制備方法
間接水合法
丙烯與硫酸反應(yīng)先得到硫酸氫異丙酯,后者經(jīng)水解而成異丙醇。
工藝流程:將含丙烯50%以上的原料氣通入吸收塔,在50℃和低壓下用75%-85%的濃硫酸進(jìn)行吸收反應(yīng),生成硫酸氫異丙酯。加水將吸收液稀釋到硫酸含量為35%后,在解吸塔中用低壓蒸汽將硫酸氫異丙酯水解成異丙醇。經(jīng)粗蒸塔餾到異丙醇與水的共沸組成,含異丙醇87%左右。再繼續(xù)用蒸餾塔蒸濃到95%,用苯萃取、分離水后再蒸餾,可得含異丙醇99%以上的成品。
該法特點是對丙烯的純度要求不高,而且丙烯轉(zhuǎn)化率可達(dá)50%-60%,可減少精制費用。但耗用硫酸量大,而且存在設(shè)備腐蝕和40%的廢硫酸的濃問題。
直接水合法
丙烯和水在催化劑存在下加溫、加壓進(jìn)行水合反應(yīng)。
將丙烯和水分別加壓到1.96MPa,并預(yù)熱到200℃,混合后加入反應(yīng)器,進(jìn)行水合反應(yīng).反應(yīng)器內(nèi)裝有磷酸硅藻土催化劑或者鎢系催化劑,反應(yīng)溫度為95℃,壓力為0.96MPa,水與丙烯的摩爾比為0.7:1,丙烯的單程轉(zhuǎn)化率為5.2%,選擇性為99%。反應(yīng)氣體經(jīng)中和換熱后送到高壓冷卻器和高壓分離器,氣相中的異丙醇在回收塔中用脫離子水噴淋回收,未反應(yīng)的氣體經(jīng)循環(huán)壓縮機(jī)加壓后循環(huán)使用(保持循環(huán)系統(tǒng)中丙烯含量85%)。液相為低濃度異丙醇(15%-17%),經(jīng)粗蒸塔蒸餾得85%-87%的異丙醇水溶液,再經(jīng)蒸餾塔蒸濃到95%,然后用苯萃取提濃到99%以上。
與丙烯硫酸水合法相比,本法不用硫酸,不存在腐蝕設(shè)備問題,工藝流程簡單;但丙烯單程轉(zhuǎn)化率低,丙烯循環(huán)量太大,而且要求
原料丙烯純度達(dá)99.5%。為了克服丙烯直接水合法的缺點,以95%的丙烯為原料,反應(yīng)溫度240-270℃,反應(yīng)壓力14.7-19.6MPa,水與丙烯的摩爾為水過量。丙烯轉(zhuǎn)化率為60%-70%,異丙醇選擇性為99%,異丙烯精餾制后純度可達(dá)99.9%以上,副產(chǎn)物為二異丙醚。此外,采用分子篩催化丙烯水合制異丙醇也是非常有前途的改進(jìn)工藝方法。
以工業(yè)品異丙醇為原料,經(jīng)吸附除水、二次蒸餾,即可得純品。
丙酮加氫法
該方法為2005年以后興起的,主要源于丙酮過剩,丙酮與異丙醇價格倒掛(傳統(tǒng)上異丙醇的消費用途之一就是脫氫制丙酮)。
異丙醇的傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝
1 丙烯間接水合法
