第一节 丙烯醛的概念
丙烯醛是最简单的不饱和醛,化学式为C3H4O,在通常情况下是无色透明有恶臭的液体,其蒸气有很强的刺激性和催泪性。是化工中很重要的合成中间体,广泛用于树脂生产和有机合成中。(可研报告)
第二节 丙烯醛生产工艺现状
丙烯醛的合成方法主要有丙烯氧化法、甲醛乙醛气相缩合法、丙烷催化氧化法、甘油脱水法、醇醛缩合法、丙烯醚热解法和烯丙醇氧化法等,丙烯氧化法是目前工业生产丙烯醛的主要方法。
甲醛乙醛气相缩合法,由德国Degussa公司开发,并于1941年工业化,所用的催化剂一般要求同时具有酸碱性,大致分四类,包括碱性或两性氧化物与二氧化硅的复合氧化物系、碱性氧化物与磷酸盐复合系、分子筛系和水滑石类催化剂。
丙烷催化氧化法,随着世界能源危机的日益加剧和丙烯用途的扩展,丙烷替代丙烯为原料经选择性氧化制取丙烯醛是发展趋势,如何控制丙烷的定向转化以及提高丙烯醛的选择性是值得
研究的课题,所用的催化剂主要是含V的复合金属氧化物体系,包括非负载型的Mo-V-Te体系、Mo-V-Bi体系和V-P体系等,以及采用负载型Mo-V-Te/SiO2催化剂。
甘油脱水法,在酸性催化剂作用下丙三醇(甘油)脱水生成丙烯醛,该方法由于产率低和催化剂废酸处理成本高等原因,不适于工业化生产,因工艺简单,易于操作,更适于实验室
研究。
醇醛缩合法,用甲醛水溶液和乙醇在240~320℃下,通过硅胶负载不同的金属氧化物和金属磷酸盐进行缩合反应,生产的主要产物有丙烯醛、乙醛、甲醇和二氧化碳。
丙烯醚热解法是利用制造丙烯醇的副产物丙烯醚在540℃下热解为丙烯醛和丙烯,该方法反应温度高,对设备要求高,原料来源少,一般不能进行工业化生产。
烯丙醇氧化法,烯丙醇(丙烯醇)在氧的作用下氧化为相应的丙烯醛,由于丙烯醇为重要的化工中间体,由于分子结构中含有双键和羟基两种官能团,可发生氧化、还原、酯化、醚化和加成等多种反应,产物复杂,反应很难控制没有选择性较好的催化剂无法得到每种收率较高的产品,其工业化价值也不高。
第三节 丙烯醛作用
丙烯醛是一种重要的化工中间体,可用于甲基吡啶、吡啶、戊二醛和丙烯酸等重要化工产品的合成。
(2)主要用于制蛋氨酸和其他丙烯醛衍生物
蛋氨酸可广泛用于医药、食品、饲料和化妆品等领域,其中饲料添加剂的用量最大。2010 年全球蛋氨酸需求量约为900 kt,而实际年产量不足600 kt。
(3)国外用作油田注水杀菌剂,以抑制水中细菌的生长,防止细菌在地层造成腐蚀及堵塞。
第四节 丙烯醛类聚合物的应用
(1)在照相工业中,添加聚丙烯醛可以增加照片的硬度而不变脆,同时增加胶片的耐沸水性,丙烯醛的亚硫酸盐加成聚合物或共聚物,可用来改进胶片或卤化银胶乳的粘结力。用含丙烯醛聚合物及共聚物制成的胶片不发粘,抗划伤且秉性优良。
(2)聚脂、聚丙烯腈或部分乙酰化的纤维素等作成的织物用丙烯醛—— 醋酸乙烯共聚物处理,不仅改善耐润罱性,而且改进污垢的释放性。
(3)羊毛用丙烯醛处理,可以有效地防止虫蛀。
(4)丙烯醛聚合物在造纸工业中有潜在的用途,纸浆中添加丙烯醛一丙烯酰胺聚合物可以改进干燥强度。
(5)苯乙烯一丁二烯;苯乙烯一丙烯腈或苯乙烯一丙烯酸的纸张涂料中加入丙烯醛可以改进湿擦性和耐水性,还可以合成此类聚乳液作纸张、木材和金属涂料。
(6)丙烯醛一丙烯酸共聚物已用于合成洗涤剂助剂,以部分和全部取代聚磷酸盐。
(4) 在工业生产中,丙烯醛可作循环冷却水的有效的消毒剂,控制微生物生长+保护设备。
(5) 丙烯醛可作为组织固定剂而受到器重,已有评论将丙烯醛与普通固定剂甲醛、戌二醛作比较+丙烯醛已用在血液红细胞的贮存。
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