聚丙烯酰胺生產供應

制備方法

聚(ju)丙烯酰胺(an)生產步驟一共(gong)兩(liang)步：

單(dan)體生(sheng)產技術(shu)：丙(bing)烯酰(xian)胺單(dan)體的生(sheng)產時以丙(bing)烯腈為原料(liao)，在催化劑作用下水(shui)合(he)生(sheng)成(cheng)丙(bing)烯酰(xian)胺單(dan)體的粗產品，經(jing)閃(shan)蒸、精制后(hou)得精丙(bing)烯酰(xian)胺單(dan)體，此單(dan)體即(ji)為聚丙(bing)烯酰(xian)胺的生(sheng)產原料(liao)。

丙(bing)(bing)烯(xi)腈(jing)+（水催化(hua)劑(ji)/水） →合(he) →丙(bing)(bing)烯(xi)酰(xian)胺粗品→閃蒸(zheng)→精制→精丙(bing)(bing)烯(xi)酰(xian)胺。

按催化(hua)劑的發展歷史(shi)來分(fen)，單體技術已經歷了(le)三代：

第(di)(di)一代(dai)為硫酸催(cui)化(hua)水(shui)合(he)技術(shu)，此技術(shu)的(de)(de)缺(que)點(dian)是丙(bing)(bing)烯(xi)(xi)腈(jing)(jing)轉(zhuan)化(hua)率低(di)，丙(bing)(bing)稀酰(xian)胺產(chan)品(pin)(pin)收率低(di)、副產(chan)品(pin)(pin)低(di)，給精制帶來很大負擔，此外由(you)于催(cui)化(hua)劑硫酸的(de)(de)強腐蝕(shi)性(xing)，使設備造價高(gao)，增(zeng)加了(le)生(sheng)產(chan)成本(ben)；第(di)(di)二代(dai)為二元或三(san)元骨(gu)架(jia)銅(tong)催(cui)化(hua)生(sheng)產(chan)技術(shu)，該技術(shu)的(de)(de)缺(que)點(dian)是在最(zui)終產(chan)品(pin)(pin)中引入了(le)影響聚合(he)的(de)(de)金屬銅(tong)離(li)子(zi)，從而增(zeng)加了(le)后處理精制的(de)(de)成本(ben)；第(di)(di)三(san)代(dai)為微(wei)生(sheng)物腈(jing)(jing)水(shui)合(he)酶催(cui)化(hua)生(sheng)產(chan)技術(shu)，此技術(shu)反應(ying)條件(jian)溫(wen)和，常(chang)溫(wen)常(chang)壓下進行，具有高(gao)選擇性(xing)、高(gao)收率和高(gao)活性(xing)的(de)(de)特點(dian)，丙(bing)(bing)烯(xi)(xi)腈(jing)(jing)的(de)(de)轉(zhuan)化(hua)率可(ke)達到(dao)100%，反應(ying)*，無(wu)副產(chan)物和雜質。 產(chan)品(pin)(pin)丙(bing)(bing)烯(xi)(xi)酰(xian)胺中不含金屬銅(tong)離(li)子(zi)，不需進行離(li)子(zi)交(jiao)換來出去生(sheng)產(chan)過程中所產(chan)生(sheng)的(de)(de)銅(tong)離(li)子(zi)，簡化(hua)了(le)工(gong)藝流程，此外，氣相(xiang)色(se)譜分析表明(ming)丙(bing)(bing)烯(xi)(xi)酰(xian)胺產(chan)品(pin)(pin)中幾(ji)乎不含游(you)離(li)的(de)(de)丙(bing)(bing)烯(xi)(xi)腈(jing)(jing)，具有高(gao)純性(xing)，特別適合(he)制備超高(gao)相(xiang)對分子(zi)質量的(de)(de)聚丙(bing)(bing)烯(xi)(xi)酰(xian)胺及食(shi)品(pin)(pin)工(gong)業所需的(de)(de)無(wu)毒聚丙(bing)(bing)烯(xi)(xi)酰(xian)胺。

