--丙烯氧化制丙烯酸催化剂的研究与制备

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丙烯酸及酯报告范文

丙烯酸及酯报告范文一、引言丙烯酸及酯是重要的有机化合物，在化工领域具有广泛的应用。

丙烯酸是一种无色有刺激性气味的液体，具有较高的反应活性，广泛用于合成高聚物、涂料、粘合剂等领域。

而丙烯酸酯是通过丙烯酸与醇发生酯化反应得到的酯类化合物，其具有良好的稳定性和可加工性，广泛用于聚合物、塑料、纤维等领域。

二、丙烯酸的制备与应用1.丙烯酸的制备：丙烯酸的主要制备方法包括丙烯腈气相氧化法、丙烯氧化法、丙烯裂解法等。

其中，丙烯腈气相氧化法是最常用的制备丙烯酸的方法，通过将丙烯腈与空气在催化剂的作用下反应生成丙烯酸。

2.丙烯酸的应用：丙烯酸是合成高聚物的重要原料之一，可以通过聚合反应得到聚丙烯酸、聚丙烯酸酯等聚合物。

此外，丙烯酸还可用于制备涂料、粘合剂等化工产品，具有良好的粘附性和耐候性。

三、丙烯酸酯的制备与应用1.丙烯酸酯的制备：丙烯酸酯是通过丙烯酸与醇发生酯化反应得到的酯类化合物。

其制备方法包括直接酯化法、酸催化酯化法、碱催化酯化法等。

2.丙烯酸酯的应用：丙烯酸酯具有优良的稳定性和可加工性，广泛用于聚合物、塑料、纤维等领域。

聚丙烯酸酯是丙烯酸酯重要的应用产品之一，具有良好的透明性、耐候性和加工性能，广泛应用于制备塑料制品、包装材料等。

四、丙烯酸及酯的市场前景然而，随着环境保护意识的提高，对有机化合物的合理使用和环保处理的要求也越来越高。

在丙烯酸及酯的生产过程中，需要加强废气、废水的处理，减少对环境的污染，以推动丙烯酸及酯行业的可持续发展。

五、结论丙烯酸及酯作为重要的有机化合物，在化工领域具有广泛的应用。

丙烯酸是一种重要的合成原料，可用于合成聚合物、涂料、粘合剂等产品；而丙烯酸酯是丙烯酸的重要衍生物，具有良好的稳定性和可加工性，广泛应用于聚合物、塑料、纤维等行业。

丙烯酸及酯行业的市场前景广阔，但同时也要注重环境保护，加强废气、废水的处理，实现可持续发展。

【1】《有机化学》第二版，高等教育出版社【2】《化学工程原理》第三版，中国轻工业出版社。

工业生产丙烯酸工艺分析

民营科技2012年第6期科技论坛工业生产丙烯酸工艺分析孙昌龙王大刚（黑龙江省化工研究院，黑龙江哈尔滨150000）丙烯酸及其系列产品，主要是其酯类，近年得到了迅速的发展。

如乙烯、丙烯、氯乙烯、丙烯腈等均已发展成为重要的高分子化学工业原料。

丙烯酸及其酯类作为高分子化合物的单体，世界总产量已超过百万吨，而由其制成的聚合物和共聚物(主要是乳液型树脂)的产量更是接近500万吨。

这些树脂的应用遍及涂料，塑料、纺织、皮革、造纸、建材，以及包装材料等众多行业。

下面就从丙烯酸生产的几个重要环节切入，探讨其合理的生产工艺。

1丙烯氧化工序1.1丙烯氧化制丙烯酸的化学反应。

丙烯酸制备技术的很多方法在工业生产上得到了应用，但目前工业装置采用的主流方法是丙烯直接气相氧化法。

该方法以丙烯和空气中的氧气为原料，在水蒸气存在和250~400℃反应温度条件下通过催化剂床层进行反应。

反应分两段进行。

第一段，丙烯首先被氧化成丙烯醛，具体反应式为：CH2=CHCH3+O2→CH2=CHCHO+H2O+3.4×105J第二段，丙烯醛被进一步氧化生成丙烯酸，具体反应式为：CH2=CHCH3+1/2O2→CH2=CHCHOOH+2.52×105J伴随着两段主反应，还有若干副反应发生，并生成醋酸、丙酸、乙醛、糠醛、丙酮、甲酸、马来酸等副产物。

