丙酮的生产与发展_韩大维
丙酮的生产技术进展及国内外市场分析
法 ， 外还 有 粮食 发 酵法 、 丙 醇脱 氢法 、 烯直 接 此 异 丙 氧 化法 （ ｃ ｅ 法 ） Ｗａｋｒ 、醋 酸 副产 法 以及 乙炔 水合 法
等。
粮食 发 酵法是 以谷 物 、 山芋 干或 糖蜜 等为 原料 ， 经粉 碎 、 水制 成发 酵 液 ， 高压 蒸 汽 灭 菌后 冷 却 ， 加 经 然后 接人 纯丙 酮一丁醇 菌 种进 行 发酵 ，发酵 液 经精 馏可 得到 质量 比为 ３ ６ １的商 品丙 酮 、 ：： 丁醇 和乙醇 。 由于技术 落后 ， 生产 成本 高 ， 目前该 法在 发达 国家 已
得 到 的 １ 吨／ 丙 酮 在 磷 酸镁 沸石 催 化 剂 作 用 ２万 年 下 ， 固定 床反 应器 中加 氢成异 丙 醇 ， 丙 醇与 苯进 在 异 行烷 基化 反应 生成 异丙 苯和少 量 多异 丙苯 ，多 异 丙 苯再 采用 烷基 转移 反应转 化 成异 丙苯 ，并 重 新作 为 反 应原 料使 用 。 外 ， 此 国外对 丙酮 的提 纯 方法 和 回收
两 种工 艺 给环境 带来 了严 重 的污染 ，因此 目前 已转 向先进 的绿 色 工艺 ， 即沸石 催化 固体 床 工艺 ， 同时生 产规模 也 趋 向于大 型化 。异丙 苯法 工艺 具有 产 品质 量高 、 料和 能源 消耗低 等优 点 ， 常 因 ２ 联 产 品 原 但 种 市场供 需 不 同而相 互牵制 ，影 响装 置 的开 工率 。同 时 ，未来 异丙 苯法 还将 受到 新 的苯 酚 生产 工艺 的竞 争 ， 甲苯 一 甲酸法 和 苯一 步 氧化 法 等 ， 些 新 工 如 苯 这
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２６ ０ 年第８ ０ 期
丙酮的生产工艺(苯酚联产丙酮)
• 储存注意事项：储存于阴凉、通风的库房。 远离火种、热源。库温不宜超过26℃。保 持容器密封。应与氧化剂、还原剂、碱类 分开存放，切忌混储。采用防爆型照明、 通风设施。禁止使用易产生火花的机械设 备和工具。储区应备有泄漏应急处理设备 和合适的收容材料。
• 燃爆危险：该品极度易燃，具刺激性。
3、急救措施
• 皮肤接触：脱去污染的衣着，用肥皂水和 清水彻底冲洗皮肤。
• 眼睛接触：提起眼睑，用流动清水或生理 盐水冲洗。就医。
• 吸入：迅速脱离现场至空气新鲜处。保持 呼吸道通畅。如呼吸困难，给输氧。如呼 吸停止，立即进行人工呼吸。就医。
• 食入：饮足量温水，催吐。就医。
4、消防措施
• 危险特性：其蒸气与空气可形成爆炸性混合物， 遇明火、高热极易燃烧爆炸。与氧化剂能发生强 烈反应。其蒸气比空气重，能在较低处扩散到相 当远的地方，遇火源会着火回燃。若遇高热，容 器内压增大，有开裂和爆炸的危险。
• 有害燃烧产物：一氧化碳、二氧化碳。 • 灭火方法：尽可能将容器从火场移至空旷处。喷
二、作用与用途及使用注意事项
1、作用与用途
• 丙酮是重要的有机合成原料，用于生产环 氧树脂，聚碳酸酯，有机玻璃，医药，农 药等。亦是良好溶剂，用于涂料、黏结剂、 钢瓶乙炔等。也用作稀释剂，清洗剂，萃 取剂。还是制造醋酐、双丙酮醇、氯仿、 碘仿、环氧树脂、聚异戊二烯橡胶、甲基 丙烯酸甲酯等的重要原料。在无烟火药、 赛璐珞、醋酸纤维、喷漆等工业中用作溶 剂。在油脂等工业中用作提取剂。
• 小量泄漏：用砂土或其它不燃材料吸附或吸收。 也可以用大量水冲洗，洗水稀释后放入废水系统。
• 大量泄漏：构筑围堤或挖坑收容。用泡沫覆盖， 降低蒸气灾害。用防爆泵转移至槽车或专用收集 器内，回收或运至废物处理场所处置
世界丙酮发展现状