微(wei)(wei)生物催(cui)化(hua)丙(bing)(bing)烯(xi)酰(xian)(xian)胺單(dan)體生產(chan)技(ji)術(shu)(shu)，首先由日(ri)(ri)本(ben)在(zai)1985年(nian)(nian)建(jian)立了(le)(le)6000t/a的(de)丙(bing)(bing)烯(xi)酰(xian)(xian)胺裝置，其后(hou)俄羅(luo)斯也(ye)掌握了(le)(le)此(ci)項技(ji)術(shu)(shu)，20世紀90年(nian)(nian)代(dai)時(shi)日(ri)(ri)本(ben)和俄羅(luo)斯相(xiang)繼(ji)建(jian)立了(le)(le)萬噸(dun)級微(wei)(wei)生物催(cui)化(hua)丙(bing)(bing)烯(xi)酰(xian)(xian)胺裝置。我國(guo)(guo)是(shi)繼(ji)日(ri)(ri)本(ben)、俄羅(luo)斯之后(hou)第三個擁有此(ci)技(ji)術(shu)(shu)的(de)國(guo)(guo)家。微(wei)(wei)生物催(cui)化(hua)劑活性為2857國(guo)(guo)際生化(hua)單(dan)位(wei)，已(yi)經(jing)達到(dao)(dao)了(le)(le)國(guo)(guo)際水平。我國(guo)(guo)微(wei)(wei)生物催(cui)化(hua)丙(bing)(bing)烯(xi)酰(xian)(xian)胺單(dan)體生產(chan)技(ji)術(shu)(shu)是(shi)由上海市農藥所經(jing)過(guo)“七五(wu)(wu)"“八五(wu)(wu)"和“九(jiu)五(wu)(wu)"等3個五(wu)(wu)年(nian)(nian)計劃開發(fa)完成的(de)，微(wei)(wei)生物催(cui)化(hua)劑腈水合酶(mei)是(shi)在(zai)1990年(nian)(nian)篩選出的(de)，是(shi)由泰(tai)山山腳(jiao)土壤中分(fen)離出163菌株(zhu)和無錫土壤中分(fen)離出145菌株(zhu)，經(jing)種子(zi)培養得(de)到(dao)(dao)的(de)腈水合酶(mei)，代(dai)號為Norcardia-163。該(gai)技(ji)術(shu)(shu)現已(yi)在(zai)江蘇如皋(gao)、江西(xi)南昌、勝利油田及河北(bei)萬全先后(hou)投(tou)產(chan)，達到(dao)(dao)了(le)(le)生產(chan)超高相(xiang)對(dui)分(fen)子(zi)質(zhi)量聚丙(bing)(bing)烯(xi)酰(xian)(xian)胺的(de)質(zhi)量指(zhi)標。標志著我國(guo)(guo)微(wei)(wei)生物催(cui)化(hua)丙(bing)(bing)烯(xi)酰(xian)(xian)胺技(ji)術(shu)(shu)已(yi)經(jing)達到(dao)(dao)了(le)(le)水平。

聚(ju)(ju)合(he)技術：聚(ju)(ju)丙(bing)烯(xi)酰胺生產是以(yi)丙(bing)烯(xi)酰胺水(shui)(shui)溶液為原料(liao)，在引發(fa)劑的(de)作用下，進行(xing)聚(ju)(ju)合(he)反(fan)(fan)應(ying)，在反(fan)(fan)應(ying)完成(cheng)(cheng)后生成(cheng)(cheng)的(de)聚(ju)(ju)丙(bing)烯(xi)酰胺膠塊(kuai)經(jing)切切割、造(zao)粒、干(gan)燥、粉碎(sui)，最終(zhong)制得聚(ju)(ju)丙(bing)烯(xi)酰胺產品。關(guan)鍵(jian)工(gong)藝是聚(ju)(ju)合(he)反(fan)(fan)應(ying)，在其(qi)后的(de)處理過程中要注意(yi)機械降溫、熱降解(jie)和交聯，從而保證聚(ju)(ju)丙(bing)烯(xi)酰胺的(de)相對分子質(zhi)量和水(shui)(shui)溶解(jie)性。

丙(bing)烯酰胺(an)+水（引發劑(ji)/聚合）→聚丙(bing)烯酰胺(an)膠塊(kuai)→造(zao)粒→干燥→粉(fen)碎→聚丙(bing)烯酰胺(an)產品

聚丙烯酰胺生產供應

影響因素

聚丙(bing)烯(xi)酰(xian)胺(an)溶(rong)(rong)液的(de)粘度(du)主要反(fan)映(ying)了液體分子(zi)之間因流(liu)動(dong)或相對運(yun)動(dong)所產生的(de)內摩擦阻(zu)力(li)(li)。內摩擦阻(zu)力(li)(li)與聚合物(wu)的(de)結構、溶(rong)(rong)劑的(de)性質(zhi)、溶(rong)(rong)液的(de)濃度(du)及溫度(du)和壓力(li)(li)等因素有關，它的(de)數值(zhi)越大，表明(ming)溶(rong)(rong)液的(de)粘度(du)越大。

