丙酮的生產(chǎn)工藝

1、 xx學(xué)院 課程論文 課 題 丙酮的生產(chǎn)工藝 系 部 專 業(yè) 班 級 學(xué) 號 姓 名 定稿日期： 2013 年 1 月 15 日摘 要丙酮是一種重要的基本有機(jī)原料，是重要的化工原料，主要用作制造醋酸纖維素膠片薄膜、塑料和涂料溶劑。丙酮可與氫氰酸反應(yīng)生產(chǎn)制得丙酮氰醇，該應(yīng)用占丙酮總消費(fèi)量的1/4以上，其中丙酮氰醇是制備甲基丙烯酸甲酯樹脂（有機(jī)玻璃）的原料。在醫(yī)藥、農(nóng)藥方面，除作為維生素C的原料外，還可以用作各種微生物與激素的萃取劑等等。丙酮的生產(chǎn)方法主要由異丙醇法、異丙苯法、發(fā)酵法、乙炔水合法和丙烯直接氧化法，目前世界上丙酮的工業(yè)生產(chǎn)以異丙苯法為主（約占93.2%），即用石油工業(yè)產(chǎn)品異丙苯在硫酸

2、的催化下被空氣氧化重排成丙酮，副產(chǎn)物苯酚。該方法產(chǎn)率高，產(chǎn)生的廢品很少，而且同時能得到苯酚這一副產(chǎn)品，因此被稱為“一箭雙雕”法。我選擇的生產(chǎn)方法就是異丙苯法。關(guān)鍵詞：丙酮，異丙苯，苯酚目 錄1 前言 12 原料、產(chǎn)品、副產(chǎn)品等物理化學(xué)性質(zhì)22.1原料的物理化學(xué)性質(zhì)22.2產(chǎn)品的物理化學(xué)性質(zhì)32.3 副產(chǎn)品的物理化學(xué)性質(zhì)43 生產(chǎn)工藝技術(shù)83.1生產(chǎn)工藝簡述83.2影響因素113.3國內(nèi)外的最新的變化124 催化劑的應(yīng)用165 安全與環(huán)境175.1安全175.2環(huán)境19參考文獻(xiàn)21致謝221前言丙酮亦稱二甲基酮, 是重要的有機(jī)化工原料和溶劑, 其化學(xué)性質(zhì)較活潑, 能進(jìn)行鹵代、加成、縮合、還原等

3、反應(yīng)。以丙酮為原料制得甲基丙烯酸酯是有機(jī)玻璃單體。雙酚A是合成材料單體, 丙酮亦可制醋酐、雙丙酮醇、基化氧.異亞丙基丙酮、甲基異丁基丙酮、己烯二醇和異佛爾酮等。丙酮還可熱解為乙烯M esityl oxide酮。1595 年L ibavins 等第一次制得丙酮, 在工業(yè)上最早是用木材干餾得到的木焦酸為原料制取乙酸鈣, 再干餾得丙酮。第一次世界大戰(zhàn)期間, 由于對丙酮的需求激增, 開始利用 1919 年W ezm ann 提出的發(fā)酵法生產(chǎn)丙酮, 碳水化合物或糖密在特定的桿菌作用下, 發(fā)酵生產(chǎn)丙酮、丁醇和乙醇。此法首先在英國建成投產(chǎn)。后來雖然出現(xiàn)了從乙醇或乙炔制取乙酸, 再經(jīng)乙酸鈣干餾制取丙酮的幾種方

4、法, 但均不能與發(fā)酵法相競爭, 無工業(yè)化生產(chǎn)。三十年代末石油工業(yè)開始發(fā)展, 由于發(fā)酵法生產(chǎn)丙酮消耗大量糧食, 此法逐漸被以石油為原料的方法所代替; 首先發(fā)展的是異丙醇脫氫法, 50 年代異丙苯法生產(chǎn)苯酚、丙酮問世, 丙酮工業(yè)生產(chǎn)又轉(zhuǎn)向此法。并成為目前世界上生產(chǎn)丙酮的主要方法。此外, 三十年代美國曾由液化石油氣生產(chǎn)丙酮, 但由于產(chǎn)品是復(fù)雜混合物, 分離困難, 導(dǎo)致流程復(fù)雜, 現(xiàn)已停產(chǎn)。丙烯直接氧化法制丙酮, 工業(yè)上稱W acker 法, 是在乙烯直接氧化生產(chǎn)乙醛的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的, 日本建有三個工廠, 總生產(chǎn)能力 105t/a左右, 由于設(shè)備腐蝕問題, 未獲得大規(guī)模發(fā)展。目前世界上丙酮生產(chǎn)方法主