1.2丙烯氧化成丙烯酸的工艺流程。

目前，丙烯氧化制备丙烯酸的工业工艺流程不尽相同，在工艺设置中通常会考虑催化剂的特性、后续分离方法、设备等具体因素。

但大致可以分为两类：一类是反应气体一次性通过反应器的催化剂床层，其目的产物在通过后续分离单元时被提纯，而未反应的原料、惰性气体和副产物则被排出工艺系统；另一类则是将吸收环节反应后气体中部分未反应的丙烯、氧气、氮气等惰性气体、一氧化碳气体、二氧化碳气体水蒸气等，再引回反应器入口，与加入的新鲜空气和新鲜丙烯气体混合形成在组成上符合工了要求的反应气体。

丙烯氧化制丙烯酸催化剂性能研究

丙烯氧化制丙烯酸催化剂性能研究摘要：丙烯酸作为化工行业的一种重要原料，在丙烯酸酯类、高吸水性树脂和助洗剂等生产方面应用广泛。

山东开泰石化股份有限公司第一套丙烯酸装置始建于 2004 年，2006 年正式投产，丙烯酸的生产设计能力为 3 万吨/ 年。

其中丙烯作为丙烯酸生产装置的主要原材料，在空气和水蒸气存在下，经过催化剂床层发生两步氧化反应。

第一步由原料丙烯被氧化成丙烯醛，第二步为丙烯醛进一步被氧化生成目标产物丙烯酸。

本文根据丙烯酸装置运行情况，对于丙烯酸生产所用的催化剂相关问题进行浅析，对催化剂的性能、失活原因、再生方法、实用技术及操作等方面进行简单分析。

关键词：催化剂；失活原因；再生方法1. 丙烯酸生产工艺流程简述丙烯、空气和水蒸气为生产丙烯酸的主要原料。

生产过程中先生成丙烯醛，再生成丙烯酸，生成的丙烯酸通过急冷吸收塔成为丙烯酸(45-50wt％ ) 水溶液，然后送入精制系统进行提纯。

丙烯酸水溶液通过共沸塔除去水得到粗制丙烯酸，然后再经脱轻组分塔和精馏塔得到聚合级丙烯酸。

2. 丙烯氧化过程控制的重要性丙烯氧化主要过程为：将汽化以后的丙烯与增湿空气按照一定的配比均匀混合后，在一定的温度压力条件下连续通过两段不同的固定床反应器，快速进行的气相非均相的氧化反应最终生产丙烯酸。

在第一反应器内净化后的丙烯首先会被氧化成目标产物丙烯醛，在整个的氧化反应过程中，丙烯转化率和丙烯醛收率会直接影响丙烯酸产品的产量和消耗定额，并且此过程对安全生产有很大影响，因此通过丙烯氧化制丙烯醛生产过程中催化剂的作用非常重要。

3. 氧化生产装置中催化剂的装填及作用丙烯酸通过丙烯直接氧化法生产过程中所用的催化剂类型为多金属氧化物，其中一段催化剂的主要活性组分为氧化钼和氧化铋，目前镍、钴、铁、钾等助剂被添加在兰化的催化剂中。

一段催化剂的主要作用将丙烯氧化为目标产物丙烯醛和部分丙烯酸，它的寿命一般为 3-4 年，主要是由于一段催化剂中氧化钼和氧化钒特别容易挥发。

合成丙烯酸用催化剂的研究进展

各种助剂，降低反应温度以及改变载体材质和形状，提高目的产物的收率、选择性和提高催化剂的热稳定性及寿命等方面。从发表的论文方面来看，国内外对于催化丙烯氧化制备丙烯醛、丙烯酸的复合氧化物催化剂的研究性论文并不多。
１１丙烯氧化制丙烯醛催化剂．
是钼一铋系列催化剂和钼一钒系列催化剂，后者涉及到钒一磷一氧（Ｐ催化剂、多酸（Ｐｖｏ）杂ＨＡ）
及其盐催化剂以及以钼为主要成分的复合金属氧化物（ＭＯ）Ｃ催化剂。
关键词丙烯丙烷丙烯醛丙烯酸选择氧化催化剂
丙烯酸（称Ａ是一类用途广泛的有机中简Ａ）
而ＭｏＯ晶格氧物种插入形成丙烯醛，￣－－而且Ｂｉ组分还可能参与了氧物种的转化和晶格氧物种的
丙烯氧化制丙烯酸催化剂大部分都是复合金
属氧化物（ＭＯ）化剂，段（烯氧化制丙烯Ｃ催一丙
醛）催化剂主要是含有钼、铋等元素的复合金属氧化物催化剂，二段（丙烯醛氧化制丙烯酸）主要
收稿１期：ｏ８一８—２。３２０Ｏ５
作者简介：王学丽，工学硕士，从事催化剂研究和开发。
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第９巷第１期Ｉ
ＡＤＶＡＮＣＥＳＩＦＮＥＮＩＰＥＴＲＯＣＨＥＭＩＣＡＩ．Ｓ．
为了提高丙烯酸的转化率，长催化剂使刚延寿命，究者又做了大量工作。丙烯气相催化氧研化反应是放热反应，在催化剂层中会产生热点，热

