丙烯酰胺單體的生產(chǎn)時以丙烯腈為原料,在催化劑作用下水合生成丙烯酰胺單體,經(jīng)閃蒸、精制后得精丙烯酰胺單體,此單體即為聚丙烯酰胺的生產(chǎn)原料。
丙烯腈+(水催化劑/水) →合 →丙烯酰胺粗品→閃蒸→精制→精丙烯酰胺
按催化劑的發(fā)展歷史來分,單體技術(shù)已經(jīng)歷了三代:
第一代為硫酸催化水合技術(shù),此技術(shù)的缺點是丙烯腈轉(zhuǎn)化率低,丙稀酰胺產(chǎn)品收率低、副產(chǎn)品低,給精制帶來很大負擔(dān),此外由于催化劑硫酸的強腐蝕性,使設(shè)備造價高,增加了生產(chǎn)成本;
第二代為二元或三元骨架銅催化生產(chǎn)技術(shù),該技術(shù)的缺點是在最終中引入了影響聚合的金屬銅離子,從而增加了后處理精制的成本;第三代為微生物腈水合酶催化生產(chǎn)技術(shù),此技術(shù)反應(yīng)條件溫和,常溫常壓下進行,具有高選擇性、高收率和高活性的特點,丙烯腈的轉(zhuǎn)化率可達到100%,反應(yīng)完全,無副產(chǎn)物和雜質(zhì)。丙烯酰胺中不含金屬銅離子,不需進行離子交換來出去生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的銅離子,簡化了工藝流程,此外,氣相色譜分析表明丙烯酰胺產(chǎn)品中幾乎不含游離的丙烯腈,具有高純性,特別適合制備超高相對分子質(zhì)量的聚丙烯酰胺及食品工業(yè)所需的無毒聚丙烯酰胺。