异丙醇生产工艺设计.docx

一：异丙醇生产工艺设计第一局部：文献综述1,异丙醇定义及研究背景异丙醇（分子式为C3H8O）又称火酒，二甲基甲醇，2- 丙醇,英文：isopropyl alcohol,是最简单的仲醇，且是正丙 醇的异构体之一是一种无色有强烈气味的可燃液体，有似 乙醇和丙酮混合物的气味，其气味不大溶于水、醇、酸、 苯、氯仿等多数有机溶剂，能与水、醇、酸相混溶，与水能形 共沸物密度（比重）:0.7863g/cm3,熔点：・88.5℃,沸 点:82.5℃,闪点自燃点:460℃,折射率：1.3772 其蒸汽能对眼睛、鼻子和咽喉产生轻微刺激；能通过皮肤被 人体吸收其蒸气与空气能形成爆炸性的混合物爆炸极限 为2.0%~12%（体积）属于一种中等爆炸危险物品属易燃 低毒物质蒸气的毒性为乙醇的二倍，内服时的毒性相反 异丙醇在许多情况下可代替乙醇作为溶剂，是一种良好溶剂 和化工原料•，用于涂料、医药、农药、化妆品等工业，也用 于生产丙酮、异丙酯、异丙胺（莠去津的原料）、二异丙酷、 乙酸异丙酯和麝香草酚等是石油化工开展史上从石油原料 制得的第一个化工产品2,作用与用途异丙醇是重要的化工产品和原料主要用于制药、化妆 品、塑料、香料、涂料及电子工业上用作脱水剂及清洗剂。

测定钢、钙、镁、银、钾、钠和锯等的试剂色谱分析参比 物质在电路板制造业，它被用作清洗剂，以及制作PCB孔导 电很多人发现它不但可以很好的清洗主板，而且往往可以 取得最正确的效果此外，它还用于其他电子设备，包括清洁 光盘盒，软盘驱动器，磁带，以及CD或DVD播放机光盘驱 动器的激光头等异丙醇还可以作为溶剂用于柔印，平版印刷，凹版印刷, 并作为设备清洁剂在油墨中也经常包含这种成分它还是 实验室稀释和提取的重要溶剂此外，异丙醇还用作汽油添 加剂和燃料管道的除冰剂在制药和化妆品工业，异丙醇用于制造生产擦洗液，手和身 体乳液，防腐剂，以及制药发红剂它也用于油漆，稀释剂, 涂料•，清洁剂和抛光，以及外表杀菌，医院消毒，食品加工 厂等在许多工业和消费产品中，异丙醇用作低本钱溶剂，也 用作萃取剂，在许多情况下可代替乙醇使用异丙醇还用作油品和胶体的溶剂，以及用于鱼粉饲料浓缩物 的制造中低品质的异丙醇用在汽车燃料中异丙醇作为 丙酮生产原料的用量在下降有几种化合物是用异丙醇合成 的，如异丙酯、甲基异丁基酮、异丙胺、二异丙酸、乙酸异 丙酯、麝香草酚和许多酯可根据最终用途供应不同品质的 异丙醇无水异丙醇的常规质量为99%以上，而专用级异丙 醇含量在99.8%以上（用于香精和药物）。

作为有机原料和溶剂有着广泛用途作为化工原料，可 生产丙酮、过氧化氢、甲基异丁基酮、二异丁基酮、异丙胺、 异丙酸、异丙醇酸、异丙基氯化物，以及脂肪酸异丙酯和氯 代脂肪酸异丙酯等在精细化工方面，可用于生产硝酸异丙 酯，黄原酸异丙酯、亚磷酸三异丙酯、三异丙醇铝以及医药 和农药等作为溶剂，可用于生产涂料、汕墨、萃取剂、气 溶胶剂等还可用作防冻剂、清洁剂、调和汽油的添加剂、 颜料生产的分散剂、印染工业的固定剂、玻璃和透明塑料的 防雾剂等异丙醇是农药生产的重要中间体，可以生产杀菌剂稻瘟 灵、异稻瘟净等，杀虫杀蛾剂胺内畏、水胺硫磷、甲基异柳 磷、残杀威、鼠戊菊酯等，以及除草剂异丙草胺，并可制备 溟代异丙烷和氯代异丙烷，也是农药的重要中间体3异丙醇生产工艺现状1855年，法国人M.贝特洛首先报道用丙烯和硫酸经水 合制得异丙醇，称间接水合法1919年，美国人C.埃利斯 对此进行了工业开发1920年底，美国新泽西标准油公司采 用埃利斯法建立了生产装置，正式投入生产1951年，英国 卜内门化学工'业公司开始用丙烯直接水合法生产异丙醇其 后，各国相继采用此法并作了改进.间接水合法:丙烯与硫酸反响先生成硫酸氢异丙酯，后者 经水解而成异丙醇，反响式为:CH3cH = CH2+H2SO4--> (CH3) 2CHOSO3 H; (CH3) 2CHOSO3 H+ H2O——(CH3)2CHOH+H2SO4,所用硫酸浓度一般大于60% (质量)， 反响在2〜2.8MRa和60~65℃下进行；水解在稍加压和 30七以下进行。

