Q:

아크릴산의 준비 방법

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A:

아크릴산은 폴리머, 접착제, 코팅 및 기타 다양한 재료의 생산에 사용되는 중요한 산업 화학 물질입니다. 그것의 중요성 때문에,아크릴산의 준비 방법제조업체와 연구자에게 중요한 관심사입니다. 이 기사는 아크릴산을 합성하는 데 사용되는 다양한 공정을 탐구하며 기술적 세부 사항, 장점 및 산업 응용 분야에 중점을 둡니다.

1.프로필렌 산화 방법

가장 널리 사용되는 것 중 하나아크릴산의 준비 방법2 단계 공정 인 프로필렌의 산화입니다. 이 방법은 석유 정제의 부산물로서 프로필렌이 풍부하기 때문에 엄청난 인기를 얻고 있다.

  • 1 단계: Acrolein에 프로필렌 산화
    첫 번째 단계는 공기 또는 산소의 존재하에 프로필렌을 촉매 산화시켜 아크롤레인 (CH₂ = CHCHO) 을 생성하는 단계를 포함한다. 몰리브덴 및 비스무트와 같은 촉매는 일반적으로 이러한 반응을 촉진하는데 사용된다.

  • 2 단계: 아크릴산에 Acrolein의 산화
    제 2 단계에서, 아크롤레인은 추가로 산화되어 바나듐계 촉매를 사용하여 아크릴산 (CH₂ = CHCOOH) 을 생성한다. 이 방법은 높은 수율을 제공하며 효율성으로 인해 산업 환경에서 널리 채택됩니다.

2.아세틸렌의 카르보닐화

아크릴산의 준비 방법아세틸렌의 카르보닐화를 통해서이다. 프로필렌 산화 경로보다 덜 일반적이지만이 방법은 역사적으로 중요했으며 다음 단계를 포함합니다.

  • 1 단계: 일산화탄소와 아세틸렌 반응
    이 공정에서, 아세틸렌 (C₂H₂) 은 니켈 촉매의 존재하에 일산화탄소 (CO) 와 반응하여 아크릴산을 형성한다. 높은 압력 및 온도는 전형적으로 반응이 효율적으로 진행되도록 하기 위해 요구된다.

  • 장점과 단점
    이 방법은 아크릴산을 생산할 수 있지만, 아세틸렌 및 반응 조건과 관련된 높은 비용으로 인해 현대의 산업 응용에서는 덜 선호된다. 그러나, 아세틸렌이 용이하게 입수가능한 특정 경우에, 이 방법은 경제적으로 생존할 수 있다.

3.바이오 매스-유도 된 아크릴 산

최근 몇 년 동안 지속 가능하고 환경 친화적 인 것에 대한 관심이 증가했습니다.아크릴산의 준비 방법. 이러한 방법 중 하나는 글리세롤, 락트산 또는 3-하이드록시프로피온산 (3-HP) 과 같은 재생가능한 바이오매스 공급원으로부터 아크릴산을 생산하는 것이다. 이 접근법에는 다음과 같은 주요 측면이 있습니다.

  • 시작 재료로서의 글리세롤
    바이오디젤 생산의 부산물인 글리세롤은 촉매 탈수를 통해 아크롤레인으로 전환될 수 있다. 이어서, 아크롤레인은 프로필렌 산화 방법에서와 유사한 경로에 따라 아크릴산으로 산화된다.

  • 젖산 경로
    또 다른 유망한 방법은 젖산의 아크릴산으로의 촉매 전환을 포함한다. 이 방법은 바이오 매스의 자연 발효를 활용하여 젖산을 생성 한 다음 화학적으로 아크릴산으로 변형 될 수 있습니다.

  • 환경 영향
    바이오 매스 유래 방법은 전통적인 석유 화학 공정에 비해 낮은 탄소 발자국을 제공합니다. 여전히 연구 개발 단계에 있지만, 이러한 방법은 특히 녹색 화학 솔루션에 대한 수요가 증가함에 따라 미래의 산업 응용 분야에 유망한 것으로 간주됩니다.

4.에스테르의 열 균열

아크릴산에 대한 다른 합성 경로는 에스테르, 특히 메틸 아크릴레이트의 열 분해이다. 이 공정은 제어된 조건 하에서 에스테르를 가열하여 화학 결합을 끊고 아크릴산 및 메탄올을 형성하는 것을 포함한다. 열분해 이전의 에스테르화 공정은 아크릴산을 메탄올과 반응시킴으로써 달성될 수 있다.

  • 응용 프로그램
    이 방법은 고순도 아크릴산이 요구되는 특정 경우에 사용되며, 다른 방법에 비해 높은 운영 비용으로 인해 소규모 생산에 종종 사용됩니다.

결론

아크릴산의 준비 방법소스 재료, 비용 고려 사항 및 환경 영향에 따라 다양한 경로를 사용할 수 있으며 시간이 지남에 따라 크게 발전했습니다. 프로필렌의 산화는 높은 효율 및 공급 원료의 광범위한 이용성으로 인해 지배적 인 산업 방법으로 남아 있습니다. 그러나 바이오 매스 유래 아크릴산과 같은 신흥 기술은보다 지속 가능한 화학 산업에 기여할 수있는 가능성을 보여줍니다.

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