Методы приготовления акриловой кислоты

Акриловая кислота является жизненно важным промышленным химическим веществом , используемым в производстве полимеров , клеев , покрытий и множества других материалов . В силу своей важности ,Методы приготовления акриловой кислотыПредставляют значительный интерес для производителей а также исследователей . В этой статье рассматриваются различные процессы , используемые для осуществления синтеза акриловой кислоты , с уделением особого внимания их техническим деталям , преимуществам и промышленному применению .

1.Метод окисления пропилена

Один из наиболее широко используемыхМетоды приготовления акриловой кислотыПредставляет собой окисление пропилена , которое представляет собой двухэтапный процесс . Этот метод приобрел огромную популярность благодаря обилию пропилена на территории качестве побочного продукта при переработке нефти .

Шаг 1: Окисление пропилена до акролеина

Первый этап включает каталитическое окисление пропилена в присутствии воздуха или кислорода с производством акролеина (CH₂ = CHCHCHO). Катализаторы , такие как молибден и висмут , обычно используются для облегчения этой реакции .

Шаг 2: Окисление акролеина до акриловой кислоты

На втором этапе акролеин дополнительно окисляется с производством акриловой кислоты (CH₂ = CHCOOH) с использованием катализаторов на основе ванадия . Этот метод обеспечивает высокую урожайность и широко применяется в промышленных условиях благодаря своей эффективности .

2.Карбонилирование ацетилена

ДругойСпособ приготовления акриловой кислотыПроисходит путем карбонилирования ацетилена . Хотя этот метод менее распространен , чем путь окисления пропилена , данный человек был исторически значимым и включает следующие этапы :

Шаг 1: Реакция ацетилена с угарным газом

В этом процессе ацетилен (C2H₂) реагирует с монооксидом углерода (CO) на территории присутствии никелевого катализатора с образованием акриловой кислоты . Высокие давления и температуры обычно требуются для обеспечения эффективного протекания реакции .

Преимущества и недостатки

Хотя этот метод может производить акриловую кислоту , он менее предпочтен на территории современных промышленных применениях из -за более высоких затрат , связанных с ацетиленом и условиями реакции . Однако в конкретных случаях , когда ацетилен легко доступен , этот метод может быть экономически жизнеспособным .

3.Акриловая кислота , производная из биомассы

В последние годы наблюдается повышенный интерес к устойчивым и экологически чистымМетоды приготовления акриловой кислоты . Одним из таких способов является производство акриловой кислоты из возобновляемых источников биомассы , таких также как глицерин , молочная кислота или 3-гидроксипропионовая кислота (3-HP). Этот подход имеет следующие ключевые аспекты :

Глицерин как исходный материал

Глицерин , побочный продукт производства биодизеля , может быть преобразован на территории акролеин путем каталитического обезвоживания . Акролеин затем окисляется до акриловой кислоты , следуя аналогичному пути , как в методе окисления пропилена .

Молочная кислота Маршрут

Другой перспективный метод включает каталитическое превращение молочной кислоты на территории акриловую кислоту . Этот метод использует естественную ферментацию биомассы для получения молочной кислоты , которая затем может быть химически преобразована на территории акриловую кислоту .

Воздействие окружающей среды

Методы , полученные из биомассы , обеспечивают более низкий углеродный след по сравнению с традиционными нефтехимическими процессами . Хотя эти методы все еще находятся на стадии исследований и разработок , данная группа людей считаются перспективными для осуществления будущих промышленных применений , особенно в связи вместе с увеличением спроса на экологически чистые химические решения .

4.Термический растрескивания эфиров

Другим синтетическим путем к акриловой кислоте является термическое растрескивание сложных эфиров , особенно метилакрилата . Этот процесс включает нагревание сложного эфира на территории контролируемых условиях для разрыва химических связей и образования акриловой кислоты и метанола . Процесс этерификации , предшествующий термическому растрескиванию , может быть выполнен путем реакции акриловой кислоты с метанолом .

Применения

Этот метод используется на территории конкретных случаях , когда требуется акриловая кислота высокой чистоты , и он часто используется в мелкосерийном производстве из -за его высоких эксплуатационных затрат по сравнению с другими методами .

Заключение

Методы приготовления акриловой кислотыЗначительно эволюционировали с течением времени , с различными доступными маршрутами в зависимости от исходных материалов , соображений стоимости и воздействия на окружающую среду . Окисление пропилена остается доминирующим промышленным методом из -за его высокой эффективности и широкой доступности сырья . Однако новые технологии , такие как акриловая кислота , получаемая из биомассы , обещают внести свой вклад на территории более устойчивую химическую промышленность .