世界丙酮发展现状丙酮（化学式C3H6O）是一种无色、易挥发的有机化合物，它是一种常见的有机溶剂，广泛应用于工业生产和实验室实验中。
以下是丙酮发展现状的相关内容。
丙酮的产量和消费量稳步增长。
根据相关统计数据，全球丙酮的产量和消费量都在稳步增长。
特别是在亚洲地区，中国是丙酮的主要生产和消费国家，丙酮市场需求量持续增长，并且逐渐向高端化学品和新材料等领域扩展。
丙酮在工业生产中的应用广泛。
丙酮作为有机溶剂，广泛应用于塑料、橡胶、各类化工原料、涂料和油墨等工业生产中。
丙酮还可以用于生产乳胶漆、合成纤维、塑料薄膜等产品。
丙酮也具有一定的危害性。
虽然丙酮在工业应用中非常常见，但它具有挥发性和易燃的特性，容易引发爆炸和火灾。
此外，长期接触丙酮会对人体健康造成危害，例如眼睛和呼吸道刺激，皮肤干燥和裂伤等。
丙酮的生产技术不断改进。
为了满足市场对丙酮的需求，丙酮的生产技术也在不断改进。
其中，丙酮的主要生产方法包括丙烯氧化法、丙醇脱水法和干馏法等。
目前，丙烯氧化法是生产丙酮的主流方法，其通过将丙烯氧化得到丙醛，再将丙醛脱氢制得丙酮。
丙酮的应用领域不断拓展。
随着产业结构的变化和技术的进步，丙酮的应用领域也在不断拓展。
例如，在医药领域，丙酮被用作药物合成的重要中间体；在化妆品领域，丙酮被用作去除指甲油的溶剂等。
丙酮的绿色生产和循环利用已成为发展趋势。
随着对环境保护和可持续发展的重视，丙酮绿色生产和循环利用已成为丙酮发展的重要趋势。
通过改进生产工艺和提高资源利用率，减少丙酮生产过程中的能耗和废液排放，达到资源节约和环境友好的目标。
总的来说，丙酮作为一种重要的有机溶剂，在工业生产和实验室实验中具有广泛的应用。
随着市场需求的增长和技术的不断进步，丙酮的产量和消费量也在稳步增长。
在未来，丙酮的绿色生产和循环利用将成为丙酮发展的重要方向，以推动丙酮产业的可持续发展。
丙酮的生产工艺论文
丙酮的生产工艺论文
丙酮是一种有机溶剂，也是一种广泛使用的化工原料，广泛用于化学、医药、合成纤维、涂料、塑料等领域。
本文将介绍丙酮的生产工艺。
丙酮的生产工艺主要分为两种，即酸碱法和脱水脱碳法。
下面将分别介绍这两种生产工艺的步骤和特点。
首先，酸碱法生产丙酮的步骤如下：
1. 将丙烯溶于硫酸，发生化学反应生成丙烯酸。
2. 将丙烯酸加热至高温，分解为乙酸和乙酸酐。
3. 通过蒸馏过程，将乙酸和乙酸酐分离。
4. 将乙酸酐加热至高温，发生分解反应生成丙酮。
5. 再次通过蒸馏过程，将丙酮纯化。
酸碱法生产丙酮的特点是原料易得、工艺简单、不需要高温高压反应器，但其缺点是生产过程中需要用到大量的硫酸，对环境造成一定的污染。
其次，脱水脱碳法生产丙酮的步骤如下：
1. 将丙烯通过氢氧化钠溶液进行吸附。
2. 将吸附后的丙烯溶液进行脱水处理，得到丙醇。
3. 将丙醇热解反应，生成丙烯和水。
4. 通过气相色谱分离，将丙烯分离出来。
5. 再经催化剂催化反应，将丙烯转化为丙酮。
6. 最后通过蒸馏、提纯等过程，得到纯度高的丙酮。
脱水脱碳法生产丙酮的特点是原料利用率高、产品质量好、无需使用大量酸碱溶剂，但其缺点是工艺复杂、设备投资大。
总之，丙酮是一种重要的化工原料，其生产工艺主要包括酸碱法和脱水脱碳法两种。
酸碱法工艺简单，但对环境造成污染；脱水脱碳法工艺复杂，但产品质量好。
随着技术的不断进步，丙酮的生产工艺将会越来越高效、环保。
丙酮的国际市场分析与预测
丙酮的国际市场分析与预测丙酮，又称丙酮醇，是一种常见的有机化合物，通常用作溶剂、反应物和中间体。
在化工和医药领域，丙酮的应用广泛，而在未来的市场，丙酮市场也将会发生许多的变化和发展。
本文将从丙酮的生产、应用、市场和未来发展进行详细的探讨。
一、丙酮的生产丙酮的主要生产方法有两种，一是通过酸性催化的干醇脱氢，另一种是通过生物发酵生产。
