中文名稱
|
丙烯酸
|
中文同義詞
|
AA
|
英文名稱
|
ACRYLIC ACID
|
英文同義詞
|
ACRYLIC ACID ANHYDROUS ACRYLIC ACID, POLYMER GRADE PROPENOIC ACID 2-PROPENOIC ACID ACROLEIC ACID
|
CAS號
|
79-10-7
|
EINECS號
|
201-177-9
|
分子式
|
C3H4O2
|
分子量
|
72.06
|
結構式
|
|
物化性質
密度
|
1.051
|
熔點
|
13℃
|
沸點
|
139℃
|
閃點
|
48℃
|
折射率
|
1.4192-1.4212
|
溶解性
|
MISCIBLE
|
化學性質
|
1.化學性質活潑,遇光、熱、過氧化物等容易發(fā)生聚合。有較強的腐蝕性,易燃。受熱易分解產生有毒氣體。具有雙鍵及羧基官能團的聯(lián)合反應,可發(fā)生加成反應、官能團反應以及酯交換反應。常用以制備多環(huán)和雜環(huán)化合物。易被氫還原成丙酸,遇堿能分解成甲酸和乙酸。
2.本品有較強的腐蝕性,中等毒性。其水溶液或高濃度蒸氣會刺激皮膚和黏膜。大鼠口服LD50為590mg/kg。注意不得與丙烯酸溶液或蒸汽接觸,操作時要佩戴好工作服和工作帽、防護眼鏡和膠皮手套。生產設備應密閉。工作和貯存場所要具有良好的通風條件。
3.穩(wěn)定性[23] 穩(wěn)定
4.禁配物[24] 強氧化劑、強堿
5.避免接觸的條件[25] 受熱、光照、接觸空氣
6.聚合危害[26] 聚合
|
產品用途
產品用途
|
1.丙烯酸及其系列產品,主要是其酯類,近年得到迅速發(fā)展。如象乙烯、丙烯、氯乙烯、丙烯腈等那樣,發(fā)展成為重要的高分子化學工業(yè)的原料。丙烯酸及其酯類作為高分子化合物的單體,世界總產量已超過百萬t,而由其制成的聚合物和共聚物(主要是乳液型樹脂)的產量將近500萬t。這些樹脂的應用遍及涂料,塑料、紡織、皮革、造紙、建材,以及包裝材料等眾多部門。丙烯酸及其酯類可供有機合成和高分子合成,而絕大多數(shù)是用于后者,并且更多地是與其他單體,如乙酸乙烯、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯等進行共聚,制得各種性能的合成樹酯、功能高分子材料和各種助劑等。
2.主要應用領域:(1)經(jīng)紗上漿料由丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯腈、聚丙烯酸銨等原料配制的經(jīng)紗上漿料,比聚乙烯醇上漿料容量退漿,節(jié)省淀粉。
(2)膠粘劑用丙烯酸、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸-2-乙基己酯等共聚乳膠,可作靜電植絨、植毛的膠粘劑,其堅牢性和手感好。
(3)水稠化劑用丙稀酸和丙烯酸乙酯共聚物制成高分子量的粉末??勺鞒砘瘎?用于油田,每噸產品可增產500t原油,對老井采油效果較好。
(4)銅版紙涂飾劑用丙烯酸、丙烯酸丁酯、丙烯酸-2-乙基己酯、苯乙烯等四元共聚乳膠作銅版紙涂料,保色不泛黃,印刷性能好,不粘輥,比丁苯膠乳好可節(jié)省干酷素。
(5)聚丙烯酸鹽類利用丙烯酸可生產各種聚丙烯酸鹽類產品(如銨鹽、鈉鹽、鉀鹽、鋁鹽、鎳鹽等)。用作凝集劑、水質處理劑、分散劑、增稠劑、食品保鮮劑耐酸堿干燥劑,軟化劑等各種高分子助劑。
3.重要的有機合成原料及合成樹脂單體,是聚合速度非常快的乙烯類單體。大多數(shù)用以制造丙烯酸甲酯、乙酯、丁酯、羥乙酯等丙烯酸酯類。丙烯酸及丙烯酸酯可以均聚及共聚,也可以與丙烯腈、苯乙烯、丁二烯、氯乙烯及順酐等單體共聚。其聚合物用于合成樹脂、膠黏劑、合成橡膠、合成纖維、高吸水性樹脂、制藥、皮革、紡織、化纖、建材、水處理、石油開采、涂料等工業(yè)部門。丙烯酸是水溶性聚合物的重要原料之一,與淀粉接枝共聚可制得超強性吸水劑。
