丙烯酸甲酯的生产技术
丙烯酸甲酯工艺说明

15000吨/年丙烯酸甲酯生产工艺第一章生产原理及工艺特点在该单元中丙烯酸与甲醇反应,生成丙烯酸甲酯,磺酸型离子交换树脂被用作催化剂。
1.1 酯化反应原理丙烯酸与醇的酯化反应是一种生产有机酯的反应。
其反应方程式如下:CH2=CHCOOH+CH3OH <==>CH2=CHCOOCH3+H2O这是一个平衡反应,为使反应有向有利于产品生成的方向进行,采用一些方法,一种方法是用比反应量过量的酸或醇,另一种方法是从反应系统中移除产物。
1.2 丙烯酸与甲醇的酯化反应(1)酯化反应器的主反应酯化反应器的主反应的化学方程式如下:H+(IER)*CH2=CHCOOH+CH3OH <==> CH2=CHCOOCH3+H2OAA MEOH MA*IER指离子交换树脂(2)酯化反应器的副反应CH2=CHCOOH十2CH3OH———> (CH3O)CH2CH2COOCH3+H2OMPM:(3-甲氧基丙酸甲酯)H+(IER)*2CH2=CHCOOH十CH3OH ———> CH2=CHCOOC2H4COOCH3+H2OD-M(3-丙烯酰氧基丙酸甲酯/二聚丙烯酸甲酯)H+(1ER)CH2=CHCOOH+CH3OH———>HOC2H4COOCH3HOPM(3-羟基丙酸甲酯) H+(1ER)CH2=CHCOOH+CH3OH ——>CH3OC2H4COOHMPA(3-甲氧基丙酸) H+(1ER)2CH2=CHCOOH———>CH2=CHCOOC2H4COOHD-AA(3·丙烯酰氧基丙酸/二聚丙烯酸) 其他副产物是由于原料中的杂质的反应而形成的。
典型的丙烯酸中的杂质的反应如下:CH3COOH+R-OH——>CH3COOR十H2OC2H5COOH+R-OH——>C2H5COOR十H2O丙烯酸甲酯的酯化反应在固定床反应器内进行,它是一个可逆反应,本工艺采用酸过量使反应向正方向进行。
丙烯酸甲酯的制备

丙烯酸甲酯的制备丙烯酸甲酯是一种重要的有机化工原料,广泛应用于塑料、涂料、纺织、医药等行业。
它的制备方法有多种,下面将介绍其中两种常用的制备方法。
第一种方法是通过甲醇和丙烯酸的酯化反应制备丙烯酸甲酯。
具体步骤如下:1. 准备反应设备:将反应釜和冷凝器连接好,同时设置好温度控制和搅拌装置。
2. 加入催化剂:向反应釜中加入适量的酸催化剂,常用的有硫酸、磷酸等。
3. 加入原料:将甲醇和丙烯酸按一定的摩尔比例加入反应釜中。
4. 开始反应:加热反应釜,同时开始搅拌,使反应均匀进行。
5. 控制温度:在适当的温度下进行反应,一般在50-80摄氏度之间。
6. 反应时间:根据反应条件的不同,反应时间一般为2-6小时。
7. 冷却:冷却后,收集生成的丙烯酸甲酯。
第二种方法是通过乙烯和甲醇的氧化反应制备丙烯酸甲酯。
具体步骤如下:1. 准备反应设备:将反应釜和冷凝器连接好,同时设置好温度控制和搅拌装置。
2. 加入催化剂:向反应釜中加入适量的氧化剂催化剂,常用的有过氧化氢、过氧化钙等。
3. 加入原料:将乙烯和甲醇按一定的摩尔比例加入反应釜中。
4. 开始反应:加热反应釜,同时开始搅拌,使反应均匀进行。
5. 控制温度:在适当的温度下进行反应,一般在100-150摄氏度之间。
