從丙烯酰胺到聚丙烯酰胺生產工藝

丙烯腈與水混合再加入有骨架銅催化劑的反應釜，在85-125℃和0.3-0.4MPa壓力下直接水合反應。反應后過濾循環催化劑，然后將反應液加熱濃縮，將氣體冷凝回收未反應的丙烯腈，丙烯酰胺水溶液經濃縮、冷卻得丙烯酰胺結晶。反應方程式為： CH2＝CH-CN+H2O─→CH2＝CHCONH2 該法工藝流程簡單，得到的丙烯酰胺水溶液（只含少量副產物），收率可達98％以上，用水溶液對勞動者的保護是有利的，避免丙烯酰胺粉塵污染。 聚丙烯酰胺生產步驟一共兩步：單體生產技術： 丙烯酰胺單體的生產時以丙烯腈為原料，在催化劑作用下水合生成丙烯酰胺單體的粗產品，經閃蒸、精制后得精丙烯酰胺單體，此單體即為聚丙烯酰胺的生產原料。丙烯腈+(水催化劑/水) →合 →丙烯酰胺粗品→閃蒸→精制→精丙烯酰胺按催化劑的發展歷史來分，單體技術已經歷了三代：優質 代為硫酸催化水合技術，此技術的缺點是丙烯腈轉化率低，丙稀酰胺產品收率低、副產品低，給精制帶來很大負擔，此外由于催化劑硫酸的強腐蝕性，使設備造價高，增加了生產成本；第二代為二元或三元骨架銅催化生產技術，該技術的缺點是在較終產品中引入了影響聚合的金屬銅離子，從而增加了后處理精制的成本；第三代為微生物腈水合酶催化生產技術，此技術反應條件溫和，常溫常壓下進行，具有高選擇性、高收率和高活性的特點，丙烯腈的轉化率可達到100%，反應完全，無副產物和雜質。 聚合技術： 聚丙烯酰胺生產是以丙烯酰胺水溶液為原料，在引發劑的作用下，進行聚合反應，在反應完成后生成的聚丙烯酰胺膠塊經切切割、造粒、干燥、粉碎，較終制得聚丙烯酰胺產品。關鍵工藝是聚合反應，在其后的處理過程中要注意機械降溫、熱降解和交聯，從而保證聚丙烯酰胺的相對分子質量和水溶解性。丙烯酰胺+水（引發劑/聚合）→聚丙烯酰胺膠塊→造粒→干燥→粉碎→聚丙烯酰胺產品。