丙烯醛的应用

[db:作者] / 2023-02-07 00:00

丙烯醛

[结构式]

CH2=CHCHO

[物化性质]无色透明易燃易挥发不稳定液体，具有强烈刺激性，其蒸气有强烈催泪性。

暴露于光和空气中或在强碱、强酸存在下易聚合。沸点52.5～53.5℃。熔点-86.9℃。相对密度0.8410。折射率1.4017。黏度(20℃)0.393mPa·s。蒸汽压(20℃)27.997kPa。蒸气和空气形成爆炸性混合物，爆炸极限2.8%～31%(体积)。溶解度(质量)：醛在水中(20℃)为20.6%，水在醛中(20℃)6.8%。丙烯醛能与大多数有机溶剂如石甲苯、二甲苯、氯仿、甲醇、乙醇、乙二醚、丙酮等完全互溶。产品不稳定，易被氧化成丙烯酸，放置易聚合变成无定形固体，因此常加入0.2%的对苯二酚做稳定剂。

[制备方法]

(1)由乙醛和甲醛催化缩合制得

1938年Degussa公司就用乙醛和甲醛经气相催化缩合制得丙烯醛，并在1942年实现工业化，这是最早的工业生产方法，美国、法国等国家沿用至今。最好的催化剂是用硅酸钠浸渍过的硅胶，甲醛水溶液和乙醛(稍微过量)通过管式反应器中的催化剂层，反应温度控制在300～320℃，未反应的甲醛和乙醛可以回收循环使用，总收率约65% (以甲醛计)反应式如下:

(2)丙烯催化氧化法

由于石油工业的发展，产生了大量的丙烯原料，因此利用丙烯氧化制备丙烯醛的方法成为目前工业上普遍采用的方法。该法工艺简单，便于大规模生产。丙烯催化氧化的相关文献比较多，本书介绍的方法是用载于二氧化硅上的氧化铜(或硅酸铜)作催化剂，将丙烯用空气氧化制得丙烯醛，该法收率较高。反应式如下:

工艺流程如图7-15所示。

图7-15 丙烯醛生产工艺流程

1-反应器；2-洗涤塔；3-吸收塔；4-分馏塔；5，6-精馏塔

丙烯、空气(氧)和水蒸气以一定的比例混合、预热，然后在290～380℃，205～308kPa压力下反应，反应物中引入蒸气，蒸气含量可达40%，用以控制反应温度，还可适当提高催化剂的选择性，未反应的丙烯可循环使用。反应过程大量放热必须回收利用，并控制反应温度，反应器出来的气体经冷却并用大量水骤冷以除去酸性副产物。气体进入吸收塔溶解可溶产物丙烯醛，吸收塔出来的气体含N2、O2、CO、丙烷及未反应的丙烯，这些气体可循环使用，也可经催化焚烧处理后排入大气。把含有丙烯醛的水溶液经汽提，精制后得到产品丙烯醛。目前，丙烯氧化制丙烯醛是生产丙烯醛的最佳方法，其优点是原料价廉易得，消耗低，产品质量好，三废排放量小，设备投资也少。

[技术指标]

[应用]丙烯醛是一种高效的杀菌灭藻剂，1.5mg/L丙烯醛就能杀灭大多数水中微生物。在石油工业上用作油田注水杀菌灭藻剂，以抑制水中细菌的生长，防止细菌在地层造成腐蚀及堵塞问题，在油田盐水区，丙烯醛可促进水有效流动，使其易于处理，同时还可消除油田水中硫氢化合物的异味。在工业循环冷却水处理用作杀菌灭藻剂，控制微生物生长，保护设备。在造纸工业用作黏泥剥离剂。丙烯醛杀菌灭藻剂在中性至微碱性的循环冷却水中用量一般为0.2～1mg/L。在油田回注水中用量一般为10～15mg/L。

丙烯醛是制造有机产品的中间体，可用来制造蛋白氨酸、甲基吡啶、吡啶、戊二醛、甘油等，其均聚和共聚物广泛用作造纸、鞣革和纺织助剂，用它处理羊毛可有效地防蛀。

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