6. 反应时间:根据反应条件的不同,反应时间一般为2-8小时。
7. 冷却:冷却后,收集生成的丙烯酸甲酯。
无论是通过甲醇和丙烯酸的酯化反应还是通过乙烯和甲醇的氧化反应,制备丙烯酸甲酯的关键是选择合适的催化剂、控制适当的温度和反应时间。
此外,反应设备的选择和操作技术也对反应结果有一定的影响。
丙烯酸甲酯的制备方法多样,可以根据实际需要选择合适的方法。
不同的制备方法在反应条件、催化剂选择、反应时间等方面存在差异,需要根据具体情况进行选择。
同时,对于工业生产来说,还需要考虑成本、产量和环境影响等因素。
丙烯酸甲酯是一种重要的有机化工原料,其制备方法有多种。
无论是通过甲醇和丙烯酸的酯化反应还是通过乙烯和甲醇的氧化反应,制备丙烯酸甲酯的关键是选择合适的催化剂、控制适当的温度和反应时间。
丙烯酸甲酯的生产

丙烯酸甲酯的生产生产工艺路线的选择:氰乙醇法和烯酮法由于效率低、消耗大,已被淘汰。
丙烯腈水解法只限于生产。
生产高级酯时,尚需进一步采用酯交换法。
改良法在煤化工发展时期曾一度占统治地位。
至今仍有一些企业还在采用丙烯腈水解法及乙炔法,但近年来世界上新建装置均趋向采用工艺先进、成本低、效益高的丙烯氧化法。
所以我们选取的是丙烯氧化法。
丙烯主要来源于石油。
丙烯通过两步氧化后变成丙烯酸,二步法的第一步反应是合成丙烯醛,(第一步反应是在固定床反应器中发生反应,第二步是在流化床反应器中进行反应。
)其O作催中以壳牌开发公司所采用的方法最早引起工业上的注意,这种方法以Si2化剂,反应系统中氧气浓度保持很低,转化率低到1%左右。
丙烯氧化反应单元是将丙烯气体、空气(主要是空气中的氧气)、与水蒸气按一定比例混合后,通过触媒固定床反应器,在一定温度下进行气相氧化。
混合气体的丙烯首先经过反应器下部触媒氧化成丙烯醛,然后再经过反应器上部触媒进一步氧化成丙烯酸,反应气体中的丙烯酸、醋酸等生成物,经丙烯酸收塔收后,得到70%左右的AA水溶液,再经汽提塔脱去轻组份后,送往AA分离精制元,丙烯酸吸收塔塔顶气体,一部分作为反应器的循环气使用,另一部分作为废气往催化焚烧单元,焚烧后的气体排人大气。
第二步反应与第一步反应相比,可以在稍低的温度下进行氧化,即在350~400℃和接近与常压条件下进行。
催化剂以SiO2为载体, 在其上负载碱金属Cs和Sb2O5作为活性组分制备出Cs _Sb2O5/SiO2型固体碱催化剂, 经扫描电镜分析能谱分析( SEM /EDS)负载量Sb质量分数为10. 06%, Cs质量分数8.84%。
当醋酸甲酯与甲醛的摩尔比为3:1, 空速在4—5 h- 1, 反应温度在390℃时合成效果较好, 丙烯酸甲酯的收率可达47. 6%。
制得的型Cs _Sb2O5/S iO2,固体碱催化剂碱强度范围为: 33≦H- < 41。
丙烯酸甲酯工艺流程

丙烯酸甲酯工艺流程
《丙烯酸甲酯工艺流程》
丙烯酸甲酯是一种重要的有机化学品,广泛应用于涂料、胶粘剂、树脂等领域。
其生产工艺流程一般包括原料准备、酯化反应、醇解反应和精馏分离等步骤。
首先,原料准备阶段需要准备丙烯酸和甲醇。
丙烯酸通常是通过催化加氢制得,而甲醇则是一种常见的工业化学品。