丙烯氧化制备丙烯酸催化剂研究

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丙烯氧化制备丙烯酸催化剂研究
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丙烯酸生产与应用概述

丙烯酸生产与应用概述丙烯酸是重要的有机化工原料，我国采用两步氧化法生产，丙烯酸主要用于生产丙烯酸酯类，少量用于生产高吸水性树脂、助洗涤剂、水处理剂、分散剂等。

丙烯酸及其酯系列产品可广泛应用于涂料、化纤、纺织、皮革、塑料、粘和剂、石油开采等各个领域。

也可用氛乙醇法、羰基合成法、烯酮法、丙烯睛水解法生产。

羰基合成烯酮法丙烯氧化法丙烯酸是重要的有机化工原料，大部分用于生产丙烯酸甲酯（MA）、乙酷（EA）、丁酯（BA）及2-乙基己酯（2EHA）等）和丙烯酸盐（如丙烯酸钠PAANa等），其它用途还包括高吸水性树脂（SAP）、助洗涤剂、水处理剂等。

丙烯酸经聚合成高分子聚合物（PAA），尤是共聚改性后用途广泛。

近几年对聚丙烯酸的改性研究较多，改性后的共聚单体相对分子质量不同用途不同，在相对分子质量约500～5000范围内主要用作分散剂，但是由于其分子内的-COOH亲水性较强，导致其HLB 较大，在生产过程中易亲水导致凝釜，这是目前丙烯酸类分散剂生产过程的技术难题。

丙烯酸及其酷系列产品可广泛应用于涂料、化纤、纺织、皮革、塑料、粘和剂、石油开采等各个领域。

我国丙烯酸行业迅速发展，产能快速增长，尤其是20__年、20__年是丙烯酸装置建成投产高峰年，生产厂家增至17家，共新增155万吨产能[1]。

近10年来中国丙烯酸工业的发展经过两次大的起伏，1996年从巅峰跌至谷底，20__年又站至巅峰。

20__年以来随着产能大量增加，国内丙烯酸及酷市场再次经历了从巅峰至低谷的残酷考验。

总的来说，国内丙烯酸及酷的生产具有如下特点：（1）产能迅速扩大，产量大幅提高。

（2）生产工艺以国外技术为主，国产化程度不高。

（3）由于产能过剩，竞争激烈。

丙烯酸在20世纪30年代实现工业化生产，其生产方法经历了氰乙醇法、羰合成法、烯酮法、丙烯睛水解法和丙烯氧化法，前面4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，起初分为一步法和两步法。

丙烯两步氧化生产工艺生产丙烯酸毕业论文

摘要本设计综述了国内外丙烯酸生产的工艺及其发展前景。

在对各种丙烯酸的生产工艺进行详细比较的基础上，选择了丙烯两步氧化生产工艺生产丙烯酸。

首先，对丙烯两步氧化法生产丙烯酸工艺流程进行了设计，主要分为三个工段，分别是反应工段、吸收工段和精制工段。

其次，运用Aspen Plus 对工艺流程及各个设备进行模拟计算与优化，得到了各工段的工艺参数和设备参数，同时进行了物料衡算和热量衡算，在此基础上进行了反应器、精馏塔、吸收塔和换热器的设计及泵的选型，并设计了各个设备的自动控制方案，并绘制了反应器、塔的设备装配图、工艺流程图及带控制点的工艺流程图等。