4.丙烯酸樹脂的制備,橡膠合成,涂料制備,制藥工業(yè)。
5.用于樹脂制造。[28]
|
生產儲運
生產方法
|
1.氰乙醇法該法以氯乙醇和氰化鈉為原料,反應生成氰乙醇,氰乙醇在硫酸存在下于175℃水解生成丙烯酸:若水解反應在甲醇中進行,則生成丙烯酸甲酯。
2.丙烯腈水解法丙烯腈先以硫酸水解生成丙烯酰胺的硫酸鹽,再水解生成丙烯酸,副產硫酸氫銨。此法在美國羅姆-哈斯公司得到了很大發(fā)展。
第一步水解溫度為90~100℃。向丙烯腈中加入稍稍過量的55%~85%的硫酸,1h后丙烯腈即完全轉化;然后加水進行第二次水解,并將反應溫度提高到125~135℃;水解產物經(jīng)減壓蒸餾而得丙烯酸。此法實際上是早期氰乙醇法的發(fā)展。由于水解后生成的副產品酸性硫酸銨處理困難,原料丙烯腈的價格較貴,因而影響生產成本。
3.高壓雷佩法將溶于四氫呋喃中乙炔,在溴化鎳和溴化銅組成的催化劑存在下,與一氧化碳和水反應,制得丙烯酸。此法的特點是:用四氫呋喃為溶劑,可以減少高壓處理乙炔的危險;同時催化劑不用原雷佩法所用的羰基鎳,只需用鎳鹽。將丙烯與空氣及水蒸氣按一定摩爾比混合,在鉬-鉍等復合催化劑存在下,反應溫度310-470℃,常壓氧化制得丙烯醛,收率達90%。再將丙烯醛與空氣及水蒸氣按一定摩爾比混合,在鉬-釩等復合催化劑存在下,反應溫度300-470℃,常壓氧化制得丙烯酸,收率可達98%。此法分一步和兩步法。一步法是丙烯在一個反應器內氧化生成丙烯酸;兩步法是丙烯先在第一反應器內氧化生成丙烯醛,丙烯醛再進入第二反應器氧化生成丙烯酸。兩步法根據(jù)反應器結構,又分固定床和流化床法兩種。丙烯酸的工業(yè)生產方法中,氰乙醇法,高壓雷佩法已經(jīng)基本淘汰,以前采用的以乙酸為原料裂解為乙烯酮,然后與無水甲醛反應生成丙內酯,再與熱磷酸接觸異構為丙烯酸。稱烯酮法或β-丙內酯法也基本淘汰,丙烯腈法只有少數(shù)老裝置采用。目前工業(yè)上采用的主要是改良雷佩法和丙烯氧化法,而后者更為普通且最有發(fā)展前途。專利報道中,還有丙酸為原料的生產方法。
4.β -丙內酯法 此法原料為乙烯酮,故又稱乙烯酮法,其反應式如下:
先將乙酸裂解為乙烯酮,然后與無水甲醛反應生成β 丙內酯;用作催化劑在140~180℃、2.5~25MPa下,丙內酯再與熱的100%磷酸接觸,異構為丙烯酸。用β -丙內酯法生產丙烯酸,產品純度高,收率亦較高,副產物和未反應物料能循環(huán)使用,并適于連續(xù)生產,但它需用乙酸為原料,特別是由于丙內酯被認為是一種致癌物質,故此法已不在工業(yè)上采用。
5.丙烯氧化法 其反應式如下:
將丙烯與空氣及水蒸氣按一定摩爾比混合,在鉬鉍系復合催化劑存在下,氧化制得丙烯醛,再將丙烯醛與空氣及水蒸氣按一定摩爾比混合,在鉬-釩-鎢系復合催化劑存在下,氧化制得丙烯酸。此法根據(jù)反應器結構,又分固定床法和流化床法兩種。除美國索亥俄法采用流化床外,其他都采用列管式固定床。
① 固定床法。制法是:第一反應器進料丙烯含量為4%~7%,水蒸氣20%~50%,其余為空氣,空速1300~2600h-1,反應溫度320~340℃,壓力0.1~0.3MPa;第二反應器空速為1800~3600h-1,反應溫度280~300℃,壓力0.1~0.2MPa,丙烯和丙烯醛的轉化率都在95%以上,丙烯酸的選擇性以丙烯計為85%~90%。工藝過程為:使丙烯、水蒸氣與經(jīng)過預熱的空氣混合后進入第一反應器。丙烯被氧化成丙烯醛。再進入第二反應器反應,得到丙烯酸。第一、第二反應器均為列管式反應器,用熔鹽作熱載體,從第二反應器出來的反應氣與原料空氣換熱后進入急冷塔,與塔頂加入的水逆向接觸,獲得含量為20%~30%的丙烯酸水溶液。該水溶液進入萃取塔,以乙酸丁酯或二甲苯為萃取劑,使水與丙烯酸分離。富含水的萃取液從萃取塔塔頂出來,進入溶劑回收塔,將萃取劑從塔頂蒸出,送回萃取塔循環(huán)使用。塔底排出廢水。萃取塔中的萃余液進入溶劑蒸餾塔。