異丙醇生產技術淺析

題外話：2020眨眼就開啟倒計時了，今年實在是充滿考驗的一年。小編喜歡的一句年終熱語：實「鼠」不易，「牛」轉乾坤。在這裡祝大家新年快樂~異丙醇是世界上最早生產的石油化工產品之一，是一種重要的有機化工原料和性能優良的有機溶劑，用途非常廣泛。倘若提出一項以異丙醇作為產品的方案設計任務，對於化工設計學子來說應該是一項很有意義的課題。本期推送小編挑選了異丙醇生產過程，將結合文獻資料對異丙醇進行產品簡介及工藝概述。異丙醇（Iso-Propyl Alcohol，IPA），是一種有機化合物，正丙醇的同分異構體，別名二甲基甲醇、2-丙醇，行業中也作IPA。無色透明液體，有似乙醇和丙酮混合物的氣味，能與醇、醚、氯仿和水混溶，能溶解生物鹼、橡膠、蟲膠、松香、合成樹脂等多種有機物和某些無機物，與水形成共沸物，不溶於鹽溶液。常溫下可引火燃燒，其蒸汽與空氣混合易形成爆炸混合物。

異丙醇用途非常廣泛，主要在油墨和塗料等領域中作為有機溶劑，在醫藥、有機化工原料及電子工業等方面也有重要應用。作為化工原料，可生產丙酮、過氧化氫、甲基異丁基酮、二異丁基酮、異丙胺、異丙醚、異丙基氯化物，以及脂肪酸異丙酯和氯代脂肪酸異丙酯等。在精細化工方面，可用於生產硝酸異丙酯，黃原酸異丙酯、亞磷酸三異丙酯、異丙醇鋁以及醫藥和農藥等，也可用於生產二異丙酮、醋酸異丙酯和麝香草酚以及汽油添加劑。 

作為溶劑是工業上比較廉價的溶劑，用途廣，能和水自由混合，對親油性物質的溶解力比乙醇強，可以作為硝基纖維素、橡膠、塗料、蟲膠、生物鹼等的溶劑。可用於生產塗料、油墨、萃取劑、氣溶膠劑等。還可用作防凍劑、清潔劑、調和汽油的添加劑、顏料生產的分散劑、印染工業的固定劑、玻璃和透明塑料的防霧劑等。用作膠黏劑的稀釋劑，還用於防凍劑、脫水劑等。在電子工業中，可用作清洗去油劑。油脂行業中，棉籽油的萃取劑，也可用於動物源性組織膜的脫脂。我國異丙醇市場的需求量正在穩步逐年増加，但異丙醇的供應增長卻明顯落後於市場需求。我國是異丙醇進口大國，從上世紀60年代才開始異丙醇工業化研究，1977年中石油錦州石化公司建立年產2萬噸異丙醇裝置，後續全國產能才逐步擴大。長期以來，我國均需要從國外大量進口。在未來的很長一段時間中，異丙醇市場供需矛盾必將更為突出。

公司

產能

生產工藝

中石油錦州石化公司

10

丙烯水合法

浙江新化化工股份有限公司

5

丙酮加氫法

山東東營海科化工（集團公司）

4.5

丙烯水合法

山東淄博博諾奧化工有限公司

2

丙烯水合法

浙江建德建業有機化工有限公司

1

丙酮加氫法

山東德州德化化工有限公司

1

丙酮加氫法

其他

1

異丙醇最初的生產工藝大家可能有些意外：由糧食進行生物發酵得到丙酮，後續經過加氫反應生產異丙醇產品。這種原始工藝耗費了大量優質糧食，不出意料被歷史進程所淘汰。目前，世界上工業化生產異丙醇的方法主要可分為丙烯間接水合法和丙烯直接水合法。近幾年來丙酮原料市場生產產能過剩，從而出現了以丙酮為原料，通過催化加氫生產異丙醇的工藝，此外還有一些通過直接氧化等方法生產異丙醇的方法和報導。

丙烯直接水合法

丙烯直接水合法是目前工業上主要的生產方法。它是在有催化劑的條件下，由高純度的丙烯和水直接水合生成異丙醇，同時也有副產物正丙醇。丙烯直接水合法制異丙醇主要又包括3種方法：氣相直接水合法，液相直接水合法和氣-液混相水合法，這三種方法也是目前世界上用的最多的生產方法。其中氣相直接水合法是以磷酸/硅藻土為催化劑的德國維巴公司開發的維巴法為代表，液相直接水合法以鎢系多陰離子的水溶液（如矽鎢酸)為催化劑的日本德山曹達公司溶液催化法為代表，氣-液混相法以氧化鎢/矽膠為催化劑的美國德士古德國分公司的離子交換樹脂法為代表。

（丙烯直接水合法-維巴法流程）

（丙烯直接水合法-德山曹達法流程）

（丙烯直接水合法-德士古法流程）

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生酯化反應生成硫酸氫異丙酯和硫酸二異丙酯, 再經水解製得粗異丙醇, 最後經精製得高純度的異丙醇產品。水解所得的稀硫酸, 經濃縮並除去固體或膠狀物後可回收利用。

流程複雜,，選擇性較低,，水解酯類和硫酸再生需要消耗大量的蒸汽,，設備腐蝕嚴重，廢水和廢氣處理較為困難，對環境有一定的汙染，且原料消耗和生產成本較高，使其發展受到一定的限制。20 世紀80年代後該法被逐漸淘汰。

（丙烯間接水合法流程）

丙酮加氫法

作為最初糧食發酵生產異丙醇產品的中間體--丙酮，其產能近年來逐步攀升，因此丙酮加氫法製取異丙醇的技術又重回工業人員視線。

相比於硫酸間接水合法來說, 丙酮加氫法對生產設備的腐蝕程度較低。丙酮加氫法採用銅或鋅氧化物為載體催化劑或鎳基催化劑, 在70-200℃、常壓條件下, 丙酮加氫生成異丙醇。該法選擇性較高, 丙酮轉化率可達90%。但丙酮原材料價格昂貴，生產支出成本較高，經濟利益單薄使丙酮加氫法難以實現大規模工業擴建。

除此之外，丙烷氧化、酯交換法、酶催化、酯類加氫等方法生產異丙醇近些年來發展迅速，雖然目前沒有在工業上被廣泛應用，但是由於經濟優勢、原子經濟性好、操作簡單、能耗低等優點逐漸被人們重視，尤其在目前很多原料產能過剩的基礎上，開闢新工藝生產異丙醇有著廣闊的前景。以上就是本期異丙醇生產工藝介紹的內容了，相信除了推文所述，異丙醇生產過程中尚有不少未曾大規模工業化的特有技術，正等待同學們發掘。李銀彥. 異丙醇生產技術及市場展望[J]. 精細與專用化學品, 2011, 19(12):8-11.崔小明. 異丙醇的生產技術及市場分析[J]. 化學工業, 2007, 25(012):34-42.劉中民, 朱書魁, 張世剛,等. 丙烯直接水合法生產異丙醇技術[J]. 精細與專用化學品, 2005, 13(15):1-4.徐家浩. 異丙醇合成工藝的優化與控制研究[D]. 2018.周慶偉. 丙烯直接水合製備異丙醇工藝的研究[D]. 2015.劉銀川. 丙烯水合制異丙醇工藝的全流程模擬[D]. 北京化工大學, 2011.微信交流群請添加微信號：hgsheji （備註2021），拉你進群

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