丙烯間接水合法又名丙烯硫酸水合法,是將丙烯溶解在硫酸溶液中發(fā)生酯化反應(yīng)生成硫酸氫異丙酯和硫酸二異丙酯,再經(jīng)水解制得粗異丙醇,最后經(jīng)精制得到高純度的異丙醇產(chǎn)品。水解所得的稀硫酸,經(jīng)濃縮并除去固體或膠狀物后可回收利用。由于硫酸的存在,丙烯易發(fā)生低聚、中間產(chǎn)品熱解等副反應(yīng),反應(yīng)生成的中間體與異丙醇反應(yīng)生成異丙醚。采用丙烯硫酸間接水合法生產(chǎn)異丙醇,因所采用硫酸濃度的不同有兩種方法,一種是濃硫酸兩步法,另一種是稀硫酸法。兩種方法的主要區(qū)別在于酯化過程的不同。濃硫酸兩步法采用質(zhì)量分?jǐn)?shù)80%(一般為92%)的硫酸,在反應(yīng)溫度20~30℃、反應(yīng)壓力1~1.2MPa下,采用兩個反應(yīng)器吸收丙烯,得到硫酸異丙酯。稀酸一步法采用質(zhì)量分?jǐn)?shù)60%~80%的硫酸,在60~65℃以及2.5MPa下進(jìn)行吸收酯化反應(yīng)。雖然兩種過程異丙醇的選擇性均大于90%,但由于濃硫酸兩步法酸提濃及本身損失以及冷凍能耗較高,因此一般情況下采用稀酸法進(jìn)行生產(chǎn)。
丙烯間接水合法的優(yōu)點是可以利用廉價低質(zhì)量分?jǐn)?shù)的丙烯以及廉價的硫酸,丙烯轉(zhuǎn)化率達(dá)90%以上,所得粗異丙醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)可以達(dá)到50%~60%,減少了精制費用。不足之處是流程復(fù)雜,選擇性較低,水解酯類和硫酸再生需要消耗大量的蒸汽,設(shè)備腐蝕嚴(yán)重,廢水和廢氣處理較為困難,對環(huán)境有一定的污染,且原料消耗和生產(chǎn)成本較高。20世紀(jì)80年代后該法被逐漸淘汰。
2丙烯直接水合法
丙烯直接水合法是目前工業(yè)上生產(chǎn)異丙醇的主要方法,它是使丙烯在催化劑存在下直接發(fā)生水合反應(yīng)生成異丙醇,同時副產(chǎn)正丙醇。丙烯直接水合法可分為氣相直接水合法、液相直接水合法和氣-液混相水合法三種。氣相直接水合法以德國維巴公司開發(fā)的維巴法為代表,液相直接水合法以日本德山曹達(dá)公司溶液催化法為代表,氣-液混相法以美國德士古德國分公司(DeutcheTexaco)的離子交換樹脂法為代表。
3、氣相直接水合法(維巴法)
維巴氣相直接水合法是目前世界上生產(chǎn)異丙醇的主要方法之一
異丙醇是常見的化工原料,在基礎(chǔ)化學(xué)中有著較為廣泛的應(yīng)用,國標(biāo)異丙醇為99.9%的無色透明液體的可燃液體,有類似丙酮混合在乙醇中的氣味,在溶劑行業(yè)中,異丙醇屬于價格較低的溶劑,用途甚廣,基礎(chǔ)化工中,異丙醇可用來生產(chǎn)油墨,涂料等。在?;访浿袑儆?類,包裝分為兩種,一種為鐵桶包裝,一種為塑料桶包裝,凈重都為160公斤,常見運(yùn)輸為槽罐車運(yùn)輸。
山東茂軍化工是華東地區(qū)較大的異丙醇供應(yīng)商,公司擁有400噸的常備庫存,在國內(nèi)30多個省市擁有很大的市場占有率。山東茂軍化工將繼續(xù)在未來的時間內(nèi),以質(zhì)量做為核心,以客戶滿意度作為成員,銳意進(jìn)取,創(chuàng)新發(fā)展,以較大的熱情,迎接每一位客戶。茂軍化工以質(zhì)量求生存,以服務(wù)求發(fā)展,成立15年以來,逐漸形成了一支高效的業(yè)務(wù)操作團(tuán)隊和物流團(tuán)隊,茂軍化工期待與您的合作!
