二步丙烯醛氧化生成丙烯酸[7]。第一步的主反应为:CH=CH-CH3+O2→CH2=CH-CHO第一步的副反应为:CH2=CHCH3+0.5O2→CH2=CHCOOH2CH2=CHCH3+7.5O2→3CO2+3CO+6H2O山东科技大学学士学位论文丙烯酸生产的工艺流程设计62CH2=CHCH3+4O2→CH3COOH+2CO2+2H2O第二步的主反应为:CH2=CH-CHO+1/2O2→CH2=CH-COOH第二步的副反应为:2CH2=CHCHO+5.5O2→3CO2+3CO+4H2O4CH2=CHCHO+2H2O+O2→4CH2O+CH3CHO此外还伴随若干其他副反应发生,并生成丙酸、糠醛、丙酮、甲酸、马来酸等副产物。反应属强放热反应,有效地移除反应热是反应过程的突出问题。除主反应外,还有大量副反应,其副产物有CO和CO2等深度氧化物以及乙醛、醋酸、丙酮。因而,提高反应选择性和目标产物收率非常重要,要达到这一目的,必须在反应过程中使用高活性、高选择性催化剂。由于生产丙烯酸分步进行,所以每步反应所用催化剂也不同。第一步反应为丙烯氧化为丙烯醛,所用催化剂大多为Mo-Bi-Fe-Co系,再加入少量其他元素,以钼酸盐的形式表现出催化活性。第二步反应为丙烯醛氧化为丙烯酸,目前采用的催化剂均为Mo-V-Cu系,通常需要添加助催化剂。目前,丙烯酸生产方法的研究正在向着环保的微生物催化方向发展[8],微生物直接发酵糖生产丙烯酸的方法不但避免了使用化石产品为原料,也解决了环境污染的问题,具有发酵条件温和、产物分离工艺流程简单、原料可再生和来源广阔成本低等优点,是未来生物法生产丙烯酸的研究热点[9,10]。日本催化合成公司推进基于甘油的工艺生产丙烯酸,甘油是从植物油制取生物柴油得到的副产物。该新技术采用高活性催化剂,制取生产丙烯酸的中间体丙烯醛。该技术可从可再生原料来源制取碳中性的丙烯酸。
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