在干醇脱氢中，主要使用异丙醇作为反应物，经过脱氢反应后，生成丙酮和氢气。
而在生物发酵中，主要通过微生物的代谢过程产生丙酮。
二、丙酮的应用1. 化工领域丙酮在化工领域占有重要的地位，主要用于有机合成、溶剂和去污剂。
其中，丙酮的去污剂应用非常广泛，在电子、光学等行业用于清洗各种元件。
2. 医药领域在医药领域，丙酮是制备多种药物和医疗器械的重要原料。
特别是在抗生素和镇痛药的生产中，丙酮的应用非常广泛。
3. 食品领域丙酮在食品领域也有一定的应用，主要用于制作食品香精、增加味道或者作为防腐剂。
三、丙酮的国际市场现状目前，全球丙酮的生产主要集中在中国、美国、日本、韩国以及欧洲等地。
其中，中国是丙酮的最大生产国，占全球总产量的50%以上。
而从市场需求上来看，主要集中在制药、化工、医疗以及电子等领域。
在全球市场中，丙酮的价格波动比较剧烈。
在2019年，因为原油价格的下跌，市场上的丙酮价格也随之下跌。
而在2020年初，受到新冠疫情影响，丙酮的价格开始有所上涨。
不过，整体来看，随着市场需求增加和生产技术不断进步，丙酮的价格还是存在向上走的空间。
四、丙酮市场的未来发展1. 生产技术的创新在未来的市场中，丙酮的生产技术将不断创新。
随着科技的进步，生物发酵、微波辐射等现代化技术将会得到更广泛的应用，丙酮的产量也将会得到提高。
2. 应用领域的拓展随着人们对生物医药和食品安全的重视，丙酮的应用领域也将不断拓展。
在人工合成、医疗器械等领域，丙酮的运用还可以有更多的可能性。
3. 环保要求的提高在未来的市场中，环保意识的提高将直接影响丙酮市场的发展。
丙酮
維基百科丙酮也称作二甲基酮、二甲基甲酮，简称二甲酮，或称醋酮、木酮，是最简单的酮，为一种有特殊气味的无色可燃液体。
理化性质在常温下为无色透明液体，易挥发、易燃，有芳香气味。
与水、甲醇、乙醇、乙醚、氯仿和吡啶等均能互溶，能溶解油、脂肪、树脂和橡胶等，也能溶解醋酸纤维素和硝酸纤维素，是一种重要的溶剂。
[编辑] 主要用途最常见的用途是用作卸除指甲油的去光水，以及油漆的稀释剂；同时可作为有机溶剂，应用于医药、油漆、塑料、火药、树脂、橡胶、照相软片等行业。
在工业上应用于制造双酚A、甲基丙烯酸甲酯（MMA）、丙酮氰醇、甲基异丁基酮等产品，以及塑胶、纤维、药物及其他化学物质。
自然界中亦存在天然的丙酮，人体内也含有少量的丙酮。
[编辑] 毒性与医学用途对人体具有肝毒性，对于黏膜有一定的刺激性，吸入其蒸气后可引起头痛，支气管炎等症状。
如果大量吸入，还可能失去知觉。
日常生活中主要用于脱脂，脱水，固定等等。
在血液和尿液中为重要检测对象。
有些癌症患者尿样丙酮水平会异常升高。
采用低碳水化合物食物疗法减肥的人血液、尿液中的丙酮浓度也异常地高。
[编辑] 制备方法干馏法在异丙苯法尚未发明之前，早期丙酮多由乙酸钙的干馏制得。
发酵法用丁醇酵母发酵可以获得丙酮。
此法为第一次世界大战期间，由哈伊姆·魏茨曼所发展，但不久就因产率极低而被放弃。
异丙苯氧化合成法用石油工业产品异丙苯在硫酸的催化下被空气氧化重排成丙酮，副产物苯酚。
该法产生的废品很少，称为“一箭双雕”法。
[编辑] 应用溶剂：例如卸除指甲油的去光水中的主要（或唯一）成份就是丙酮。
也是实验室常备的洗涤用溶剂。
试剂：丙酮在合成上是一种C3合成子，可以用于有机合成。
另外丙酮也是一种保护基前体，通过生成缩酮来保护1,2-二醇，或者1,3-二醇。
冷剂：丙酮与干冰的混合物可当冷剂（摄氏−50度）。
奇模解答丙酮是一種有機溶劑~溶解力很強~味道比酒精重一點~有一點點淡淡的香氣~顏色揮發都很像純酒精(甲醇)~有輕微毒性且有腐蝕性所以不要接觸到皮膚~如果有很難去掉的膠漬(如三秒膠)就會用丙酮來清除~但通常也會一起破壞物體表面的漆~丙酮(Acetone)一、概述丙酮也叫醋酮，又名二甲酮；Acetone的譯音。