1、溫(wen)度對聚(ju)丙烯酰胺(an)粘度的影響

溫度(du)(du)是分(fen)子(zi)(zi)無規則(ze)熱運動(dong)激烈程(cheng)度(du)(du)的(de)(de)反映，分(fen)子(zi)(zi)的(de)(de)運動(dong)必須克(ke)服(fu)分(fen)子(zi)(zi)間的(de)(de)相互(hu)作(zuo)用力，而分(fen)子(zi)(zi)間的(de)(de)相互(hu)作(zuo)用，如(ru)分(fen)子(zi)(zi)間氫(qing)鍵(jian)、內摩擦(ca)、擴散、分(fen)子(zi)(zi)鏈(lian)取向、纏結等(deng)，直(zhi)接影響粘(zhan)(zhan)(zhan)度(du)(du)的(de)(de)大(da)小，故(gu)高(gao)聚物溶(rong)液(ye)的(de)(de)粘(zhan)(zhan)(zhan)度(du)(du)會隨溫度(du)(du)發(fa)生(sheng)變化。溫度(du)(du)改變對高(gao)聚物溶(rong)液(ye)粘(zhan)(zhan)(zhan)度(du)(du)的(de)(de)影響是顯著的(de)(de)。聚丙(bing)烯酰(xian)胺溶(rong)液(ye)的(de)(de)粘(zhan)(zhan)(zhan)度(du)(du)隨溫度(du)(du)的(de)(de)升高(gao)而降低，其原因是高(gao)分(fen)子(zi)(zi)溶(rong)液(ye)的(de)(de)分(fen)散相粒子(zi)(zi)彼此糾(jiu)纏形成網狀(zhuang)結構的(de)(de)聚合體，溫度(du)(du)越(yue)高(gao)時，網狀(zhuang)結構越(yue)容易破(po)壞(huai)，故(gu)其粘(zhan)(zhan)(zhan)度(du)(du)下降。

2、水解時間對聚丙烯酰胺粘度的(de)影響

聚(ju)丙(bing)(bing)烯酰(xian)胺溶液粘度隨水(shui)解(jie)(jie)時(shi)間(jian)(jian)的(de)延長而改(gai)變，水(shui)解(jie)(jie)時(shi)間(jian)(jian)短，粘度較小，這(zhe)可能(neng)是(shi)由于高聚(ju)物(wu)還(huan)來不及(ji)形(xing)成網狀結(jie)構所致；水(shui)解(jie)(jie)時(shi)間(jian)(jian)過長，粘度下降，這(zhe)是(shi)聚(ju)丙(bing)(bing)烯酰(xian)胺在(zai)溶液中(zhong)(zhong)結(jie)構發生松解(jie)(jie)所致。部分(fen)(fen)水(shui)解(jie)(jie)聚(ju)丙(bing)(bing)烯酰(xian)胺溶于水(shui)后離(li)解(jie)(jie)成帶負電荷的(de)大(da)分(fen)(fen)子(zi)，分(fen)(fen)子(zi)間(jian)(jian)靜電排斥作用以(yi)及(ji)同一(yi)分(fen)(fen)子(zi)上不同鏈(lian)節之間(jian)(jian)的(de)陰離(li)子(zi)排斥力導(dao)致分(fen)(fen)子(zi)在(zai)溶液中(zhong)(zhong)伸(shen)展并能(neng)使分(fen)(fen)子(zi)之間(jian)(jian)相互纏繞，這(zhe)就是(shi)部分(fen)(fen)水(shui)解(jie)(jie)聚(ju)丙(bing)(bing)烯酰(xian)胺能(neng)使其溶液粘度明顯增加(jia)的(de)原(yuan)因。

