聚丙烯酰胺的生产工艺.doc

--------------------校验:_____________--------------------日期:_____________聚丙烯酰***的生产工艺3 生产工艺   国外   丙烯酰***生产技术  丙烯酰***工业化生产的方法主要有两种:一种是化学法,即用骨架铜作催化剂生产;另一种是生化法,即用生物水和酶作催化剂生产丙烯酰***。目前,国外丙烯酰***单体生产装置以化学法为主,技术覆盖率在90%以上,其它为生化法技术。   化学法目前国外主要采用化学法生产丙烯酰***。早在20世纪60年代,美国******公司和日本三菱化成公司先后开发硫酸水合法生产丙烯酰***的技术,实现了丙烯酰***的工业化生产。到了20世纪70年代中期,日本和美国同时开发了以铜为主的催化剂体系,建成直接水合法生产丙烯酰***单体生产装置,取代了硫酸水合法,被称为丙烯酰***第二代生产技术。国外化学法生产丙烯酰***两个比较有代表性的技术:一是三菱公司悬浮床连续催化生产工艺,产品为50%的丙烯酰***水溶液;二是美国Dow化学公司为代表的固定床连续催化工艺技术,产品为25%-30%丙烯酰***水溶液。这两种生产工艺的共同特点是采用丙烯***催化水合法生产丙烯酰***,丙烯***转化率高,无副产品,产品质量好,催化剂和原材料的消耗指标都较低,三废排放量少。  生化法  生化法采用生物酶作催化剂,将丙烯***、水和生物催化剂调配成水合溶液,在催化反应后分离出废催化剂就可得到丙烯酰***产品。与铜催化水合法相比,其特点是:丙烯***单程转化率极高,%;无需分离回收未反应丙烯***;酶的特异性能使选择性极高,%,无副反应,无需铜分离工段,无需离子交换处理,使分离精制操作大为简化;产品浓度高,无需提浓操作;整个过程操作简便,设备投资少,生产经济效益高,利于小规模生产:特别适合于生产高粘度的超高相对分子质量的聚丙烯酰***。到目前为止,生化法已经发展出以下三种具体工艺技术。  (1)应用膜技术的微生物法。包含的工序有微生物菌体培养、菌体重悬液的制备、用游离菌体作生物催化剂进行丙烯***水合反应、分离反应所得的丙烯酰***水合液。其特征是用微滤膜来洗涤净化发酵液中的菌体以制备菌体重悬液,用超滤膜来分离丙烯酰***水合液及生物杂质。采用该工艺生产丙烯酰***可以明显提高生产效率和菌体利用率,同时水合液产品中的生物杂质含量降低,得到的丙烯酰***质量好、纯度高。  (2)微生物连续催化法。通过发酵生产含有***水合酶的丙酸棒杆菌或其诱变株细胞,然后用游离细胞法或固定化细胞法催化丙烯***水合成丙烯酰***,然后处理得到高纯度的丙烯酰***。  (3)使用经丙烯酸水溶液洗涤的微生物催化剂。先用丙烯酸水溶液洗涤微生物催化剂,然后将经洗涤的微生物催化剂用于转化反应来制备丙烯酰***。  国外生化法技术是首先由日本日东公司开发的。该公司于1984年在日本横滨建成一套4000t/a生化法丙烯酰***生产装置,1992年将装置的生产能力提高到2万t/a。日东生化法生产丙烯酰***技术仍以丙烯***为原料,在多级连续平流型反应器内进行水合反应,反应物经泡沫分离和过滤直接得到50%的丙烯酰***单体溶液,其技术的先进性表现在***水合酶催化剂选择性好,收率高,产品杂质少,副产物少,反应在常温、常压下进行,省去了产品提浓和丙烯***回收等工段,使工艺过程得到简化。另外,法国SNF