丙酮的生产与发展_韩大维
丙酮的生产与发展韩大维 薛丽梅 王焕民 王镜石(黑龙江省科学院石油化学研究所 哈尔滨 150040) [摘 要]本文介绍了丙酮的生产方法和发展,对国内丙酮生产状况作了评述。
[关键词]丙酮;异丙苯;异丙醇T he Development o f Acetone Pro ductionHan Daw ei,Xue Limei,W ang H uanm in and W ang Jing shi(Petroch emis try Ins titute of Heilon gjian g Acadomy of S ciences,Harbin150040) Abstract:the pr od uction meth od s of aceton e used in indus tr y w ere review ed in this paper,an d th e ap plication an d th e market situation of acetone w ere also discu ssed. Key words:acetone;cumene;isopropanol1 前 言丙酮亦称二甲基酮,是重要的有机化工原料和溶剂,其化学性质较活泼,能进行卤代、加成、缩合、还原等反应。
以丙酮为原料制得甲基丙烯酸甲酯是有机玻璃单体。
双酚A是合成材料单体,丙酮亦可制醋酐、双丙酮醇、 基化氧(M esity l ox ide)异亚丙基丙酮、甲基异丁基丙酮、己烯二醇和异佛尔酮等。
丙酮还可热解为乙烯酮。
1595年L ibav ins等第一次制得丙酮,在工业上最早是用木材干馏得到的木焦酸为原料制取乙酸钙,再干馏得丙酮。
第一次世界大战期间,由于对丙酮的需求激增,开始利用1919年Wezmann提出的发酵法生产丙酮,碳水化合物或糖密在特定的杆菌作用下,发酵生产丙酮、丁醇和乙醇。
此法首先在英国建成投产。
后来虽然出现了从乙醇或乙炔制取乙酸,再经乙酸钙干馏制取丙酮的几种方法,但均不能与发酵法相竞争,无工业化生产。
丙酮的生产工艺与技术路线的选择
丙酮的生产工艺与技术路线的选择2.1 丙酮生产方法丙酮的生产方法主要有发酵法、异丙醇法、丙烯直接氧化法、异丙苯法和乙炔水合法。
……2.1.1 发酵法发酵法由含淀粉的农副产品发酵，制得丙酮、丁醇和乙醇的混合物。
……2.1.2 异丙醇法异丙醇法也称异丙醇脱氢法，曾是世界上最主要的丙酮生产方法，……2.1.3 丙烯直接氧化法丙烯直接氧化法（Wacker）是以氧气为氧化剂，……2.1.4 异丙苯法异丙苯法是最为经济的丙酮生产方法，……异丙苯法也叫异丙苯氧化法，……2.2 丙酮生产工艺研究及进展丙酮的生产方法较多。
……2.3 丙酮生产工艺路线的选择丙酮主要有丙酮的生产方法主要有发酵法、异丙醇法、丙烯直接氧化法、异丙苯法和乙炔水合法。
……2.4 丙酮质量指标目前我国工业丙酮执行中华人民共和国国家标准GB/T6026-1998，该标准是等效采用ASTMD329-1995标准，对GB/T 6026-1989进行了修订。
表2.1 丙酮质量指标表注:异丙苯法不考核醇含量.详细内容参见六鉴网()发布《丙酮技术与市场调研报告》。
她含着笑，切着冰屑悉索的萝卜，她含着笑，用手掏着猪吃的麦糟，她含着笑，扇着炖肉的炉子的火，她含着笑，背了团箕到广场上去晒好那些大豆和小麦，大堰河，为了生活，在她流尽了她的乳液之后，她就用抱过我的两臂，劳动了。
