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異丙酯的直接水合法
丙烯和水在催化劑存在下加溫、加壓進(jìn)行水合反應(yīng)。
將丙烯和水分別加壓到1.96MPa,并預(yù)熱到200℃,混合后加入反應(yīng)器,進(jìn)行水合反應(yīng).反應(yīng)器內(nèi)裝有磷酸硅藻土催化劑或者鎢系催化劑,反應(yīng)溫度為95℃,壓力為0.96MPa,水與丙烯的摩爾比為0.7:1,丙烯的單程轉(zhuǎn)化率為5.2%,選擇性為99%。反應(yīng)氣體經(jīng)中和換熱后送到高壓冷卻器和高壓分離器,氣相中的異丙醇在回收塔中用脫離子水噴淋回收,未反應(yīng)的氣體經(jīng)循環(huán)壓縮機(jī)加壓后循環(huán)使用(保持循環(huán)系統(tǒng)中丙烯含量85%)。液相為低濃度異丙醇(15%-17%),經(jīng)粗蒸塔蒸餾得85%-87%的異丙醇水溶液,再經(jīng)蒸餾塔蒸濃到95%,然后用苯萃取提濃到99%以上。
丙烯和水在催化劑存在下加溫、加壓進(jìn)行水合反應(yīng)。與丙烯硫酸水合法相比,本法不用硫酸,不存在腐蝕設(shè)備問題,工藝流程簡單;但丙烯單程轉(zhuǎn)化率低,丙烯循環(huán)量太大,而且要求原料丙烯純度達(dá)99.5%。為了克服丙烯直接水合法的缺點(diǎn),以95%的丙烯為原料,反應(yīng)溫度240-270℃,反應(yīng)壓力14.7-19.6MPa,水與丙烯的摩爾為水過量。丙烯轉(zhuǎn)化率為60%-70%,異丙醇選擇性為99%,異丙烯精餾制后純度可達(dá)99.9%以上,副產(chǎn)物為二異丙醚。此外,采用分子篩催化丙烯水合制異丙醇也是非常有前途的改進(jìn)工藝方法。
以工業(yè)品異丙醇為原料,經(jīng)吸附除水、二次蒸餾,即可得純品。
丙酮加氫法
該方法為2005年以后興起的,主要源于丙酮過剩,丙酮與異丙醇價(jià)格倒掛(傳統(tǒng)上異丙醇的消費(fèi)用途之一就是脫氫制丙酮)。
異丙醇(分子式為C3H8O)又稱火酒,二甲基甲醇,2-丙醇,英文:isopropyl alcohol,是很簡單的仲醇,且是正丙醇的異構(gòu)體之一。
異丙醇的生產(chǎn)工藝
間接水合法:丙烯與硫酸反應(yīng)先生成硫酸氫異丙酯,后者經(jīng)水解而成異丙醇,反應(yīng)式為:CH3CH=CH2 H2SO4─→(CH3)2CHOSO3H;(CH3)2CHOSO3H H2O─→(CH3)2CHOH H2SO4,所用硫酸濃度一般大于60%(質(zhì)量),反應(yīng)在2~2.8MPa和60~65°C下進(jìn)行;水解在稍加壓和30°C以下進(jìn)行。
直接水合法:丙烯和水在催化劑存在下加溫、加壓進(jìn)行水合反應(yīng),生成異丙醇,選擇性為96%。反應(yīng)式為:CH3CH=CH2 H2O─→(CH3)2CHOH使用的催化劑有鎢化合物、磷酸和離子交換樹脂等,較多使用的是有載體的磷酸催化劑(見固體酸催化劑),工藝條件為2~6MPa、240~260°C。