從塔頂蒸出溶劑 (萃取劑) ,送回萃取塔循環(huán)使用;塔底得到粗丙烯酸,再經(jīng)脫去輕組分和重組分后得到丙烯酸產品。丙烯經(jīng)氣相接觸氧化反應制造丙烯酸過程中,除產物丙烯酸外,還存有微量丙烯醛、乙酸、戊酮酸、蟻酸以及其他醛類雜質。醛類是丙烯氧化副產物或由于丙烯原料中含有的雜質氧化而生成的,如乙醛、甲醛、苯甲醛、糠醛、丙烯醛等,含有這些副產物的反應氣體,經(jīng)冷卻、抽提蒸餾后,殘留于丙烯酸產品中。采用常規(guī)方法精制的丙烯酸產品中,仍含有約 (50~500) ×10-6的醛物質。為了適應高純丙烯酸需要,北京東方化工廠以該廠聚合級丙烯酸為原料,開發(fā)出一種制備高純丙烯酸的方法,使其總醛含量小于5×10-6,達到或超過國外有關文獻報道的數(shù)據(jù)要求 ( 國外小于10×10-6) 。其實驗方法是:向燒瓶中加入一定量的聚合級丙烯酸,添加試劑DL,在常壓下經(jīng)10~80℃范圍處理后,再進入填料塔中處理蒸餾,塔釜中溫度為60~80℃,塔頂溫度為50~70℃,真空93.33~99.99KPa,采用補加阻聚劑及氣相阻聚劑方法,可防止丙烯酸在精餾過程中聚合。用此法收集的蒸餾品即為高純丙烯酸。
② 流化床法。制法是丙烯、空氣、水經(jīng)過第一沸騰床反應器生成丙烯醛,再進入第二沸騰床反應器生成丙烯酸,然后經(jīng)噴淋、冷卻、萃取蒸餾,再在減壓塔中脫除乙酸而得丙烯酸。氧化混合物配比為丙烯∶空氣∶水=1∶12∶8( 摩爾比) 。第一沸騰床反應器溫度370℃,接觸時間2s;第二沸騰床反應器溫度260℃,接觸 時 間 2.25s 。丙 烯 轉化 率75%~80%,總 收 率40%,丙烯酸含量97%,平均含量93%。國內在第一反應器中采用七元組分 ( 鉬-釩-磷-鐵- 鈷-鎳-鉀)的催化劑,丙烯氧化制丙烯醛;在第二反應器中采用三元組分 ( 鉬- 釩-鎢)的催化劑,丙烯醛氧化制丙烯酸,當丙烯∶空氣∶水=1∶10∶6,接觸時間5.5s,線速度0.6m /s反應溫度:一段為370-390 ℃,二段為270~300℃時,以進料丙烯計,一段丙烯轉化率為78.7%~87%,丙烯 醛 收 率 為 51.9%~57.2%,二 段 丙 烯 轉 化 率為79.3%~89.4%,丙烯酸收率為48.3%~49.8%,丙烯酸的空時收率為55~60kg/(m3催化劑·h) 。
|
儲運條件
|
1.密封陰涼避光保存。遠離火種、熱源,防水、防潮、防凍。貯存溫度最好在15-20℃之間。為防止貯存時凍結,一般使其水溶液含量保持在80%(凝固點-5.5℃)或用溶劑稀釋。
2.采用聚乙烯襯里的鐵桶包裝,每桶重200kg,也可用不銹鋼或碳鋼貯槽,但必須防止水分和濕氣,以防生銹造成丙烯酸聚合。在貯存和運輸時都要添加200*10-6的阻聚劑。按“腐蝕性化學品規(guī)定”貯運。
3.儲存注意事項[27] 通常商品加有阻聚劑。儲存于陰涼、通風的庫房。遠離火種、熱源。庫溫不宜超過5℃(裝于受壓容器中例外)。包裝要求密封,不可與空氣接觸。應與氧化劑、堿類分開存放,切忌混儲。不宜大量儲存或久存。采用防爆型照明、通風設施。禁止使用易產生火花的機械設備和工具。儲區(qū)應備有泄漏應急處理設備和合適的收容材料。
|
安全信息
RTECS號
|
AS4375000
|
危險品標志
|
C Corrosive 腐蝕性物品
N Dangerous for the environment 危害環(huán)境的物品
|
風險術語
|
R10易燃。
R35引起嚴重灼傷。
R50對水生生物有極高毒性。
R20/21/22吸入、皮膚接觸及吞食有害。
|
安全術語
|
S26不慎與眼睛接觸后,請立即用大量清水沖洗并征求醫(yī)生意見。
S45若發(fā)生事故或感不適,立即就醫(yī)(可能的話,出示其標簽)。
S61避免釋放至環(huán)境中。參考特別說明/安全數(shù)據(jù)說明書。
S36/37/39穿戴適當?shù)姆雷o服、手套和護目鏡或面具。
|
危險品運輸編號
|
UN 2218 8/PG 2
|
|