大堰河，深爱着她的乳儿；在年节里，为了他，忙着切那冬米的糖，为了他，常悄悄地走到村边的她的家里去，为了他，走到她的身边叫一声“妈”，大堰河，把他画的大红大绿的关云长贴在灶边的墙上，大堰河，会对她的邻居夸口赞美她的乳儿；大堰河曾做了一个不能对人说的梦：在梦里，她吃着她的乳儿的婚酒，坐在辉煌的结彩的堂上，而她的娇美的媳妇亲切的叫她“婆婆”…………大堰河，深爱她的乳儿！大堰河，在她的梦没有做醒的时候已死了。
她死时，乳儿不在她的旁侧，她死时，平时打骂她的丈夫也为她流泪，五个儿子，个个哭得很悲，她死时，轻轻地呼着她的乳儿的名字，大堰河，已死了，她死时，乳儿不在她的旁侧。
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丙酮的生产与发展韩大维 薛丽梅 王焕民 王镜石(黑龙江省科学院石油化学研究所 哈尔滨 150040) [摘 要]本文介绍了丙酮的生产方法和发展,对国内丙酮生产状况作了评述。
[关键词]丙酮;异丙苯;异丙醇T he Development o f Acetone Pro ductionHan Daw ei,Xue Limei,W ang H uanm in and W ang Jing shi(Petroch emis try Ins titute of Heilon gjian g Acadomy of S ciences,Harbin150040) Abstract:the pr od uction meth od s of aceton e used in indus tr y w ere review ed in this paper,an d th e ap plication an d th e market situation of acetone w ere also discu ssed. Key words:acetone;cumene;isopropanol1 前 言丙酮亦称二甲基酮,是重要的有机化工原料和溶剂,其化学性质较活泼,能进行卤代、加成、缩合、还原等反应。
以丙酮为原料制得甲基丙烯酸甲酯是有机玻璃单体。
双酚A是合成材料单体,丙酮亦可制醋酐、双丙酮醇、 基化氧(M esity l ox ide)异亚丙基丙酮、甲基异丁基丙酮、己烯二醇和异佛尔酮等。
丙酮还可热解为乙烯酮。
1595年L ibav ins等第一次制得丙酮,在工业上最早是用木材干馏得到的木焦酸为原料制取乙酸钙,再干馏得丙酮。
第一次世界大战期间,由于对丙酮的需求激增,开始利用1919年Wezmann提出的发酵法生产丙酮,碳水化合物或糖密在特定的杆菌作用下,发酵生产丙酮、丁醇和乙醇。
此法首先在英国建成投产。
后来虽然出现了从乙醇或乙炔制取乙酸,再经乙酸钙干馏制取丙酮的几种方法,但均不能与发酵法相竞争,无工业化生产。
三十年代末石油工业开始发展,由于发酵法生产丙酮消耗大量粮食,此法逐渐被以石油为原料的方法所代替;首先发展的是异丙醇脱氢法,50年代异丙苯法生产苯酚、丙酮问世,丙酮工业生产又转向此法。
并成为目前世界上生产丙酮的主要方法。
此外,三十年代美国曾由液化石油气生产丙酮,但由于产品是复杂混合物,分离困难,导致流程复杂,现已停产。
丙烯直接氧化法制丙酮,工业上称W acker法,是在乙烯直接氧化生产乙醛的基础上发展起来的,日本建有三个工厂,总生产能力105t/a左右,由于设备腐蚀问题,未获得大规模发展。
目前世界上丙酮生产方法主要是异丙苯法、异丙醇脱氢法和丙烯直接氧化法;发酵法在发展中国家仍有一定比重。
2 丙酮的主要生产方法[1,2]2.1 发酵法发酵法能生产丙酮、丁醇和乙醇三种化合物,所用原料为淀粉和糖蜜,整个发酵过程是在特种菌类作用下一个很复杂的生物化学过程:(C6H16O5)x C6H12O6CH3COCH3+C2H5O H+C4H9OH,发酵法生收稿日期:1996—06—02产1吨丙酮约耗11吨淀粉或60～66吨废糖密,发酵法所得1吨总溶剂约含丁醇580kg 、丙酮300kg 和乙醇120kg 。