这两种原料的质量和纯度会直接影响到后续的酯化反应和产品质量。
酯化反应是生产丙烯酸甲酯的关键步骤。
在反应釜中,将丙烯酸和甲醇与催化剂一起加入,并加热搅拌。
在适当的温度和压力条件下,反应会发生,生成丙烯酸甲酯和水。
这是一个可逆反应,需要通过控制反应条件来提高产率和纯度。
接下来是醇解反应,用来去除生成的水。
醇解反应即将产生的丙烯酸甲酯与过量的甲醇反应,生成丙烯酸甲酯和水。
这一步主要是为了提高产品的纯度,去除杂质的水分。
最后是精馏分离过程。
将反应产物送入精馏塔中,通过加热蒸发,再凝结,将目标产品从杂质中分离出来。
这一步骤将进一步提高产品的纯度和成品率。
通过以上工艺流程,我们可以得到高纯度的丙烯酸甲酯产品。
当然,在工业生产中,还需要考虑能源消耗、废物处理和安全生产等问题,以确保全过程生产的高效、经济和安全。
丙烯酸甲酯的绿色合成工艺

丙烯酸甲酯的绿色合成工艺
丙烯酸甲酯是一种广泛应用于合成树脂、涂料、胶粘剂等领域的重要化工原料。
绿色合成工艺通常旨在减少对环境的不良影响,提高产物的选择性和产率,同时降低原料和能源的消耗。
以下是一种可能的丙烯酸甲酯绿色合成工艺的示例:
原料:
1.甲醇
2.丙烯酸
3.催化剂(如离子液体催化剂或金属有机框架催化剂)
步骤:
1.预处理催化剂:将催化剂与适当的溶剂或载体进行预处理,以提
高其催化活性和选择性。
2.反应体系配置:将甲醇和丙烯酸按照一定的比例加入反应釜中。
可以选择加入部分溶剂或离子液体来提高反应的效果。
3.催化剂引入:将预处理后的催化剂加入反应釜中,并进行充分搅
拌和混合,以确保催化剂均匀分散。
4.反应控制:调节反应温度、压力和时间,以实现理想的反应速率
和产物选择性。
较低的温度和压力有助于减少副反应的发生。
5.分离和纯化:完成反应后,通过适当的分离技术(如蒸馏、萃取
等)将丙烯酸甲酯从反应混合物中分离出来。
6.废物处理:对产生的废物和副产物进行妥善处理,遵循环境保护
和安全规范。
值得注意的是,具体的绿色合成工艺可能因工艺条件、催化剂选择和反应体系的不同而有所差异。
上述步骤仅提供了一种示例,并不能代表所有可能的丙烯酸甲酯绿色合成工艺的全部内容。
在实际应用中,还需要进行更详细的研究和优化以满足具体需求和要求。
丙烯酸甲酯的生产技术

丙烯酸甲酯的⽣产技术丙烯酸甲酯的⽣产技术任务点01 丙烯酸甲酯⽣产⼯艺路线选择――――⽣产现状、⽣产⽅法分析⽐较(原料来源,催化剂性能,安全、环保分析,经济性分析);丙烯睛⽔解⼄酸甲酯法原料来源⽯油⽯油安全、环保分析;经济性分析这种⽅法所制的的丙烯酸甲酯的收率系随醇的种类⽽有所不同,使⽤甲醇时,丙烯酸甲酯的收率按丙烯晴计⾼于85%,以甲醇计⾼于75%。
此法在技术上是可⾏的,其发展取决于催化剂和分离⽅法的改进。
缺点⾄于⽤丁醇以上的⾼级醇时,在经济上海存在着问题。
这种⽅法的缺点是副产物⾼于丙烯酸甲酯2倍(重量)以上的副产物,即以硫酸氢铵为主要成分的废酸,⽽处理这种废酸有很多困难。
因为不能将其抛弃,⽽只能⽤于硫酸回收,或⽤来制造硫酸铵。
另⼀缺点是从丙烯晴直接合成⾼级酯类有⼀定的困难。
因此不能⽤这种⽅法来建设⼤规模的⼯⼚。
虽然此法在技术上是可⾏的,但有⼤量未转化的原料必须回收。
