造纸、纺织、污水处理、冶金、制糖、建筑、医药及农业等行业。
丙烯酰胺晶体还用于生产各种均聚、共聚及改性的聚丙烯酰胺，又广泛用于医药、染料、涂料及日用化工等行业。
丙烯酰胺单体要在不同领域中得到应用，就必须制成相应的聚合物。
采油用聚合物的生产相对简单，在废水处理、造纸等领域中应用则复杂一些，而我国
在这方面的技术仍是薄弱环节。
目前国内各生产厂家都是在现有经验的基础上进行聚合生产，至今没有一个专门的部门对聚合物性质进行系统的研究，因此，我国在聚合物品种的研究上需要加大投入。
2.技术及产品质量指标：
2.1技术指标：
1、菌种的丙烯腈水合酶活力（实验室）≥2500万单位/毫升.小时。
装置上丙烯腈水合酶活力≥1500万单位/毫升.小时。
（酶活力的定义：1毫升发酵液在280C,pH=7,反应系统电导率≤5us/cm的条件下，每小时转化生成1微克丙烯酰胺为1单位）。
2、丙烯腈的转化率≥99.99%。
3、丙烯腈催化反应工艺单耗≤0.75吨AN/吨AM。
4、催化反应完成时，反应液中丙烯酰胺浓度≥35%。
5、离子交换工段，丙烯酰胺工艺总收率≥95%。
2.2。