直接水合法:丙烯和水在催化剂存在下加温、加压进行水 合反响，生成异丙醇，选择性为96%o反响式为：CH3CH = CH2+H2O->(CH3)2CHOH使用的催化剂有鸨化合物、 磷酸和离子交换树脂等，较多使用的是有载体的磷酸催化剂 (见固体酸催化剂)，工艺条件为2〜6MRa、240-260℃o与 间接法相比,此法不存在硫酸腐蚀和稀酸浓缩等问题，因而在 工业生产上占主要地位其制备方法是以丙烯为原料•，以磷酸硅藻土为催化剂， 在加压下直接水合成异丙醇其工艺是将丙烯和水分别加压 至U 2.03 MPa,并预热至200℃,混合后进入反响器，进行水 合反响，反响器内装有磷酸硅藻土催化剂，反响温度为95℃, 压力为2.03 MPa,水与丙烯的摩尔比为0.7 ： 1,丙烯转化 率为5.2%,选择性为99%,反响气体经中和和换热后送到 高压冷却器和高压别离器，气相中的异丙醇在回收塔中用无 盐水喷淋回收，未反响的气体经循环压缩机循环使用，液相 为低浓度异丙醇(15%〜17%),经粗蒸塔得85%〜87%异丙 醇水溶液，再用精储塔精储到95%,然后用苯萃取到99% 以上该方法是国内外生产异内醇的主要方法该法不用硫酸，不存在腐蚀问题，工艺流程比拟简单。

还有一个硫酸水合法，即用含50%以上的丙烯为原料, 在50℃和低压下在吸收塔中用75%〜85%的浓硫酸吸收， 将吸收液稀释到硫酸含量为35%,在解吸塔中用低压蒸汽水 解成异丙醇该方法丙烯转化率可达90%以上，得到粗品异 丙醇含异丙醇高达50%〜60%此法要用硫酸，对设备腐蚀 性大，另外，稀硫酸要进行浓缩套用CH3CH= CH2+ H2SO4f (CH3)2CHOSO3H[H2O] f(CH3)2CHOH+ h2so42-丙醇可用发酵的方法生产，生产1t2■丙醇需消耗16t 粮食工业上采用丙烯水合法，较早采用硫酸水合法(又称 间接水合法)；1951年英国卜内门化学工业公司开始用丙烯 直接水合法生产2-丙醇1 .间接水合法丙烯与硫酸反响先 得到硫酸氢异丙酯，后者经水解而成异丙醇2.直接水合法 丙烯和水在催化剂存在下加温、加压进行水合反响4毒性经常暴露于异丙醇的人存在一定的中毒风险，试验分析 员，打字员，画家，木匠和内务人员，以及使用异丙醇的不 同行业工人属于职业暴露人群口服，吸入，皮肤和眼睛是受其影响的四个最基本途径 偶然摄入异丙醇二十毫升以上可能导致毒性发作周围环境 超过500ppm浓度水平，应该使用自给式呼吸器。

当浓度达 到12000,就会及其危险，甚至危及健康和生命尽管通过 皮肤吸收的很少，但是长期接触也会造成不良反响，过度暴 露可以导致眼，鼻，喉不适它也可能会导致中枢神经系统 衰弱严重情况下，会引起混乱，精神协调，循环系统和呼 吸系统问题假设发现吸入异丙醇之病患，应先移除污染源或将患者移 到新鲜空气处倘假设患者停止呼吸应立即施予人工呼吸后再 就医假设发现误食异丙醇者，应先给病患服用大量的水后再送 医治疗异丙醇排放物还会污染环境，异丙醇是一种光化学氧化剂， 它与存在地面附近的其它痕量气体一样，受阳光照射会形成 臭氧，从而导致所谓“夏季烟雾”现象，光化学烟雾会刺激人 的眼睛和呼吸系统，危害人们的身体健康和植物的生长，因 此，异丙醇是一种对环境、人体均有害的化学品，在印刷中 减少其用量是一种必然的趋势5市场需求分析欧洲溶剂工业集团(ESIG)称,2001年欧洲中间体需 求占到异丙醇消费量的32%,有14%的异丙醇用作防冰剂, 13%用于油漆和树脂，9%用于药物，4%用于食品和3%用 于油墨和粘合剂目前我国异丙醇主要用于油墨和制药工业的溶剂，其需求量 约占总需求量的50%,但是由于受到乙醇的竞争，预测今后 该领域成长速度趋势变缓；有机中间体领域需求异丙醇约占 总需求量的25%；其它各种助剂和异丙醇酯类约占需求的 25%o异丙醇在电子工业清洗剂方面的应用已成为目前全球 异丙醇需求成长最快的领域之一，我国目前已经成为世界主 要的电子电器的生产基地，我国在该领域应用刚刚起步，发 展潜力巨大，市场前景广阔参考文献CAS 数据库：67-63-0(CAS DataBase Reference) 二：实验方案设计实验目的所需化学试剂所需实验仪器实验步骤预期结果。