異丙醇是一種廣泛應(yīng)用于許多行業(yè)的溶劑。事實上,它是世界上較常用的溶劑。除了用于生產(chǎn)油漆和印刷業(yè)以外,它的作用還包括作為工業(yè)應(yīng)用的化學(xué)中間體。
異丙醇是透明和無色液體,是易燃化學(xué)品,而且性質(zhì)非常不穩(wěn)定。它可以發(fā)出類似混合乙醇和丙酮的輕微氣味。它不能溶解于鹽溶液,但可以和水,丙酮,苯,乙醚,氯仿以及其他酒精混合。
異丙醇的工業(yè)用途
在電路板制造業(yè),它被用作清洗劑,以及制作PCB孔導(dǎo)電。你是否知道異丙醇可以用來清洗電腦主板?很多人發(fā)現(xiàn)它不但可以很好的清洗主板,而且往往可以取得較佳效果。此外,它還用于其他電子設(shè)備,包括清潔光盤盒,軟盤驅(qū)動器,磁帶,以及CD或DVD播放機(jī)光盤驅(qū)動器的激光頭等。
異丙醇還可以作為溶劑用于柔印,平版印刷,凹版印刷,并作為設(shè)備清潔劑。在油墨中也經(jīng)常包含這種成分。它還是實驗室稀釋和提取的重要溶劑。此外,異丙醇還用作汽油添加劑和燃料管道的除冰劑。
在制藥和化妝品工業(yè),異丙醇用于制造生產(chǎn)擦洗液,手和身體乳液,防腐劑,以及制藥發(fā)紅劑。它也用于油漆,稀釋劑,涂料,清潔劑和拋光,以及表面殺菌,醫(yī)院消毒,食品加工廠等。
異丙醇的危害
經(jīng)常暴露于異丙醇的人存在一定中毒風(fēng)險,試驗分析員,打字員,畫家,木匠和內(nèi)務(wù)人員,以及使用異丙醇的不同行業(yè)工人屬于職業(yè)暴露人群。
口服或吸入,皮膚和眼睛是受其影響的四個較基本途徑。偶然攝入異丙醇二十毫升以上就可能導(dǎo)致毒性發(fā)作。周圍空氣環(huán)境超過500ppm濃度水平,應(yīng)該使用自給式呼吸器。當(dāng)濃度達(dá)到12000,就及其危險,甚至危及健康和生命。盡管通過皮膚吸收的很少,但長期接觸也會造成不良反應(yīng)。過度暴露可以導(dǎo)致眼,鼻,喉不適。它也可能會導(dǎo)致中樞神經(jīng)系統(tǒng)衰弱。嚴(yán)重情況下會引起混亂,精神協(xié)調(diào),循環(huán)系統(tǒng)和呼吸系統(tǒng)問題。
因此,在使用異丙醇時,要妥善處理,并做好保護(hù)措施,以確保不會給健康帶來危害。
物理性質(zhì)
性狀:無色透明具有乙醇?xì)馕兜目扇夹砸后w。
沸點(atm,℃,101.3kPa):82.45
熔點(atm,℃):-87.9
相對密度(g/mL,20C,atm):0.7863
相對蒸汽密度(g/mL,空氣=1):2.1
黏度(mPa·s,atm;C):2.431
閃點(atm;℃):12
燃點(atm;℃):460
蒸發(fā)熱(KJ/mol):40.06
熔化熱(KJ/kg):88.26
燃燒熱(KJ/mol):1984.7
生成熱(KJ/mol):2005.1
比熱容(KJ/(kg·K),atm;℃,定壓):2.55
臨界溫度(atm;℃):234.9
臨界壓力(MPa):4.764
電導(dǎo)率(S/m):35.1×10-7
熱導(dǎo)率(W/(m·K),atm;℃):15.49
蒸氣壓(kPa,atm;℃):4.32
爆炸下限(%,V/V):2
爆炸上限(%,V/V):12
體膨脹系數(shù)(K-1,atm;℃):0.00107
相對密度(20℃,4℃):0.7855
常溫折射率(n25):1.3752
臨界密度(g·cm-3):0.271
臨界體積(cm3·mol-1):222
臨界壓縮因子:0.250
偏心因子:0.669
Lennard-Jones參數(shù)(A):15.20
Lennard-Jones參數(shù)(K):135.4
