丙烯酸生产技术论文

浅谈丙烯酸生产技术

【摘要】介绍了当前国内丙烯酸行业的生产现状、装置产能情况以及丙烯酸生产技术进展情况，对比了不同生产工艺路线，并阐述了未来丙烯酸技术的发展趋势。

【关键词】丙烯酸；丙烯氧化；生产技术；趋势

0.概述

丙烯酸是一种重要的基础有机原料，主要用于生产丙烯酸酯，其它还用于制造高吸水性树脂（sap）、助洗剂和水处理剂等。丙烯酸是最具有吸引力的合成聚合物单体本身为易燃、性质活泼、易挥发性物质，因其羟基α和β位置具有不饱和双键和极性分子结构，可经乳液聚合、溶液聚合等聚合方法及交联方法生成千上万种具有各种性能的稳定聚合物[1]。因其具有优良的化学稳定性、耐久性、硬度、柔韧性、溶解性和混溶性等，广泛应用于涂料、化纤、纺织、粘合剂、造纸、皮革、塑料改性、卫生材料、农业保水等领域，在工业中占有重要地位。

1.生产及消费现状

我国丙烯酸的生产起步较晚，开始于20世纪60年代，均采用丙烯腈水解法，规模小、品种少，到70年代仍只有几个千吨级的丙烯酸生产装置。1978年，北京东方有机化工厂首次引进了日本触媒化学公司的万吨级丙烯酸及丙烯酸酯成套生产装置（1984年正式投产），此后，国内丙烯酸生产才陆续发展起来[2]。2003~2009年间，全球丙烯酸消费年增长率达3.5%。发展中国家和地区，尤其是

中国的消费增长率大于发达国家和地区。近几年，我国丙烯酸树脂行业发展迅速，产品产出持续扩张，国家产业政策鼓励丙烯酸树脂产业向高技术产品方向发展，国内企业新增投资项目逐渐增多，国内主要丙烯酸生产商及产能情。

近几年国内丙烯酸及酯行业发展迅速，产能猛增，既有老牌的丙烯酸生产企业，也有大量的企业第一次进入丙烯酸行业，近3年，我国拟建丙烯酸及酯生产厂家。

2.生产技术发展

丙烯酸在20世纪30年代实现了工业化生产，其发展历史经历了氯乙醇法、氰乙醇法、羰基合成法、烯酮法、丙烯腈水解法和丙烯氧化法，前几种工艺因技术和经济原因已经基本被淘汰。丙烯氧化法是20世纪60年代发展起来的方法， 20世纪80年代后新建和扩建的装置均采用丙烯两步氧化法。

2.1氯乙醇法[3]

氯乙醇法是最早的丙烯酸工业生产方法，1927年和1931年先后在德国和美国用此法建立了生产装置。以氯乙醇和氰化钠为原料，在碱性催化剂存在下生成氰乙醇，氰乙醇在硫酸存在下脱水生成丙烯氰，再水解（醇解）可生产丙烯酸。

2.2氰乙醇法[3]

此法丙烯酸收率较低（60%~70%），反应过程生成聚合物，投资

和生产成本较高。rohm haas公司和ucc公司都有生产装置，并先后与1954年和1957年改用羰基合成法和丙烯氧化法。

2.3羰基合成法[3]

该法为乙炔和一氧化碳的羰基合成，由乙炔、一氧化碳和水在催化剂镍盐的催化作用下生成丙烯酸。1956年basf公司以此法生产丙烯酸，生产能力达到30万吨/年，最后以此法生产的德国路德维希工厂装置与1995年停产。

2.4烯酮法[3]

乙烯酮与无水甲醛反应生成β-丙内酯，β-丙内酯与热磷酸接触异构化生产丙烯酸。乙烯酮法生产的产品纯度高、产品收率高，但原料价格高。β-丙内酯为致癌物质，工业上已不用此法生产。

2.5丙烯腈水解法[3]

丙烯氰水解法工艺比较简单、易行、其投资也较少、但毒性较大。世界范围内没有大规模的工业生产厂家。

2.6丙烯氧化法[3]

丙烯氧化法最早由ucc公司于1969年的美国建成第一套生产装置，接着日本触媒化学公司（1970年）、三菱化学公司（1973年）以及美国塞拉尼斯公司（1973年）相继建厂。

20世纪80年代后新扩建的工业生产装置采用丙烯两步氧化法占约95%。工业生产中应用的丙烯两步氧化法技术主要有：日本触媒技术、日本三菱油化学技术、德国basf技术及国产化技术，丙烯

酸两步法氧化技术的技术水平主要取决于催化剂的性能，这是丙烯酸生产技术的关键。目前，国内外催化剂生产厂家主要有日本触媒、三菱化学、日本化药、德国basf、兰州石化、金润宏成等。几种技术工艺比较。

3.未来发展趋势

过去相当长时间内我国丙烯酸工艺技术以国外引进为主，国产化程度不高，今后应加强丙烯酸氧化技术的研发力度，采用自有技术，进一步完善生产工艺、降低生产成本。加快丙烯酸生产工艺及催化剂的国产化，形成自主知识产权。在丙烯酸工艺技术的改进过程中，应重点考虑开发新型催化剂，提高催化剂的选择性、转化率，延长催化剂寿命。在丙烯酸精制技术方面，为了制的高纯度丙烯酸，要加快研发新的分离技术。此外还应加强丙烯替代原料的研究，可用丙烷或丙烷和丙烯混合物作原料，国内外从事此项研究的也比较多，此类新的原料路线是当前研究的热点。

4.结束语

我国丙烯酸行业面临发展挑战，同时也面临发展机遇。目前我国丙烯酸行业已经步入大发展时代，投资风险将会越来越大，涉足丙烯酸行业要谨慎，新建装置应充分考虑市场竞争和下游装置的配套问题，规划中的项目应慎重选择投资时机、充分论证，避免盲目建设。丙烯酸行业原料及产品价格波动较大，投资者应具备稳定的原料来源和先进的生产技术，才能在竞争激烈的市场中保持较高的

竞争优势。

【参考文献】

［１］郝五棉，王耀斌，宋彩红．丙烯酸生产、应用及市场[j]．杭州化工，2002，32（3）：7~9．

［2］周锦，宋明信，袁宏．国内外丙烯酸的产能及市场[j]．石化技术，2008，15（3）：53~56．

［４］陶子斌主编.丙烯酸生产与应用技术[m]．化学工业出版社, 2006.11.