总结选择:丙烯氧化法随着丙烯酸酯需要量的增加及丙烯价格的下降,近来很多⼚家都企图⽤价格较低⽽⼜适合于⼤型化的空⽓氧化合成丙烯酸的⽅法来实现⼯业化(流程如图所⽰)。
以丙烯作原料的丙烯酸合成法有以下两种⽅法:⼀种是先将丙烯氧化成丙烯醛,再由丙烯醛氧化成丙烯酸的⼆步法,另⼀种是丙烯酸⼀步空⽓氧化直接合成丙烯酸的⼀步法。
第⼀种⽅法中,在丙烯酸氧化上⼜可分为⽓相法和液相法,可是从收率及连续化难易⽅⾯考虑,⼏乎都愿意采⽤⽓相接触氧化。
⾄于⼀步法中除了丙烯酸以外,实际上也同时产⽣丙烯醛,因此很难将⼀步法和⼆步法的第⼀步反应加以明确区分。
⼆步法的第⼀步反应是合成丙烯醛,其中以壳牌开发公司所采⽤的⽅法最早引起⼯业上的注意,这种⽅法以Cu2O作催化剂,反应系统中氧⽓浓度保证很低,转化率低到1%左右。
此后,酿酒(Distillers)公司发明了Se—CUO催化剂,曾当作丙烯晴新和成的第⼀步反应催化剂⽽引起注意。
以后⾃标准油公司(俄亥俄)[The Standard Oil(Ohio)]发表Mo—Bi系催化剂以来,接着出现了很多⾼转化率及⾼收率第⼆步反应与第⼀步反应相⽐,可以在稍低的温度下进⾏氧化,即在350~400℃和接近于常压条件下进⾏。
丙烯酸甲酯的生产

丙烯酸甲酯的生产简介丙烯酸甲酯是一种重要的有机化工原料,广泛应用于涂料、胶粘剂、塑料和纺织品等领域。
本文将介绍丙烯酸甲酯的生产过程及相关技术。
原料丙烯酸甲酯的生产主要以甲醇和丙烯酸为原料。
甲醇是从天然气、煤炭或石油等原料制取,而丙烯酸则通常是通过丙烯的氧化得到。
其他辅助原料包括催化剂、溶剂等。
生产过程丙烯酸甲酯的生产过程主要包括以下几个步骤:1. 催化剂的制备在丙烯酸甲酯的生产过程中,常采用碱催化剂或酸催化剂。
对于碱催化剂法,常用的催化剂为氢氧化钠或氢氧化钾;而酸催化剂法则使用硫酸或磷酸。
2. 酯化反应将甲醇和丙烯酸按一定比例加入反应釜中,加入催化剂后进行酯化反应。
反应温度一般在50-100摄氏度之间,同时要加入惰性气体作为保护气体。
3. 脱水反应酯化反应结束后,需要进行脱水反应以去除其中的水分。
常用的方法是通过加热反应体系,使其中的水分蒸发。
4. 分离与纯化在完成脱水反应后,需要将产物进行分离与纯化。
通常采用蒸馏、结晶等方法进行分离,以得到纯度较高的丙烯酸甲酯。
5. 精制在分离与纯化后,丙烯酸甲酯可以进行进一步的精制处理,以达到所需的质量标准。
生产技术丙烯酸甲酯的生产技术通常采用酯交换法、醇酸反应法和直接酯化法。
酯交换法酯交换法是利用醇与酯之间的反应,通过加入较长碳链的酯来缓解酯化反应的平衡。
该方法生产的丙烯酸甲酯纯度较高,但对原料的要求较高。
醇酸反应法醇酸反应法是利用醇与酸之间的酯化反应,通过逐渐加入丙烯酸和甲醇来控制反应的平衡。
该方法生产的丙烯酸甲酯对原料的要求相对较低,但纯度较酯交换法稍低。
直接酯化法直接酯化法是将甲醇和丙烯酸直接进行酯化反应,无需引入辅助酯或逐渐加入原料。
该方法生产的丙烯酸甲酯纯度较低,但生产工艺相对简单。
总结丙烯酸甲酯是一种重要的有机化工原料,其生产过程需要催化剂、甲醇和丙烯酸等原料进行酯化反应、脱水反应、分离纯化和精制处理。
