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异丙醇主要生产工艺介绍及比较

最早生产异丙醇的方法是以粮食为原料，通过粮食发酵制丙酮,丙酮加氢制得异丙醇，每吨异丙醇约需消耗粮食16吨，此法己逐渐被淘汰。目前国内外主要采用丙烯水合法生产异丙醇，此法以丙烯为原料，丙烯经水合生成异丙醇。根据是否生成中间产品，其工艺路线又分为丙烯间接水合法（又称丙烯硫酸水合法）和丙烯直接水合法。

4.1异丙醇主要生产工艺介绍

4.1.1丙烯间接水合法

丙烯间接水合法的主要反应如下

酯化反应：

C虽—=CH2+H2S04^CH3）2CHOSO3H［硫酸氢异丙酯）

ch2—CH=CH2+QCH3）2CHOSO2H^

2choso2ch（ch3＞）2

水解反应：

qch^2choso2h+h2o^ch3\choh+h2so4

（.CH3）2CHOSO2CH（CH2）1+H2O^2QCH3^2CHOH+H2so4

丙烯溶在硫酸溶液中醋化生成硫酸氢异丙醋和硫酸二异丙醋，再经水解制得粗异丙醇，最后精制得高纯度［〉99%（w）］异丙醇产品。水解所得稀硫酸，经浓缩并除去固体或胶状物回收利用。由于硫酸的存在，丙烯发生低聚、中间产品热解等副反应，反应生成

的中间体与异丙醇反应生成异丙瞇

副反应：

(CH?)2CHOH+QCH2)2CHOSO3Ht[(CHJ2f的2°+虽5。4

丙烯间接水合法的生产流程示意图如图

图44丙烯间接水合法的生产流程示意图

质量分数为50%?90%的丙烯和硫酸（质量分数为70%?85%）在反应温度45?55°C、反应压力（2.0?2.8）MPq。在反应器内进行醋化反应。由第1反应器岀来的物料在分离器中分岀粗醋和未反应的丙熄丙烯憎分，粗醋进入水解塔，未反应的丙熄丙烯懈分进入第2反应器，继续进行醋化反应。第2分离器中分岀的粗醋也进入水解塔。经水解塔、水解汽提塔、中和塔后得到约60%(w)的异丙醇，送精制工序精制。

粗醇在轻组分塔中分出异丙瞇，在共沸塔中分出废水和聚合

物，经脱色和脱臭后，送去生产丙酮或送脱水塔脱水。该塔用苯或环己烷作脱水剂，它与水形成共沸物从塔顶排出，塔底物即为无水异丙醇。为了得到高纯度异丙醇，再将无水异丙醇在拔头塔中精懈除去少量轻组分，在尾塔中除去少量重组分，最后制得质量分数大于99%的异丙醇成品。

丙烯间接水合法优缺点：丙烯间接水合法的优点是对原料丙烯的纯度要求不高，丙烯转化率可达90%以上，得到的粗异丙醇质量分数高达60%左右，因而可以减少精制费用。缺点是流程复杂，选择性较低，只有95%,水解醋类和硫酸再生都需消耗大量的蒸气，设备腐蚀严重，而且存在废硫酸的处理问题。

4.1.2丙烯直接水合法

丙烯直接水合法是使丙烯在催化剂存在下直接发生水合反应生

成异丙醇，同时生成副产正丙醇，反应方程式如下：

主反应：CH2-CH=CH2+H2O^CCH3)2CHOH

副反应：ch3-ch=ch2+h2o^ch3ch2ch2oh

丙烯直接水合法可分为气相水合、液相水合、气■液混相水合3种方法。气相水合法以磷酸/硅藻土为催化剂的维巴法为代表，液相水合法以德山曹达溶液催化法为代表，气?液混相法以德士古的离子交换树脂法为代表。

4.1.3气相直接水合法(维巴法)

维巴气相直接水合法是目前世界上生产异丙醇的主要方法之一，锦州石化公司即用此法生产。该法采用磷酸/硅藻土为催化剂,催化剂含磷酸20%—30%(w),反应时催化剂表面上的磷酸饱和蒸气压起主要作用，工艺条件见表4?1。

表磷酸/硅藻土为催化剂时的工艺条件

名称

指标

原料丙烯质量分数/%

99

水烯摩尔比

(0.65?0.70):1

温度/°c

195±5

压力/MPq

2.0±0.1

空速/h

1300±50

单程转化率/%

5~6

选择性/%

98~99

循环气中丙烯质量分数/%

85

催化剂中h3po4质量分数/%

20?30

维巴气相直接水合法的工艺流程示意图见图4-2.

器一丙烷.丙林（去加辑）（Htt用）疑余异丙HiIfi品异丙?

器一

丙烷.丙林（去加辑）

（Htt用）疑余异丙Hi

Ifi品异丙?

ft*

图4-2维巴气相直接水合法的工艺流程示意图

原料丙烯进反应器之前先经C3分镭塔提浓至99.

6%?99.7%（w）,以免在反应中生成过多的副产物。气化的丙烯和水按摩尔比1:0.65,在180?200°C,2.OMPa下，通过固定床反应器中的固体磷酸催化剂进行气相直接反应，生成粗异丙醇溶液，同时副产少量异丙瞇、丙酮和正丙醇，粗异丙醇液中含异丙醇20%（w）,未转化的丙烯经压缩机再循环使用。洗涤并用NmOH溶液中和的粗异丙醇溶液进入轻组分塔，从塔顶除去瞇类及其他轻组分。汽提掉轻组分的稀异丙醇进异丙