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工艺管理
小议丙烯酰胺单体制备的工艺
杨国琛(中国石油大庆炼化公司聚合物一厂丙烯恍胺二车间)
摘要:在两烯酰胺的工业化生产过程中,通常的生产方法
4.海藻酸钡法
是水合法,即丙烯腈和水进行水合。此水合法以生物酶作为催化
搅拌状态下将有发液与4.0%的海藻酸钠均匀沘合,然
剂,可以显著降低两烯腈和水反应的活化能,生物生物酶具有后加入到氯化钙溶液中,静置过夜固化,去离子水洗涤三次后既
较高的生物活性,催化选择性更高。具有环境友好、成本低、化得产品。
活性高、反应条件温和等诸多优势。为了丙烯腈和水反应后容
对于不同方法得到的固定化生物酶催化剂,加入柑同量的反
分离,需要一种多相催化环境。因此,需要将生物酶催化剂制成应物,设置相同的反应条件,在反应器中进行反应。每次反应结
固定状态,可以把生物酶包裏起来,变为固定相。道过対不同方束后都需要回收催化剂和产物,进行不同次数的套用,并计算产
法制备的生物酶催化剂进行实验比較,发现使用海藻酸钙法制备物产率。实验结果见表1
生物酶催化剂成本低,活性高,而且机械强度高,能够满足工业化
不同制各方法催化剂的实验结果
需要。
关键词:丙酰胺;徭化;微生物
制备方法海皎钙海濠酸钡
拉法丙烯酰胺
内烯酰胺是一种白色晶体化学物质,也是一种不饱和酰胺
在业上是生产聚丙烯酰胺的原料。聚丙烯酰胶是一类用途非「生物醇形状中4mm、d4m、「4mm、
常广泛的聚合物,具有优良的水溶性。通常作为纤维改性剂,增
和大小圆球形「圆球形园球形
4mm、正方
强剂,增稠剂等,在造纸、纺织、建筑、石油化工、水污染处理等许
多领域。随着经済的发展,众多领域对聚丙烯酰胺的需求每年都
弘度
较好
般
好
在増加,这就要求聚丙烯酰胺行业提高产能、降低成木,未来还会第一次浓
有更大的发展空间
度/%
为了提高聚丙烯酰胺的产量,就需要聚合物单体丙烯酰胺的
5.5
8.0
产量眼上,就需要选择合适的生产方法。目前通常的生产方法是
第二次浓
水合法,即在生物酶催化剂催化下丙烯腈和水进行水合反应。根
26.9
度/%
据20世纪丙烯酰胺生产工艺经历了不同的发越阶段。由原来的
6.6
6.5
小间/h
硫酸催化水合法发展到铜系催化剂催化水合法,再进·步发展到
微生物催化水合法制备。
第三次浓
度/%
生物酶催化水合
8,8
时间/h
8.5
9.5
此水合法一生物醇作为催化剂,降低丙烯腈和水反应的活化
能,微生物生物酶具有较高的生物活性,催化选择性更高。具有
第四次浓
22.9
环境友好、成本低、催化活性高、反应条件温和等诸多优势。生物
度/%
9.5
酶催化剂的选择性很高,产物单一。反应方程式可表示为:
CH2=CHCN+H20-CH2=CHCONH
产物平均
二、固定发液
率(
99.1
93.0
总所周知,生物酹催化剂是经过发酵程序制备的,通常状态
为液态。出于反应原料也足液态,为了丙烯腈和水反应后容易
结论
离,需要种多相催化环境。因此,需要将生物酶催化剂制成固
通过对比不同方法制各催化剂的结果可知,海藻酸钡和海藻
定状态,可以把生物酶包裏起来,変为固定相。固定化后既有较钙法制各的催化剂活性较好,而且机械强度也较高。其中,由
高的反应选择性,又容易和反应相分离。提高产品质量,循环利于海藻酸钡的成本较高,因此业上主要用海藻酸钙法固定生物
用催化剂,降低成本。通过比较不同的包埋方法,分析几种不同酶催化剂。而聚丙烯酰胺法和卡拉胶法的催化活性相对较低,不
方法的优缺点
适合工业化应用。
1.聚丙酰胺法
海藻悛钙法所用的海藻酸钠是从马尾藻、海带等渫类植物中
搅拌状态下将已有发酵液、交联剂1.0%、丙烯酰胺10.0%和提取的物质,是一种非常重要的海洋资源,来源广泛,成本较低
性化剂0030%按顺序遷次均匀混合,然后再加入030%的引发通过使用海深酸钙法制备生物画催化剂已逐浙成热,成本低,活
剂(NH)2S2O,室温静置过夜,制成薄片,切成边长为3m的立方性高,完全能够满足工业化需要,适合大规模推广。
体,去离子水洗涤一次后既得产品
参考文献
2.海藻酸钙法
1周丽新,丙烯胺单体制荃的工艺J.胜利油田职工大学
学报,2004,1:021.[21肖美燕,徐尔尼,陈志文.包埋法固定化细
搅拌状态下将有发酵液与3.0%w/ッ)的海藻酸钠均匀胞支术的研究进展.食品科学,200,244:158-161
合,然后加入到氯化钙溶液屮,静置过夜固化,去离予子水洗涤三次
]李超敏,带梅,张昆,等,细胞固定化技术一海藻酸钠包
后既得产品
埋法的研究进展!安徹农业和学,2006.34(7:1281-1282
3.卡拉胶法
搅拌状态下将已有发酵液与4.0%的卡拉胶均匀混合,然后
加入到氯化钙溶液中,静置过夜固化,去离子水洗涤三次后既得
产品。
2014年2月化241