常用的生产技术包括酯交换法、醇酸反应法和直接酯化法。
丙烯酸甲酯生产厂家

丙烯酸甲酯生产厂家丙烯酸甲酯是一种重要的有机化合物,它是工业生产中广泛使用的一种原料。
主要用于制造丙烯酸树脂、塑料、合成橡胶、表面涂料、防腐剂、粘合剂、药物等。
在广大的化工生产领域中,丙烯酸甲酯生产厂家的地位和作用不言而喻。
丙烯酸甲酯(C4H6O2)有一种酸酯结构,化学性质稳定,易溶于有机溶剂和水,是一种透明、无色的液体。
根据化学原理,丙烯酸甲酯可以通过合成反应来生产。
该反应的基本原理是乙烯与正丙醇在存在催化剂的情况下进行加成反应,生成丙烯酸甲酯。
而生产丙烯酸甲酯的方法主要有以下几种:一、乙烯法生产丙烯酸甲酯乙烯法的丙烯酸甲酯生产过程中,首先要用酸液或气相氢氧化钾对乙烯进行硫酸酯化或氢氧化反应,然后用浓磷酸作催化剂来进行甲醇的环氧化反应,最后将丙烯酸环氧化成丙烯酸甲酯。
二、异丙醇法生产丙烯酸甲酯异丙醇法的丙烯酸甲酯生产过程中,首先要将甲醋酸与异丙醇一起进行酯化反应,生成丙烯酸异丙酯,然后将丙烯酸异丙酯进行水解,再在催化剂的作用下裂解成为丙烯酸甲酯。
三、甲醇法生产丙烯酸甲酯甲醇法的丙烯酸甲酯生产过程中,主要是通过在催化剂的作用下,将丙烯酸与甲醇进行酯化反应,产生丙烯酸甲酯。
以上三种生产丙烯酸甲酯的方法,都是经过严格的反应条件、多次催化反应、分离回收等流程,经过专业的设备、技术和管理而得到的高品质丙烯酸甲酯。
而针对丙烯酸甲酯的生产厂家,更应该注重生产过程中的品质控制和环保保证。
在生产丙烯酸甲酯的过程中,应该注重生产设备的维护和清洗,保持反应体系的干净和完好,确保反应体系的稳定性和生产质量的一致性。
同时,对于生产过程中产生的废水、废气等污染物应该做到合法排放,并对污染物的浓度和排放量进行有效监管,保护环境。
作为一家专业的丙烯酸甲酯生产厂家,必须严格遵守有关法律法规和生产标准,建立健全的质量体系和安全生产体系,严控品质,确保生产的产品是符合国家标准和客户要求的。
建立良好的售后服务,及时为用户解决问题,是生产厂家的基本职责。
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丙烯酸甲酯的生产技术任务点01 丙烯酸甲酯生产工艺路线选择――――生产现状、生产方法分析比较(原料来源,催化剂性能,安全、环保分析,经济性分析);丙烯睛水解乙酸甲酯法原料来源石油石油安全、环保分析;经济性分析这种方法所制的的丙烯酸甲酯的收率系随醇的种类而有所不同,使用甲醇时,丙烯酸甲酯的收率按丙烯晴计高于85%,以甲醇计高于75%。
此法在技术上是可行的,其发展取决于催化剂和分离方法的改进。
缺点至于用丁醇以上的高级醇时,在经济上海存在着问题。
这种方法的缺点是副产物高于丙烯酸甲酯2倍(重量)以上的副产物,即以硫酸氢铵为主要成分的废酸,而处理这种废酸有很多困难。
因为不能将其抛弃,而只能用于硫酸回收,或用来制造硫酸铵。
另一缺点是从丙烯晴直接合成高级酯类有一定的困难。
因此不能用这种方法来建设大规模的工厂。
虽然此法在技术上是可行的,但有大量未转化的原料必须回收。
