化学法聚丙烯酰胺生产技术:
丙烯酰胺是合成聚丙烯酰胺的单体,是由丙烯脂水合制得。按催化剂不同,大致分为以下不同方法。水合反应的催化剂:20世纪60年代采用硫酸水合法;20世纪70年代改用骨架铜催化剂以减少对环境的污染,称催化水合法。
硫酸水合法
首先采用等摩尔比的丙烯脂和水,在H.SO。存在下,于8o-ioo汇进行水合,先生成丙烯酰胺硫酸盐,然后再用氨(或烧碱、生石灰)中和,结晶分离出丙烯酰胺产品和副产品硫酸铵。该法优点是易制得结晶单体。主要缺点是原料丙烯脂等消耗定额高,产品纯度低,收率低,产生大量含丙烯酰胺的硫酸盐和废液,污染环境。
催化水合法
20世纪70年代初,国外先后开发了在骨架铜催化剂作用下丙烯惰与水直接反应生成的工艺。催化水合法比硫酸水合法产品纯度高、收率高,基本无三废,易实现工业化。目前世界上主要采用催化水合法生产丙烯酰胺。
采用的骨架铜催化剂是二元或二元以上的合金,经碱处理后溶解掉一部分,留下活泼态的金属成为骨架铜。骨架铜催化剂有Cu-Cr合金、Cu-N;合金及Cu-Al-Zn合金等。反应器采用悬浮床或固定床均可。美国道化学公司采用固定床连续催化技术,用cu-cr作催化剂,产品是50 AM 水溶液;日本三井东亚化学株式会社和日本三菱化学公司采用悬浮床连续催化水合技术,用Cu-N;作催化剂,产品是50AM水溶液和晶体;目前我国聚丙烯酰胺生产通常用Cu - AI- zn 骨架铜催化剂,采用固定床连续催化水合工艺。