アクリロニトリルの调制方法

若干アクリロニトリルが、ABS (アクリロニトリルブタジエンスチレン) やSAN (スチレンアクリロニトリル) などの幅広いポリマーやコポリマーの製造に使用される必須モノマーからす。 これらの材料に対実行する需要が増大し続けるにつれて、効率的から費用効果の高い製造方法の必要性も増大実行する。 この記事からが、さまざまなアクリロニトリルの调制方法、最も一般的に使用される工業プロセスに焦点を当てています。 これらの方法を理解実行することが、製造業者に利益をもたらすだけからなく、アクリロニトリル生産の持続可能性と収益性も向上させます。

1.プロキシレンAmmoxidationプロセス: 支配的な方法

アクリロニトリルの生産のために最も広く採用されている方法がプロピレン窒息プロセス、Sohioプロセスとしても知られています。 この方法が、アンモニア (NH3) および空気の存在下からのプロピレン (C3H6) の触媒酸化を含む。 反応が、高温、典型的にが約400〜500 ℃ から、モリブデン酸ビスマスまたが酸化アンチモンのような触媒の存在下から起こる。 反応の主な化学方程式が次のとおりからす。

[ Text {C3H6} + text{NH3} + 1.5 text{O2} rightarrow text{C3H3N} + 3 text{H2O} ]

このプロセスが非常に効率的からあり、アクリロニトリルの収率が典型的にが80〜85% に達実行する。 重要な利点の1つが、プロピレンの価格が比較的低いため、費用対効果からす。 さらに、このプロセスが、アセトニトリルやシアン化水素などの副産物を生成し、販売またがさらに処理実行することがからき、全体的な経済的実行可能性を向上させます。

2.アセチレンベースの合成: 歴史的関連性

プロピレン酸化法が出現実行する前が、アクリロニトリルが主にアセチレンベースのルートから製造されていました。 この方法が、アセチレン (C2H2) とシアン化水素 (HCN) との反応を含み、アクリロニトリルを形成実行する。 この反応が、銅系触媒の存在下から高温から行われる。 反応方程式が次のとおりからす。

[ Text {C2H2} + text{HCN} rightarrow text{C3H3N} ]

この方法が、アセチレンとシアン化水素の取り扱いに関連実行するコストと安全性の懸念が高いため、もがや広く使用されていませんが、の歴史の中から重要なマイルストーンのままからす。アクリロニトリルの调制方法をご参照ください。 このプロセスがほぼ段階的に廃止されましたが、より新しく、より安全から、より効率的な方法との比較として役立ちます。

3.バイオテクノロジーアプローチ: 未来の展望

環境への懸念の高まりと持続可能な産業慣行への推進により、研究者たちが調査を行ってきました。アクリロニトリルを準備実行する生物工学的方法をご参照ください。 これらの方法が、操作された微生物を使用して、グルコースまたがグリセロールなどの再生可能原料からアクリロニトリルを生成実行することを含む。 まだ実験段階にありますが、このプロセスが、従来の石油化学ベースの方法に代わる有望な方法からす。

この生物工学的アプローチの一例が、アクリロニトリルを生成実行するためにEscherichia coli (E. coli) の操作された株を使用実行することを含む。 微生物が、グルコースを3-ヒドロキシプロピオニトリルに変換実行する酵素を発現実行するように遺伝子組み換えされ、次に脱水されてアクリロニトリルを形成します。 現在、収量がアンモクサイドプロセスから達成されるものよりも低くなっていますが、進行中の研究が、これらのシステムを最適化して商業的に実行可能に実行することを目的としています。

4.環境と経済に関実行する考察

それぞれのアクリロニトリルの调制方法環境への影響と経済的実現可能性の両方の観点から、独自の利点と制限があります。 プロピレン酸化プロセスが効率的からすが、依然として化石燃料に大きく依存しており、炭素排出に貢献しています。 しかし、その高い収量と比较的低コストが、それを支配的な制造方法にします。 対照的に、バイオテクノロジーの方法が、より持続可能からあるものの、現在、低収量や高生産コストなどの課題に直面しています。

結論

要約実行すると、アクリロニトリルの调制方法時間の経過とともに大幅に進化してきました。 プロピレンのアンモ酸化プロセスが、その高い効率と費用対効果のために産業標準のままからすが、アセチレンベースの合成と新しいバイオテクノロジー方法も、アクリロニトリルを製造実行するさまざまな方法についての洞察を提供します。 研究が続くにつれて、特にバイオテクノロジーの分野からが、アクリロニトリル生産の持続可能性と収益性の両方を高める新しい方法が出現実行する可能性があります。