总结选择:丙烯氧化法随着丙烯酸酯需要量的增加及丙烯价格的下降,近来很多厂家都企图用价格较低而又适合于大型化的空气氧化合成丙烯酸的方法来实现工业化(流程如图所示)。
以丙烯作原料的丙烯酸合成法有以下两种方法:一种是先将丙烯氧化成丙烯醛,再由丙烯醛氧化成丙烯酸的二步法,另一种是丙烯酸一步空气氧化直接合成丙烯酸的一步法。
第一种方法中,在丙烯酸氧化上又可分为气相法和液相法,可是从收率及连续化难易方面考虑,几乎都愿意采用气相接触氧化。
至于一步法中除了丙烯酸以外,实际上也同时产生丙烯醛,因此很难将一步法和二步法的第一步反应加以明确区分。
二步法的第一步反应是合成丙烯醛,其中以壳牌开发公司所采用的方法最早引起工业上的注意,这种方法以Cu2O作催化剂,反应系统中氧气浓度保证很低,转化率低到1%左右。
此后,酿酒(Distillers)公司发明了Se—CUO催化剂,曾当作丙烯晴新和成的第一步反应催化剂而引起注意。
以后自标准油公司(俄亥俄)[The Standard Oil(Ohio)]发表Mo—Bi系催化剂以来,接着出现了很多高转化率及高收率的催化剂。
反应条件根据催化剂而有所不同,一般温度为400~500℃,压力接近于常压,氧/丙烯(克分子)为2~5,接触时间是0.5~4秒。
使用最多的是Mo系催化剂,也有不少是在Mo—Bi、Mo—As、Mo—Co、Sb—Sn、Sb—V、Sb—U等体系中加入其他多价金属。
有不少专利着重对加在Cu上的助催化剂进行了研究。
第二步反应与第一步反应相比,可以在稍低的温度下进行氧化,即在350~400℃和接近于常压条件下进行。
从反应式可以看出,O2/O3=克分子比要比一步法反应低。
如前所述,一步法与二步法中的第一步反应本质上没有多大差别,只是为了更多地生成丙烯酸,而往往在Mo—Bi系、Mo—Te、系和Mo—To—Co系等中加入Te。
反应温度为350~450℃,接触时间3~40秒或稍长一些。
丙烯酸与醇的酯化反应是一种生产有机酯的反应。
其反应方程式如下:CH2=CHCOOH+CH3OH <==>CH2=CHCOOCH3+H2O这是一个平衡反应,为使反应有向有利于产品生成的方向进行,采用一些方法,一种方法是用比反应量过量的酸或醇,另一种方法是从反应系统中移除产物。
任务点02 生产工艺条件影响因素分析――――温度、压力、配比、空速对生产收率、产量、浓度的影响;以丙烯为原料,经丙烯醛氧化制丙烯酸反应部分的工艺流程图第一个反应器是固定床反应器,第二个反应器是流化床反应器。
急冷器是降温的。
在氧化反应过程中,水蒸气作为稀释剂,丙烯气化后与水蒸气及空气按一定比例混合预热后,进入第一段反应器,混合比例分别为丙烯10%、水蒸气17%,其余为空气。
第一段氧化反应器为管壳式结构,管内装有MO-Bi系催化剂,壳层充满冷却用的熔盐,反应温度为370℃,反应放出的热由熔盐载体移出,熔盐温度为335℃。
经第一段反应器后,丙烯大部分氧化成丙烯醛。
第二段反应器也是管壳式结构,管内装有Mo-v系催化剂,壳程中熔盐温度为240℃。
第二段反应器的目的是把丙烯醛氧化成丙烯酸,从第二段反应器出来的气体送入吸收塔底部丙烯酸。
丙烯酸甲酯的酯化反应在固定床反应器内进行,它是一个可逆反应,本工艺采用酸过量使反应向正方向进行。