最后对丙烯两步氧化法生产丙烯酸工艺进行了经济、环保和安全评价。

关键词：丙烯酸；反应；精制；工艺设计AbstractThe acrylic acid production processes and its developments at home and abroad were reviewed and summarized in this thesis. Based on the detailed comparison among various acrylic acid processes, the technology of two-step oxidation of propylene was selected.The technology of two-step oxidation of propylene consists of three sections, which are the reaction section, the absorb section and the refined section. The process parameters were determined and optimized using the Aspen Plus software, and the material balance and heat balance were also calculated. According to the results of the material balance and heat balance, the reactors, towers and heat exchangers were designed and the pumps were chosen properly. Meanwhile, the automatic control schemes of all equipments were also presented. Besides, the main equipment assembly drawings, the process flow diagrams and the workshop layout were given. Finally, the evaluations of economy, environment and safety of the technology program were carried out, which show that the technology is feasible and economically reasonable.Keywords acrylic acid；reaction；refining；technology design目录第一章绪论 (1)1.1概述 (1)1.2 国内外丙烯酸产能及市场分析 (2)第二章丙烯酸生产的工艺流程设计 (3)2.1工艺方案的选择 (3)2.2 工艺流程的模拟与优化 (8)第三章物料衡算与能量衡算 (18)3.1 物料衡算 (18)3.2 能量衡算 (25)第四章丙烯酸生产的设备设计与选型 (34)4.1 反应器设计 (34)4.2 塔设备的设计 (41)4.3 换热器的设计和选型 (50)4.4 泵的选型 (54)第五章电气仪表及自动控制 (59)5.1概述 (59)5.2常用控制系统 (59)5.3自动控制系统的选择 (60)5.4单元设备自动控制 (61)第六章安全、储运设计与三废处理 (67)6.1 安全设计 (67)6.2 包装与储存 (69)6.3 三废处理 (70)第七章 5万吨/年丙烯酸生产的经济评估 (72)7.1 项目总投资估算 (72)7.2 财务评价 (72)7.3评价结果 (77)第八章结论 (79)参考文献 (80)致谢 (81)附录 (83)第一章绪论1.1概述丙烯酸（英文名：Acrylic acid），分子式为C3H4O2，相对分子量为6，结构式为CH2=CHCOOH。

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丙烯氧化制丙烯酸催化剂的研究与制备
答辩人：黄吉祥指导老师：林敬东
丙烯酸用途
以聚合物的形式进行消费用于生产高吸水性聚合物（SAP）、助洗剂
以及分散剂、絮凝剂、增稠剂丙烯酸酯聚合物则用于涂料、胶粘剂和密封
剂、纺织和纤维、塑料改性助剂、纸品、皮革、丙烯酸脂橡胶
丙烯酸的合成方法
丙烯两步氧化法：
载体： X 为碱土金属，Y 可以从 Si、Al、Ti、Zr 等元素中选取，Z 可选 IA 族和Ⅲb 族等元素，如 Bi、Fe、Co、Ni、Mg
BASF 公司丙烯氧化催化剂日本三菱化学公司丙烯氧化催化剂
一段为Mo-Bi 系：
二段为Mo-V系：
实验部分：
反应操作参数的确定
催化剂性能评价：
数据计算：
第一步：
第二步：
其他如：氯乙醇法、氰乙醇法、高压 Reppe 法、改良 Reppe 法、烯酮法、甲醛 - 乙酸法、丙烯腈水解法、乙烯法、丙烷法和环氧乙烷法等因毒性大、原料价格贵等淘汰乙烯法、丙烷法和环氧乙烷法的工艺尚不成熟
现在普遍使用丙烯两步氧化法
拥有丙烯氧化生产丙烯酸工艺技术的公司
日本触媒化学公司（MCC）三菱化学公司（NSKK）巴斯夫公司（BASF）索亥俄公司（Sohio）中国石油化工研究院兰州化工研究中心
程收率（对丙烯）可达 85～88%（摩尔分数）
研究目标：提高转化率、延长使用寿命
现有催化剂：
日本触媒公司氧化反应催化剂一段： A 为 Co 和 Ni；B 可以是 P、As、B、Sb、Sn、Ce、Pb、Cr、 Mn、Zr等一种或几种；C 为碱金属；D 为碱土金属；E 可以是 Si、Al、Ti、Zr 等二段：
气相色谱条件： GC-1 （O2，N2，CO）：分子筛 13X（60~80 目）、2mSUS 柱、50℃恒温 GC-2[AIR1（=O2+N2+CO）；CO2，PP]：硅油（80~100 目）1mSUS 柱、TCD，80℃恒温 GC-3[AIR2（= AIR1+CO2+PP），ACAL，PRAL，ACK，ACRL]： PEG900025%/Celite545(60~80 目)，2mSUS 柱、70℃恒温， TCD GC-1 和 GC-3 相连
工艺技术：
原料：丙烯、氧气（空气）、水蒸汽温糠醛、丙酮、甲酸、马来酸（顺
丁烯二酸）等多种副产物
精制
催化剂：
一般为柱状或球状以钼-铋（一段）、钼-钒（二段）及其他一
些金属氧化物为主要组分不同的厂家的催化剂在制备、使用条件和工
艺上有所不同丙烯单程转化率均可达到 95%；丙烯酸的单
液相色谱条件：内标物选用 2-甲氧基乙醇 GC-4（FOL）： Porapack T(50~80 目)，2mSUS 柱，150℃恒温，FID GC-5（ACAL，PRAL，ACK，ACRL）： PEG900025%/Celite545(60~80 目)，2m 玻璃柱，70℃恒温， FID， GC-6（ACA,PRA,AA,MA）: Reoplex40030%/Neosorb NS(60~80 目) 2mSUS 柱，160℃恒温，FID