丙酮的生产工艺(苯酚联产丙酮)

1、丙酮七人行组长： 组员：演讲：崔立松 开慧 李德胜 朱卫东 闵欢 张兴宏 李凤轩崔立松 闵欢 朱卫东目录目录 一、理化性质一、理化性质 1、物理性质、物理性质 2、化学性质、化学性质 二、作用与用途及使用注意事项二、作用与用途及使用注意事项 1、作用及用途、作用及用途 2、危险性概述、危险性概述 3、急救措施、急救措施 4、消防措施、消防措施 5、泄露应急处理、泄露应急处理 6、操作处置及储存、操作处置及储存 三、丙酮的生产工艺方法三、丙酮的生产工艺方法 四、异丙苯制取丙酮的生产工艺四、异丙苯制取丙酮的生产工艺 （一）异丙苯的制取（一）异丙苯的制取 1、固体磷酸催化法、固体磷酸催化法(SPA)

2、生产异丙苯生产异丙苯 2、非均相、非均相AICI3HCI络合催化法生产异丙苯工艺络合催化法生产异丙苯工艺 3、均相、均相AICI3络合催化法生产异丙苯工艺络合催化法生产异丙苯工艺 4、沸石分子筛生产异丙苯、沸石分子筛生产异丙苯 （二）丙酮的制取（二）丙酮的制取 1、过氧化氢异丙苯的制取、过氧化氢异丙苯的制取 2、CHP分解分解 3、产品精制、产品精制1、物理性质、物理性质 丙酮结构式 外观与性状：无色透明易流动液体，有芳香气味，极易挥发。 熔点()：-94.6 相对密度（水=1）：0.80 沸点()：56.5 相对蒸气密度（空气=1）：2.00 分子式：C3H6O 分子量：58.08 饱和蒸气

3、压(kPa)：53.32(39.5) 燃烧热(kJ/mol)：1788.7 临界温度()：235.5 临界压力(MPa)：4.72 辛醇/水分配系数的对数值：-0.24 闪点()：-20 爆炸上限%(V/V)：13.0 引燃温度()：465 爆炸下限%(V/V)：2.5 溶解性：与水混溶，可混溶于乙醇、乙醚、氯仿、油类、烃类等多数有机溶剂。 丙酮是脂肪族酮类具有代表性的的化合物，具有酮类的典型反应。例如：与亚硫酸氢钠形成无色结晶的加成物。与氰化氢反应生成丙酮氰醇。在还原剂的作用下生成异丙酮与频哪醇。丙酮对氧化剂比较稳定。在室温下不会被硝酸氧化。用碱性高锰酸钾或铬酸钾等强氧化剂做氧化剂时，生成乙

4、酸、甲酸、二氧化碳和水。在碱存在下发生双分子缩合，生成双丙酮醇。 2、化学性质、化学性质2mol丙酮在各种酸性催化剂（盐酸，氯化锌或硫酸）存在下生成亚异丙基丙酮，再与1mol丙酮加成，生成佛尔酮（二亚异丙基丙酮）。3mol丙酮在浓硫酸作用下，脱3mol水生成1，3，5-三甲苯。在石灰。醇钠或氨基钠存在下，缩合生成异佛尔酮（3，5，5-三甲基-2-环己烯-1-酮） 在酸或碱存在下，与醛或酮发生缩合反应，生成酮醇、不饱和酮及树脂状物质。与苯酚在酸性条件下，缩合成双酚-A。丙酮的-氢原子容易被卤素取代，生成-卤代丙酮。与次卤酸钠或卤素的碱溶液作用生成卤仿。 丙酮与Grignard试剂发生加成作用，加

5、成产物水解得到叔醇。丙酮与氨及其衍生物如羟氨、肼、苯肼等也能发生缩合反应。此外，丙酮在5001000时发生裂解，生成乙烯酮。在170260通过硅-铝催化剂，生成异丁烯和乙醛；300350时生成异丁烯和乙酸等。二、作用与用途及使用注意事项二、作用与用途及使用注意事项1、作用与用途、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

6、用作提取剂。 2、危险性概述、危险性概述 健康危害：急性中毒主要表现为对中枢神经系统的麻醉作用，出现乏力、恶心、头痛、头晕、易激动。重者发生呕吐、气急、痉挛，甚至昏迷。对眼、鼻、喉有刺激性。口服后，先有口唇、咽喉有烧灼感，后出现口干、呕吐、昏迷、酸中毒和酮症。 慢性影响：长期接触该品出现眩晕、灼烧感、咽炎、支气管炎、乏力、易激动等。皮肤长期反复接触可致皮炎。 燃爆危险：该品极度易燃，具刺激性。3、急救措施、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

7、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、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。喷水保持火场容器冷却，直至灭火结束。处在火场中的容器若已变色或从安全泄压装置中产生声音，必须马上撤离。 灭火剂：抗溶性泡沫、二氧化碳、干粉、砂土。用水灭火无效。 5、泄漏应急处理、泄漏应急处理 应急处理：迅速撤离泄漏污染区人员至安全

8、区，并进行隔离，严格限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器，穿防静电工作服。尽可能切断泄漏源。防止流入下水道、排洪沟等限制性空间。 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 6、操作处置与储存、操作处置与储存 操作注意事项：密闭操作，全面通风。操作人员必须经过专门培训，严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴过滤式防毒面具（半面罩），戴安全防护眼镜，穿防静电工作服，戴橡胶耐油手套。远离火种、热源，工作场所严禁吸烟。使用防爆

