아크릴 아미드의 제조 방법

아크릴 아미드는 다양한 산업 분야에서 주로 수처리, 제지 및 오일 회수에 적용되는 폴리 아크릴 아미드 생산에 사용되는 필수 화학 물질입니다. 아크릴 아미드의 제조 방법을 이해하는 것은 생산 효율을 높이고 제품 품질을 보장하며 환경 영향을 줄이는 데 중요합니다. 이 기사는아크릴 아미드의 제조 방법세 가지 주요 접근 방식에 중점을 둡니다: 아크릴로 니트릴의 수화, 촉매 수화 및 효소 전환.

1. 아크릴로니트릴의 수화

아크릴 아미드의 산업 생산을위한 가장 일반적인 방법 중 하나는아크릴로니트릴의 수화. 이 과정에서 아크릴로니트릴은 물과 반응하여 아크릴아미드를 형성한다. 반응은 제어된 온도 및 압력 조건 하에서 일어난다. 전체 화학 방정식은 다음과 같이 쓸 수 있습니다.

[\ 텍스트 {CH}2 = \ text{CHCN} \ text{H}2 \ 텍스트 {O} \ 오른쪽 \ 텍스트 {CH}2 = \ text{CHCONH}2]

역사적으로이 반응은 황산 또는 구리 염에 의해 촉매되었지만 이러한 방법에는 부산물 형성, 장비 부식 및 환경 문제와 같은 단점이 있습니다. 산 촉매 공정은 이러한 문제로 인해 오늘날 덜 일반적으로 사용됩니다. 그럼에도 불구하고, 이 수화 반응은 아크릴로 니트릴에서 아크릴 아미드가 어떻게 합성 될 수 있는지 이해하기위한 기초로 남아 있으며보다 진보 된 기술의 토대를 마련합니다.

2. 구리 촉매를 사용한 촉매 수분

오래된 방법의 한계를 극복하기 위해,촉매 수화구리계 촉매를 사용하는 것이 아크릴아미드 제조의 보다 효율적인 방법이 되었다. 이 방법에서, 아크릴로니트릴은 온화한 온도 조건 하에서 구리 촉매의 존재하에 수화된다. 반응은 전형적으로 구리 촉매가 상당한 부산물을 생성하지 않고 반응 속도를 향상시키는 물 매질에서 수행된다.

구리 촉매 공정은 더 높은 선택성 및 더 낮은 에너지 소비의 장점을 가지며, 뿐만 아니라 생산의 환경적 영향을 감소시킨다. 이 방법의 주요 이점은 다음과 같습니다.

• 아크릴 아미드의 높은 순도: 이 공정은 오염 물질이 적은 아크릴 아미드를 생산하여 산업 응용 분야의 고품질 출력을 보장합니다.
• 효율성: 산 촉매 방법과 비교하여 구리 촉매는 더 낮은 온도 및 압력에서 더 빠른 반응을 가능하게하여 공정을보다 에너지 효율적으로 만듭니다.

구리 촉매 방법은 비용 효율성과 환경 지속 가능성의 균형으로 인해 오늘날 가장 널리 사용되는 산업 공정입니다.

3. 아크릴로니트릴의 효소 변환

최근 몇 년 동안, 의 개발생물 촉매 방법아크릴 아미드의 제조를위한 새로운 가능성을 열었습니다. 아크릴로니트릴의 효소 전환아크릴로니트릴의 아크릴아미드로의 전환을 촉매하는 효소 인 니트릴 히드라타제의 사용을 포함합니다. 이 과정은 주변 온도 및 압력에서 발생하여 환경 친화적 인 대안이됩니다.

효소 방법은 몇 가지 주목할만한 장점이 있습니다.

• 온화한 반응 조건: 반응이 낮은 온도와 압력에서 발생하기 때문에 에너지 소비를 줄이고 부반응의 위험을 최소화합니다.
• 환경 혜택: 생체 촉매 공정은 독성 부산물을 덜 생성하여 아크릴 아미드 생산을위한 더 친환경적인 옵션입니다.
• 높은 선택성: 효소 니트릴 히드라타제는 아크릴로니트릴에 대해 매우 특이적이어서 반응이 효율적이고 최종 생성물이 고순도임을 보장한다.

이 방법은 특히 환경 규제가 엄격한 지역에서 인기를 얻고 있습니다. 산업이보다 지속 가능한 공정으로 이동함에 따라 아크릴 아미드 생산의 미래를위한 유망한 기술입니다.

결론

아크릴 아미드의 제조 방법수년에 걸쳐 크게 진화했습니다. 산 촉매 수화와 같은 전통적인 방법은 구리 촉매 수화 및 효소 전환과 같은보다 효율적이고 환경 친화적 인 공정으로 대체되었습니다. 구리 촉매 방법은 비용 효율성과 높은 수율로 인해 가장 널리 사용되지만 효소 방법은 더 친환경적인 대안으로 부상하고 있습니다. 아크릴 아미드에 대한 수요가 계속 증가함에 따라 생산 방법의 추가 혁신은 지속 가능성과 효율성 향상에 초점을 맞출 것입니다.