异丙醇制备以及用途

2019-08-06

异丙醇一种有机化合物，正丙醇的同分异构体，别名二甲基甲醇、2-丙醇，行业中也作IPA。它是无色透明液体，有似乙醇和丙酮混合物的气味。溶于水，也溶于醇、醚、苯、氯仿等多数有机溶剂。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、涂料等。

异丙醇间接水合法

丙烯与硫酸反应先得到硫酸氢异丙酯，后者经水解而成异丙醇。
1. 将含丙烯50%以上的原料气通入吸收塔，在50℃和低压下用75%-85%的浓硫酸进行吸收反应，生成硫酸氢异丙酯。
2. 加水将吸收液稀释到硫酸含量为35%后，在解吸塔中用低压蒸汽将硫酸氢异丙酯水解成异丙醇。经粗蒸塔馏到异丙醇与水的共沸组成，含异丙醇87%左右。
3. 再继续用蒸馏塔蒸浓到95%，用苯萃取、分离水后再蒸馏，可得含异丙醇99%以上的成品。
特点是对丙烯的纯度要求不高，而且丙烯转化率可达50%-60%，可减少精制费用。但耗用硫酸量大，而且存在设备腐蚀和40%的废硫酸的浓问题。

异丙醇直接水合法

丙烯和水在催化剂存在下加温、加压进行水合反应。
1. 将丙烯和水分别加压到1.96MPa，并预热到200℃，混合后加入反应器，进行水合反应.反应器内装有磷酸硅藻土催化剂或者钨系催化剂，反应温度为95℃，压力为0.96MPa，水与丙烯的摩尔比为0.7：1，丙烯的单程转化率为5.2%，选择性为99%。
2. 反应气体经中和换热后送到高压冷却器和高压分离器，气相中的异丙醇在回收塔中用脱离子水喷淋回收，未反应的气体经循环压缩机加压后循环使用（保持循环系统中丙烯含量85%）。
3. 液相为低浓度异丙醇（15%-17%），经粗蒸塔蒸馏得85%-87%的异丙醇水溶液，再经蒸馏塔蒸浓到95%，然后用苯萃取提浓到99%以上。
与丙烯硫酸水合法相比，此方法不用硫酸，不存在腐蚀设备问题，工艺流程简单；但丙烯单程转化率低，丙烯循环量太大，而且要求
原料丙烯纯度达99.5%。为了克服丙烯直接水合法的缺点，以95%的丙烯为原料，反应温度240-270℃，反应压力14.7-19.6MPa，水与丙烯的摩尔为水过量。
丙烯转化率为60%-70%，异丙醇选择性为99%，异丙烯精馏制后纯度可达99.9%以上，副产物为二异丙醚。此外，采用分子筛催化丙烯水合制异丙醇也是非常有前途的改进工艺方法。
以工业品异丙醇为原料，经吸附除水、二次蒸馏，即可得纯品。
主要用途：
1.异丙醇广泛用作有机材料和溶剂。作为生产丙酮、过氧化氢、甲基异丁酮、二异丁酮、异丙胺、异丙醚、异丙基氯、脂肪酸异丙酯、氯代脂肪酸异丙酯的化工原料。在精细化工中，可用于医药、农药、醋酸二异丙酯、醋酸异丙酯、百里香酚以及汽油添加剂的生产。
2.异丙醇是工业上相对便宜的溶剂，应用广泛，可与水自由混合，亲油材料的溶解度强于乙醇，可作为硝基纤维素、橡胶、油漆、虫胶、生物碱等溶剂使用。可用于生产油漆、油墨、萃取剂、气溶胶剂。可作为防冻剂、清洁剂、混合汽油添加剂、颜料生产分散剂、印染固定剂、玻璃、透明塑料防雾剂等。
3.异丙醇用于钡、钙、铜、镁、镍、钾、钠、锶、亚硝酸盐、钴等的测定。
4.异丙醇在电子工业中，它可以用作石油清洁剂。在油脂行业中，棉籽油萃取剂，也可用于动物源性组织膜的去除。
5.异丙醇用作油井水基压裂液的消泡剂，空气形成爆炸性混合物，遇明火、高热能引起燃烧爆炸，与氧化剂能发生强烈反应。

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