2.2 异丙醇脱氢法美国于1929年实现了用异丙醇脱氢法生产丙酮的工业化。
反应是在250～270℃气相中进行的:CH 3CHOH CH 3CatCH 3CO CH 3+H 2-66.53kJ /mol ,采用了氧化锌或金属铜及合金为催化剂。
原料异丙醇经气化预热后送脱氢反应器,反应混合气与原料气换热后送入气液分离器分离,冷却吸收塔用水吸收气相中未冷凝的丙酮,并分离出纯度99%(体积)的氢气,可直接用于加氢过程,粗丙酮去丙酮精馏塔进行蒸馏得丙酮,塔底物去异丙醇精馏塔回收异丙醇循环到脱氢器,生产流程见图1。
异丙醇的单程转化率为80%,每吨丙酮耗异丙醇1.1t,冷却水64.35m 3,蒸气2041kg ,电量100kW ・h,燃料1.58M J 。
催化剂寿命达4个月以上。
图1 异丙醇脱氢生产丙酮流程图1—原料贮槽;2—换热器;3—反应炉;4—洗涤器;5—脱除轻组份塔;6—脱除重组份塔2.3 异丙苯法异丙苯法是丙酮生产中最经济的方法。
是美国Her cules Po wer 公司和英国酿酒公司分别研究成功的,1953年在加拿大沙威尼根公司首先实现工业化。
它以丙稀和苯为原料经烃化制异丙苯、再氧化成过氧化氢异丙苯,最后分解成苯酚和丙酮。
每吨苯酚副产0.6t 丙酮,每吨异丙苯生产0.4～0.45t 丙酮。
反应式如下:C 6H 6+CH 3CH =CH 2AlCl 3或H 3P O 4C 6H 5CH (C H 3)2+O 2碱C 6H 5C (CH 3)2OOH 酸C 6H 5OH +CH 3COCH 3在工业上,烃化反应有三种方法,其中两种液相反应,一种气相反应。
一种液相反应是用硫酸或氢氟酸作催化剂在苯∶丙烯=5.2～6.2∶1,反应温度35～40℃,压力1.17M Pa 下进行,丙烯转化率可达100%。
另一种液相反应是用三氯化铝作催化剂,在60～100℃,常压或加压下反应异丙苯收率为95%左右。
气相反应是以磷酸为催化剂,将磷酸浸渍在硅藻土或氧化硅上,于250℃,2.03～2.53M P a 下进行,苯∶丙烯=5∶1,丙烯转化率为94%,异丙苯收率为95%。
烃化反应物经蒸馏后,得到99%的异丙苯,回收苯循环使用。
第二步异丙苯氧化成过氧化氢异丙苯是在100℃,常压或几个大气压下,用空气作氧化剂,碱性介质存在下进行,在生成过氧化氢异丙苯浓度达25%～30%时送入浓缩塔,未转化的异丙苯循环使用。
第三步一般用10%硫酸作催化剂,在45～75℃,常压下将过氧化氢异丙苯分解成苯酚和丙酮,分别进行蒸馏精制得高纯度产品。
生产流程见图2。
异丙苯法生产苯酚、丙酮,折合为生产1吨丙酮,耗电460kW ・h,中压蒸汽(1.6M Pa )0.2吨,低压蒸汽(0.25M P a)2.4吨,燃料3.77GJ,异丙苯1.38～1.39吨图2 异丙苯氧化合成苯酚和丙酮的流程1,2—氧化塔;3,6—冷凝器;4—换热器;5—异丙苯回收塔;7—分解器;8—冷却器;9—粗分塔;10—轻组分塔;11—精丙酮塔;12—脱重组分塔;13—脱轻组分塔;14—精苯酚塔2.4 丙烯直接氧化法[3]1964年日本大协和石油化工公司首先工业化,类似于乙烯直接氧化制乙醛的工艺过程。
二者的区别是乙烯直接氧化通常是一段法,而丙烯氧化为两段法即丙烯氧化和催化剂再生是在两个反应器中进行(图3)。