反应在如下情况下进行:温度:75℃(MA)醇/酸摩尔比:0.75(MA)由于甲酯易于通过蒸馏的方法从丙烯酸中分离出来,从经济性角度,醇的转化率被设在60%-70%的中等程度。
未反应的丙烯酸从精制部分被再次循环回反应器后转化为酯。
用于甲酯单元的离子交换树脂的恶化因素有:金属离子的玷污、焦油性物质的覆盖、氧化、不可撤回的溶涨等。
因此,如果催化剂有意被长期使用,这些因素应引起注意。
被金属铁离子玷污导致的不可撤回的溶涨应特别注意。
丙烯酸回收:丙烯酸回收是利用丙烯酸分馏塔精馏的原理,轻的甲酯、甲醇和水从塔顶蒸出,重的丙烯酸从塔底排出来。
醇萃取及回收:醇萃取塔利用醇易溶于水的物性,用水将甲酯从主物流中萃取出来,同时萃取液夹带了一些甲酯,再经过醇回收塔,经过精馏,大部分水从塔底排出,甲醇和甲酯从塔顶蒸出,返回反应器循环使用。
醇拔头:醇拔头塔为精馏塔,利用精馏的原理,将主物流中少部分的醇从塔顶蒸出,含有甲酯和少部分重组分的物流从塔底排出,并进一步分离。
酯精制:酯精制塔为精馏塔,利用精馏的原理,将主物流从塔顶蒸出,塔底部分重组分返回丙烯酸分馏塔重新回收。
l温度对反应的影响1.1温度对速率的影响温度升高时,分子运动速率增大,分子间碰撞频率增加,反应速率加快。
另外一个重要的原因是温度升高,活化分子的百分率增大,有效碰撞的百分率增加,使反应速率大大加快.无论是吸热反应还是放热反应,温度升高时反应速率都是增加的。
2.1压强对速率的影响对于有气体参加的化学反应,若其他条件不变,增大压强,反应速率增加,减小压强,反应速率减小。
压强的变化是通过浓度的变化来实现的。
对于气体来说,若其他条件不变,增大压强,就是增加单位体积内反应物的物质的量,单位体积内活化分子数目增加,从而增加了单位时间单位体积内反应物分子之I蔚的有效碰撞,因而可以增大化学反应速率3.1浓度对反应速率的影响在一定的温度下,增加反应物的浓度可以增大反应速率。
这个现象可用碰撞理论进行解释。
因为在恒定的温度下,对某一化学反应来说,反应物中活化分子的百分率是一定的。
增加反应物浓度时,单位体积内活化分子数目增多,从而增加了单位时间单位体积内反应分子有效碰撞的频率,反应速率加大。
4催化剂对反应的影响4.1催化剂对反应速率的影响反应A+B=AB在没有催化剂时的活化能为Ea,有催化剂时的活化能为E1和Ea,且El . E2<Ea。
催化剂能加快反应速率的原因是因为催化剂参与了化学反应,改变了反应历程,降低了活化能。
催化剂降低了活化能,增加了活化分子百分率,加快了反应速率。
4.2催化剂对化学平衡的影响催化剂对反应速率的影响是通过改变反应机理实现的;它同等程度地改变正逆反应的速率,所以,正反应的催化剂也必然是逆反应的催化剂;只能改变反应的速率而改变反应达到平衡的时闻,但不能改变平衡状态,它的作用纯属动力学问题.4.3催化剂对本工艺的影响和所有化学反应相同,丙烯酸甲酯反应也应用了催化剂来提高反应速率,从反应机理可以看出,对反应起催化作用的主要是氢离子,即用酸来作催化剂。
有机合成尤其是工业化大生产中,常用离子交换树脂代替无机酸和碱作催化剂进行酸化、水解、酯交换、水合等反应,用离子交换树脂有许多优点,如可以反复使用,产品容易分离,反应器不会被腐蚀,不污染环境,反应容易控制。