3、礦化度對聚丙烯酰胺粘(zhan)度的影(ying)響

聚丙(bing)烯(xi)酰胺分(fen)(fen)子(zi)鏈中(zhong)陽(yang)離子(zi)基團(tuan)相(xiang)對于陰離子(zi)基團(tuan)數目較(jiao)多(duo)，凈(jing)電(dian)荷(he)較(jiao)多(duo)，極性(xing)(xing)(xing)(xing)較(jiao)大，而H2O是(shi)極性(xing)(xing)(xing)(xing)分(fen)(fen)子(zi)，根據相(xiang)似(si)相(xiang)溶原理，聚合(he)(he)物(wu)(wu)水溶性(xing)(xing)(xing)(xing)較(jiao)好，特性(xing)(xing)(xing)(xing)黏度(du)(du)較(jiao)大；隨著礦(kuang)物(wu)(wu)質(zhi)含量(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)增(zeng)加，正的(de)(de)(de)(de)(de)靜(jing)電(dian)荷(he)部分(fen)(fen)被陰離子(zi)包圍(wei)形(xing)成(cheng)離子(zi)氛，從而與(yu)周圍(wei)正的(de)(de)(de)(de)(de)靜(jing)電(dian)荷(he)結合(he)(he)，聚合(he)(he)物(wu)(wu)溶液(ye)極性(xing)(xing)(xing)(xing)減(jian)小，黏度(du)(du)減(jian)小；礦(kuang)物(wu)(wu)質(zhi)濃(nong)度(du)(du)繼續(xu)增(zeng)加，正、負(fu)(fu)離子(zi)基團(tuan)形(xing)成(cheng)分(fen)(fen)子(zi)內或分(fen)(fen)子(zi)間氫鍵(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)締合(he)(he)作用（導致(zhi)聚合(he)(he)物(wu)(wu)在水中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)溶解(jie)性(xing)(xing)(xing)(xing)下(xia)降），同時(shi)加入的(de)(de)(de)(de)(de)鹽(yan)離子(zi)通過屏蔽正、負(fu)(fu)電(dian)荷(he)，拆散正、負(fu)(fu)離子(zi)間締合(he)(he)而使已形(xing)成(cheng)的(de)(de)(de)(de)(de)鹽(yan)鍵(jian)受(shou)到破壞（導致(zhi)聚合(he)(he)物(wu)(wu)在水中(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)溶解(jie)性(xing)(xing)(xing)(xing)增(zeng)大），這兩種作用相(xiang)互競爭，使得聚合(he)(he)物(wu)(wu)溶液(ye)在較(jiao)高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)鹽(yan)濃(nong)度(du)(du)（>0.06 mol/L）下(xia)粘度(du)(du)保持較(jiao)小。

4、分子量對聚丙烯酰胺粘度的影響

聚丙烯酰胺溶液(ye)的(de)(de)(de)(de)粘(zhan)度(du)隨(sui)高(gao)聚物(wu)分子(zi)(zi)(zi)(zi)量的(de)(de)(de)(de)增(zeng)大(da)(da)而增(zeng)大(da)(da)，這是由于高(gao)分子(zi)(zi)(zi)(zi)溶液(ye)的(de)(de)(de)(de)粘(zhan)度(du)由分子(zi)(zi)(zi)(zi)運動時分子(zi)(zi)(zi)(zi)間的(de)(de)(de)(de)相(xiang)互作用(yong)產生。當聚合物(wu)相(xiang)對分子(zi)(zi)(zi)(zi)質(zhi)量約為106時，高(gao)分子(zi)(zi)(zi)(zi)線團開始相(xiang)互滲透，足(zu)以影響對光(guang)的(de)(de)(de)(de)散射。含(han)量稍高(gao)時機(ji)械(xie)(xie)纏結(jie)足(zu)以影響粘(zhan)度(du)。含(han)量相(xiang)當低時，聚合物(wu)溶液(ye)可(ke)視為網狀結(jie)構，鏈(lian)(lian)間機(ji)械(xie)(xie)纏結(jie)和氫鍵共同形(xing)(xing)成(cheng)網的(de)(de)(de)(de)節(jie)點。含(han)量較(jiao)高(gao)時，溶液(ye)含(han)有(you)許多(duo)鏈(lian)(lian)-鏈(lian)(lian)接觸(chu)點，使高(gao)聚物(wu)溶液(ye)呈凝膠(jiao)狀。因(yin)此，高(gao)聚物(wu)相(xiang)對分子(zi)(zi)(zi)(zi)質(zhi)量越大(da)(da)，分子(zi)(zi)(zi)(zi)間越易(yi)形(xing)(xing)成(cheng)鏈(lian)(lian)纏結(jie)，溶液(ye)的(de)(de)(de)(de)粘(zhan)度(du)越大(da)(da)。