图3 丙烯直接氧化法制丙酮的工艺流程图1—反应器;2—再生器;3—粗丙酮分离器;4—汽提塔;5—精馏塔丙烯原料进入第一段反应器进行氧化生成丙酮,汽提分出丙酮后,催化剂在第二反应器中用空气再生,主要反应如下:CH3CH=CH2+PaC l2+H2O CH3COCH3+Pd+2HCl;Pd+2C uCl2PdCl2+2CuCl;4CuC l+4HC l+O24CuC l2+2H2O第一段为管式反应器,器内充满含有催化剂的水溶液,反应在0.9～1.2M Pa和100～120℃下进行。
第二段反应器的管长较一段短,经一段汽提后的催化剂泵入二段反应器在高于氧化反应操作温度和压力条件下用空气氧化进行再生,再生后返回一段反应器,整个过程连续进行。
丙烯的转化率是99%,生成丙酮的选择性为92%～94%。
按伍德(U hde)公司于1981年公布的数据,丙烯直接氧化剂丙酮工艺过程中生产1吨丙酮,耗丙烯781kg,空气1.100m3(标态),盐酸(100%)15kg,P dCl20.9g,CuCl2・2H2O150g,脱离子水3m3,冷却水(20℃)584m3,蒸气7.500kg,电力375kW・h。
3 近年来几个工业化国家丙酮生产及发展概况3.1 美国生产丙酮的公司、厂址及生产能力分布情况,见表1[4]。
表1 公 司厂 址方 法生产能力(×104t/a)联合西格纳尔Allied-Signal宾西法尼亚法兰克福市(Frakford Pa)异丙苯法22.5阿列斯坦喀Aris tech俄亥俄州哈佛海尔市(Haverhill ohio)异丙苯法17.7 BTL伊利诺伊州兰岛市(Blue lsland)异丙苯法 2.5道化学(Dow)德克萨斯州费里波特市(Free Port T ex)异丙苯法14.0通用电气(General Electric)印第安纳州蒙特维龙市(M ount Veron)异丙苯法17.2佐治亚海湾(Geogia Gu lf)路易斯安那州泼拉奎门市(Plaquemine La)异丙苯法12.0帕沙特那市(Pasadena Tex)异丙苯法10.9得 士 古(T ex aco)堪萨斯州爱多拉多市(El Dorado kan)异丙苯法 2.6壳 牌(Sh ell)得克萨斯州迪尔帕克市(Deer Park T ex)异丙醇脱氢法16.6(4.5)联合碳化物(Union Carbide)西费吉尼亚州(Ins titu te W.Va)异丙醇脱氢法7.3总生产能力在120×104t/a以上,其中除壳牌和联合碳化物公司采用异丙醇法外,其余均用异丙苯法,约占总生产能力的90%。
美国近年来丙酮市场需求呈上升趋势,市场需求情况和年增长率及市场应用见表2～4。
表2 美国丙酮市场需求概况[4] ×104t/a1989年113.51990年118.01994年127.11995年130.5表3 美国丙酮生产年增长率1980～1989 2.11990～1994 2.5表4 美国丙酮市场应用分布主 要 应 用所占比例(%)甲基丙烯酸甲酯,甲基丙烯酸及其高碳烷基酯4溶 剂20双 酚 A13甲基异丁基甲酮(M IBK)甲基异丁基甲醇(M IBC)10医药及药品6其他化学品5出 口6 美国丙酮生产以异丙苯法为主,该法在生产苯酚时联产丙酮,因此丙酮生产受苯酚市场左右。
目前苯酚市场需求回升丙酮产量仍将保持旺盛的态势。
3.2 日本丙酮生产及发展趋势日本是世界上唯一有丙烯直接氧化法生产丙酮的国家,目前日本采用该法的装置有三套,总生产能力达10.4×104t/a。
70年代丙烯直接法占总量的75%,以后日本丙酮工业有了很大发展,到1995年日本丙酮设备生产能力如表5[5]所示。
表5企业名厂址现有能力(104t/a)方 法三井石油化学千叶11.4异丙苯法三井东压化学大阪12.0异丙苯法三菱化学鹿岛10.8异丙苯法三井石油化学岩国 1.8异丙醇脱氢法住友化学大分 1.2异丙醇脱氢法协和油化四日市 3.6W acker法三菱化学水岛 3.0W acker法日本丙酮市场应用及增长情况如表6。