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(guò)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(gè)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(guò)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?yè)p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(diǎn)是可以利用廉價(jià)低質(zhì)量分?jǐn)?shù)的丙烯以及廉價(jià)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(fèi)用。不足之處是流程復(fù)雜，選擇性較低，水解酯類(lèi)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(duì)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(shí)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(guó)維巴公司開(kāi)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(guó)德士古德國(guó)分公司(DeutcheTexaco)的離子交換樹(shù)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

物理性質(zhì)

性狀：無(wú)色透明具有乙醇?xì)馕兜目扇夹砸后w。

沸點(diǎn)（atm,℃,101.3kPa）：82.45 

熔點(diǎn)（atm,℃）：-87.9

相對(duì)密度（g/mL,20C,atm）：0.7863

相對(duì)蒸汽密度（g/mL,空氣=1）：2.1

黏度（mPa·s,atm;C）：2.431

閃點(diǎn)（atm;℃）：12

燃點(diǎn)（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(duì)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