溶度參數(shù)(J·cm-3)0.5:23.575
van der Waals面積(cm2·mol-1):6.270×109
van der Waals體積(cm3·mol-1):42.160
氣相標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱(焓)(kJ·mol-1):2051.42
氣相標(biāo)準(zhǔn)生成熱(焓)( kJ·mol-1) :-272.42
氣相標(biāo)準(zhǔn)熵(J·mol-1·K-1) :309.20
氣相標(biāo)準(zhǔn)生成自由能( kJ·mol-1):-173.6
氣相標(biāo)準(zhǔn)熱熔(J·mol-1·K-1):89.32
液相標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱(焓)(kJ·mol-1):-2005.98
液相標(biāo)準(zhǔn)生成熱(焓)( kJ·mol-1):-317.86
液相標(biāo)準(zhǔn)熵(J·mol-1·K-1) :180.58
液相標(biāo)準(zhǔn)生成自由能( kJ·mol-1):-180.29
液相標(biāo)準(zhǔn)熱熔(J·mol-1·K-1):154.4
異丙醇(67-63-0)的制備方法:
方法一:
BV-Ⅲ級異丙醇的制備主要采用精餾工藝,工藝路線是選取合適的工業(yè)原料進(jìn)行精餾、超凈過濾、超凈分裝,得到較終產(chǎn)品。
方法二:
1.其制備方法是以丙烯為原料,以磷酸硅藻土為催化劑,在加壓下直接水合成異丙醇。其工藝是將丙烯和水分別加壓到2.03MPa,并預(yù)熱至200℃,混合后進(jìn)入反應(yīng)器,進(jìn)行水合反應(yīng),反應(yīng)器內(nèi)裝有磷酸硅藻土催化劑,反應(yīng)溫度為95℃,壓力為2.03MPa,水與丙烯的摩爾比為0.7∶1,丙烯轉(zhuǎn)化率為5.2%,選擇性為99%,反應(yīng)氣體經(jīng)中和和換熱后送到高壓冷卻器和高壓分離器,氣相中的異丙醇在回收塔中用無鹽水噴淋回收,未反應(yīng)的氣體經(jīng)循環(huán)壓縮機(jī)循環(huán)使用,液相為低濃度異丙醇(15%~17%),經(jīng)粗蒸塔得85%~87%異丙醇水溶液,再用精餾塔精餾到95%,然后用苯萃取到99%以上。該方法是國內(nèi)外生產(chǎn)異丙醇的主要方法。該法不用硫酸,不存在腐蝕問題,工藝流程比較簡單。
2.還有一個硫酸水合法,即用含50%以上的丙烯為原料,在50℃和低壓下在吸收塔中用75%~85%的濃硫酸吸收,將吸收液稀釋到硫酸含量為35%,在解吸塔中用低壓蒸汽水解成異丙醇。該方法丙烯轉(zhuǎn)化率可達(dá)90%以上,得到粗品異丙醇含異丙醇高達(dá)50%~60%。此法要用硫酸,對設(shè)備腐蝕性大,另外,稀硫酸要進(jìn)行濃縮套用。CH3CH=CH2+H2SO4→(CH3)2CHOSO3H[H2O]→(CH3)2CHOH+H2SO4
3.毒性與防護(hù):
異丙醇有毒、誤入口中會抑制中樞神經(jīng),操作時應(yīng)戴好防護(hù)用具。
1.在盛有試樣2ml的試管內(nèi),加水3ml和硫酸汞試液(TS-142)1ml,漸漸加熱,應(yīng)產(chǎn)生白色或帶黃色的沉淀。
2.溶解性混溶于水、乙醇、乙醚及其他有機(jī)溶劑。按OT-42,方法測定。
3.相對密度(d2020)0.784~0.788。
4.折射率n20D1.377~1.380。
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