9、型的通风系统和设备。防止蒸气泄漏到工作场所空气中。避免与氧化剂、还原剂、碱类接触。灌装时应控制流速，且有接地装置，防止静电积聚。搬运时要轻装轻卸，防止包装及容器损坏。配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。倒空的容器可能残留有害物。 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。三、丙酮的生产工艺方法三、丙酮的生产工艺方法 丙酮的生产方法主要有异丙醇法、异丙苯法、发酵法、乙炔水合法和丙烯直接氧化法。

10、目前世界上丙酮的工业生产以异丙苯法为主。世界上三分之二的丙酮是制备苯酚的副产品，是异丙苯氧化后的产物之一。该技术目前主要的专利生产商有Kellogg Brown & Root公司、三井化学公司和UOP公司。 Solutia公司开发了一种用氮氧化物氧化苯生产苯酚的技术，但是该公司去年取消了采用该工艺建厂的计划，因为采用该项技术毛利水平太低。日本的研究人员最近还开发了一种采用铕-钛催化剂以苯为原料的一步法生产苯酚和丙酮的生产工艺。四、异丙苯法制取丙酮的生产工四、异丙苯法制取丙酮的生产工艺艺1、固体磷酸催化法、固体磷酸催化法(SPA)生产异丙苯生产异丙苯 美国UOP公司开发的SPA 法生产异

11、丙苯工艺,由于具有独特的性能:催化剂使用寿命长、生产大型化、三废少并易处理,能源利用合理等优点。在异丙苯生产中主要的操作工序有:烃化反应、丙烷脱除、苯回收精制、烃化液白土处理、异丙苯精制、多异丙苯回收及反烃化反应。（一）、异丙苯的制取（一）、异丙苯的制取2、非均相、非均相AICI3HCI络合催化法生产异丙苯络合催化法生产异丙苯工艺工艺在日本、苏联和我国大都采用传统的非均苯、进而制造苯酚丙酮。其主要工艺条件是在温度8O,接近常压下,采用浓度为5O 9O 的丙烯和干燥的苯在AICI3HCI络合物催化剂存在下生产异丙苯,同时生成二、三、多异丙苯,后者送回反应器或送入反烃化反应器进行反烃化反应再生成异

12、丙苯,再进一步氧化分解生成苯酚、丙酮。3、均相、均相AICI3络合催化法生产异丙苯工艺络合催化法生产异丙苯工艺1979年美国M osanto公司在传统的非均相AICI 3法的基础上成功地开发了均相烃化法生产异丙苯新工艺.1989年已实现工业化并向4个厂家出售了自己的专利技术。均相法主要操作工序有HCI发生系统、催化剂络合物配制系统、苯精制及干燥系统,烃化反烃化系统、反应混台物水洗中和、三塔精制、Ai(OH)a脱除等。4、沸石分子筛生产异丙苯、沸石分子筛生产异丙苯 （二）、丙酮的生产工艺、丙酮的生产工艺 异丙苯氧化制过氧化氢异丙苯（CHP） 这是一个自由基链式反应，和一般的自由基链式反应一样。

13、链引发331、过氧化氢异丙苯的制取、过氧化氢异丙苯的制取 链增长 链终止 在链引发和终止阶段生成某些副产物34 氧化反应的副产物较多,产物CHP不稳定,易分解,造成氧化反应收率降低，向反应系统中加添加剂，可解决这问题。氧化反应添加剂是CHP的钠盐(简称CHP-Na,下同)和碳酸钠。反应中有微量的有机酸生成(如甲酸、苯甲酸），促进了CHP的分解，使收率下降。加入碳酸钠调节pH值在6-8之间，抑制CHP的分解。35 工艺流程3637 新鲜异丙苯和从提浓与回收工序提纯精制后的异丙苯，送到贮罐(1)碱洗，再换热(2)预热后进入反应器(3)的下部。空气也从下部进入，与物料同方向流动。从(3)上侧线采出反

14、应液(含CHP约15%) ,进入第二个氧化塔底部，塔(4)的底部也通入空气。从塔 (4）上部侧线采出的氧化液中含CHP董为25%左右，送入分层罐(8），从罐的底部排出水和碳酸钠，罐上部采出的氧化液送到下一工序。为调节氧化塔内的pH值，分别从塔顶加入碳酸钠水溶液。从两个塔顶塔排出的尾气经冷凝器(5)和(6)回收异丙苯后送入 尾气处理系统2、CHP分解分解 主反应 副反应38 CHP分解的催化剂种类很多，分为三大类. 第一类是能在水中溶解并起反应，如盐酸、琉酸等，第二类是能在含有过氧化物的有机介质中悬浮并起反应的，如苯磺酸、氯乙酸等强有机酸，第三类 是非均相催化剂。工业上常用硫酸和离子交换树脂。39 工艺流程40 贮罐1中的提浓液经泵2送入分解反应器3。丙酮和硫酸控制比例加入3中。3中反应热主要靠丙酮蒸发移出，蒸出的丙酮在冷凝器4和5中冷凝后返回分解反应器。反应液从釜3的下部出料，经6冷却后进入中间罐7， (8)将其泵送到分解液循环泵9入口，与从中和罐10出来的芒硝溶液混合，经泵9循环返回罐10。通过这一个循环实现利用芒硝水溶液抽提分解液中的硫酸。抽提到芒硝水溶液中的硫酸用酚钠或氢氧化钠中和，循环泵11提