所以.本工艺采用的催化剂是强酸性阳离子交换树脂,因为它的活性氢离子在水中很容易解离,其骨架均为聚苯乙烯系统,主要产品是“磺酸型”强酸性阳离子交换树脂。
催化剂在化学反应的前后,质量没有增减,性质不会发生改变理论上可以无限制的使用但是实际操作中,会因为温度、压强等因素造成催化剂的选择性降低,工厂也会因更换催化剂而造成经济损失,所以,应尽可能的延长催化剂寿命。
了解催化剂的性质是非常必要的,阳离子交换树脂主要会电离出氢离子,而根据金属活动性,活泼性在氢离子前面的金属,能够将氢离子还原为氢气,所以,阳离子交换树脂绝对不能和金属离子接触,以免两者发生反应使催化剂失去活性:又因为其骨架为聚苯乙烯系统,温度过高可造成离子交换树脂的不可逆膨胀,失去活性,本工艺中温度绝对不能超过92℃。
5其它影响因素5.2原料以及回收酸和醇中的水含量的影响丙烯酸甲酯反应生成水,水含量的增加,可以为是增加了产物的浓度,使平衡向逆反应方向移动,转化率降低。
回收酸中的水含量应不超过13%。
收甲醇的含量不低于58%。
通过分析,影响甲酯反应的因素主要有:温度、浓度、催化剂,控制好这三个方面的要求,反应就可以充分进行,得到理想的丙烯酸甲酶。
任务点04 丙烯酸甲酯生产中安全、环保、节能措施――――从物料MSDS数据,分析生产中可能存在的燃烧爆炸、中毒危险,从而提出相应工艺措施;从工艺角度提出可能解决环保的措施;从系统热平衡分析提出能量回收利用措施;序号危险物品名称熔点(℃)沸点(℃)闪点(℃)爆炸极限(%)引燃温度(℃)饱和蒸汽压(KPa)相对密度(水=1)相对密度(空气=1)外观与性状危险特性健康危害LD501 丙烯酸14 141 50 2.4~8.0438 1.33(39.9℃)1.052.45无色液体,有易燃,其蒸气与空气可形2520mg/kg(大鼠经口);950刺激性气味。
成爆炸性混合物,遇明火、高热能引起燃烧爆炸。
与氧化剂能发生强烈反应。
若遇高热,可发生聚合反应,放出大量热量而引起容器破裂和爆炸事故。
遇热、光、水分、过氧化物及铁质易自聚而引起爆炸。
mg/kg(兔经皮)2 丙烯酸甲酯-75 80.0 -3℃/开杯13.38kPa/28℃0.9561无色液体。
易燃。
中等毒。
有催泪半数致死量(大鼠,经有辛辣气味。
性。
对呼吸系统和皮肤有刺激性。
口)0.3G/kG。
3 甲醇-97.8 64.8 11 5.5~44.0385 13.33(21.2℃)无色澄清液体,有刺激性气味。
该品易燃,具刺激性健康危害侵入途径:吸入、食入、经皮吸收。
健康危害:高浓度接触,引起流涎、眼及呼吸道的刺激症状,严重者口唇发白、呼吸困难、痉挛,因肺水肿而死亡。
误服急性中毒者,出现口腔、胃、食管腐蚀症状,伴有虚脱、呼吸困难、躁动等。
长期接触可致皮肤损害,亦可致肺、肝、皮肤病变。
二、毒理学资料与环境行为毒性:毒性比相应的饱和酯大10~13倍,是全身性毒物。
急性毒性:LD50277mg/kg(大鼠经口);1243mg/kg(兔经皮);LC504752mg/m3,4小时(大鼠吸入);人吸入75ppm,最低刺激剂量;人吸入0.25~0.5mg/L,对粘膜有刺激作用。