丙烯酸甲酯的合成

论文总字数：11143字

摘 要

丙烯酸甲酯在工业生产中有着重要的作用，本文介绍了丙烯酸甲酯的用途、合成方法及其工业生产过程。丙烯氧化成丙烯醛再氧化成丙烯酸，酯化反应是生产丙烯酸甲酯的方便快捷的方法，但是酯化反应是一个平衡反应，所以产量、副产物、原料利用率是一个很重视的问题。通过增加反应物溶度；控制适当的反应温度；及时移出反应产物提高产品的收率；通过蒸馏分离提高产品的纯度，这是非常符合绿色化学的本质。在合成丙烯酸甲酯的工业生产中有极其重要的地位。若能提高副产物的利用率，酯化反应在合成丙烯酸甲酯的工业生产中将具有更广阔的应用前景。

关键词：丙烯酸甲酯，酯化反应，氧化反应

Abstract:Methacrylate plays an important role in industrial production, this paper introduces the uses, methacrylate synthesis method and its industrial production process. Esterification is a convenient and fast method to produce methacrylate, but theesterification reaction is an equilibrium reaction, so the production, by-products, the utilization rate of raw materials is a very important problem.By adding reactant solubility; control the reaction temperature properly;improving the product yield and removed from the reaction product; increasing the purity of the product by distillation, which is very much in line with theessence of green chemistry. Has the extremely important status in thesynthesis of methyl acrylate in industrial production.Has the extremely important status in the synthesis of methyl acrylate in industrial production. If can improve the utilization rate of esterification reactionby-products, has broad application prospects in the synthesis of methyl acrylate for industrial production.

Keywords: Methyl acrylate,The esterification reaction,The oxidation reaction

目 录

1 前言 6

2 实验部分 8

2.1 丙烯酸甲酯的性质 8

2.2 实验需要的原料及试剂 8

2.3 实验仪器及设备 9

2.4 实验合成方法 9

2.4.1 丙烯腈水解法 10

2.4.2 丙烯直接氧化法 10

2.4.3 乙烯酮法 11

2.4.4 丙烯酸与甲醇酯化法 11

2.4.5 其他合成方法 12

3 影响酯化反应的因素 13

3.1 反应时的温度对酯化反应的影响 13

3.2 反应时物料的浓度对酯化反应的影响 14

3.3 催化剂对酯化反应的影响 14

4 丙烯酸甲酯的贮存方法 15

4.1 丙烯酸甲酯的废弃处置 15

4.2 丙烯酸甲酯在运输过程时注意事项 16

结论 16

参考文献 17

致谢 20

1 前言

丙烯酸甲酯的英文名称Methyl acrylate，又名败脂酸甲酯，分子式是C₄H₆O₂或CH₂CHCOOCH₃，微溶于水。丙烯酸甲酯是一种具有挥发性的不饱和甲基酯，作为有机合成反应的中间体，同时也是合成高分子聚合物的单体，可用于橡胶、医药、皮革、造纸、粘合剂等工业。

丙烯酸甲酯在化工上的应用主要是：（1）化学涂料工业用于制造丙烯酸甲酯-醋酸乙烯－苯乙烯三元共聚物、丙烯酸酯涂料和地板上光剂；（2）橡胶工业用于制造耐高温、耐油性的人工橡胶；（3）在化学工业中被作为有机合成中间体和用于制造活化剂、粘合剂等；（4）在塑料行业中被用作合成人工树脂单体；（5）在化纤工业中与丙烯腈发生聚合，从而提高丙烯腈的可纺织性、热塑性及染色的性能。

燃爆方面的危害大体表现有：首先丙烯酸甲酯本身易燃，其蒸气和空气形成的混合物又是具有爆炸性的。火源、高温、高热都能够引起丙烯酸甲酯自身的燃烧。氧化剂可以说是丙烯酸甲酯的“催化剂”，其能够和氧化剂发生极其强烈的反应。自聚是丙烯酸甲酯本身的一个特性。其聚合反应会随着温度的变化而改变急骤的速度，温度越高急骤就越快。其蒸气质量和空气的相比要显得重，能够在比较空旷的地方随着风向流动扩散到相当远的地方，如果遇到火源、高热可能还会引着回燃。

丙烯酸甲酯具有毒性。侵入人体的途径：人体呼吸、误食、皮肤吸收。高浓度接触会引起流口水、眼及呼吸道的刺激情况。

丙烯酸甲酯是由甲醇和丙烯酸通过酯化反应生产出来，酯化反应又是一个可逆反应这就意味着反应不能够完全，因此我们需要选用合适的催化剂和反应条件来提高其产量和质量。

随着化学工业的不断进步，丙烯酸及其酯类得到了迅猛的发展。已经逐步发展成为重要的高分子化学工业原料。丙烯酸及其酯类作为高分子化合物的中间体，世界生产量已超过两百万吨，此外由其制成的聚合物及其共聚物树脂（主要是乳液型树脂）的产量将近千万吨。

在化学工业中生产丙烯酸的方法大概分为五种，依次为烯氧化法、改良Reppe法、丙烯腈水解法、氰乙醇法和烯酮法。这五种方法都曾经是生产丙烯酸及酯的首选方法。但由于后两种方法效率偏低、消耗过大，均已被工业生产所淘汰。丙烯腈水解工艺只适用于生产MA、EA。在生产高级酯的时候，需要更进一步采用酯交换法。改良Reppe法在煤化学工业发展时期曾经占据主导地位。这些年来世界上新建的丙烯酸甲酯装置都是采用工艺流程更加先进、生产成本更加低、经济效益更加高的丙烯氧化法。

丙烯氧化法包括一步法和两步法。由于一步法工艺流程所固有的缺点，现在还没有实现工业生产的可能。两步法能够使每步氧化反应都达到最佳状态，是最经济的化学工艺流程。首先让丙烯氧化产生丙烯醛；然后再将丙烯醛进一步氧化生成丙烯酸。

生产丙烯酸甲酯的主要原料丙烯来自于炼厂丙烯、裂解石油和市场购买。因此，石油公司具备建设丙烯酸甲酯项目的原料条件。此外，对于能够得到丙烯采购渠道的投资者也可以开设此项目，同时拥有良好的交通运输条件也是至关重要的。对同时拥有原料丙烯又具有丁醇的企业来说，可以大大提高其行业竞争力。目前，国内丙烯酸甲酯生产企业的化学工艺全部是从国外引进，投资花销偏高。近些年来，我国国内丙烯酸的化学生产工艺、主要设备器材和催化剂研究都已取得重大突破。采用国内开发的新兴技术、完善的设备和新颖的催化剂，将会大幅度地减少投资和生产成本，提高综合竞争力。

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