5、要是異丙苯法、異丙醇脫氫法和丙烯直接氧化法; 發(fā)酵法在發(fā)展中國家仍有一定比重。2 原料、產(chǎn)品、副產(chǎn)品等物理化學(xué)性質(zhì)2.1 產(chǎn)品的物理化學(xué)性質(zhì)密度在25時比重0.788熔點(diǎn):-94沸點(diǎn):56.48飽和蒸氣壓(kPa)： 53.32(39.5) 折光率1.3588閃點(diǎn):-17.78(閉杯)極限參數(shù)：自燃點(diǎn):465 爆炸極限：2.6%12.8% 最大爆炸壓力:87.3牛/平方厘米 最易引燃濃度:4.5產(chǎn)生最大爆炸壓力濃度:6.3% 最小引燃能量:1.15毫焦(當(dāng)4.97%濃度時) 燃燒熱值:1792千焦/摩爾(液體,25) 蒸氣壓:53.33千帕(39.5)性質(zhì)：易燃、易揮發(fā)，化學(xué)性質(zhì)較活潑。是一種

6、無色透明液體，有特殊的辛辣氣味，易溶于水和甲醇、乙醇、乙醚、氯仿、吡啶等有機(jī)溶劑分子中羰基上的C原子以sp2雜化軌道成鍵，甲基C原子以sp3雜化軌道成鍵。分子式：CH3COCH3，分子量：58.08易燃、易揮發(fā)、有毒，化學(xué)性質(zhì)較活潑，丙酮對氧化劑比較穩(wěn)定。在室溫下不會被硝酸氧化。用堿性高錳酸鉀或鉻酸鉀等強(qiáng)氧化劑做氧化劑時，生成乙酸、甲酸、二氧化碳和水。在堿存在下發(fā)生雙分子縮合，生成雙丙酮醇。丙酮對氧化劑比較穩(wěn)定。在室溫下不會被硝酸氧化。用堿性高錳酸鉀或鉻酸鉀等強(qiáng)氧化劑做氧化劑時，生成乙酸、甲酸、二氧化碳和水。在堿存在下發(fā)生雙分子縮合，生成雙丙酮醇。不能用塑料瓶 因?yàn)橄嗨葡嗳苡袡C(jī)溶劑會讓塑料溶解

7、，應(yīng)避光保存 因?yàn)橐讚]發(fā)2.2原料的物理化學(xué)性質(zhì)中文名稱:異丙苯1中文別名:異丙基苯;枯烯英文名稱:Cumene英文別名:isopropylbenzene; methyl ethyl benzeneCAS:98-82-8EINECS:202-704-5分子式:C9H12分子量:120.19用途:用作有機(jī)合成原料及提高發(fā)動機(jī)燃料辛烷值的添加劑 下游產(chǎn)品:丙酮、苯酚、過氧化二異丙苯、過氧化氫異丙苯沸點(diǎn)（101.3 kPa)/152.392表面張力（20攝氏度)/(mN/m)28.20熔點(diǎn)（空氣中，101.3kPa)/-96.035閃點(diǎn)(閉口)/43.9相對密度（25/4)0.85751燃點(diǎn)/423

8、.9折射率(20）1.49145蒸發(fā)熱(25)/(kJ/mol）45.171介電常數(shù)（2030)生成熱（25，氣體）/(k/mol)3,936偶極矩(70200,氣體)/(10-30C·m）10-30C·m) 2.17(25，液體-41.232黏度(25)/(mPa·s)0.737熔化熱（-96.033,101.3 kPa)/(kJ/mol)7.992燃燒熱(定壓，25，氣體)/(kJ/mol)5264.11；4999.83臨界壓力/MPa3.21(定壓，25，液體）/(kJ/md)5218.92；4454.65溶解度（25,水）/%0.0050比熱容(298.1

9、6 K,定壓）/KJ/kg·K1.26爆炸極限（下限）/%（(體枳）0.88也界溫度/357.9上限/%(體積)6.50用稀硝酸或鉻酸氧化生成苯甲酸。在乙酸酐或乙酸存在下與發(fā)煙硝酸發(fā) 生硝化反應(yīng)，生成2,4-二硝基異丙苯。與濃硫酸作用時主要在對位發(fā)生磺化反應(yīng)。在紫外 線照射下，85通入氧氣或在90130、0.11MPa下，通人氧氣氧化生成過氧化氧異 丙苯。在硫酸或酸性離子交換樹脂催化下，過氧化氫異丙苯分解為苯酚和丙酮。異丙苯在硅 酸鋁催化下，400500時分解成苯與丙烯。2.3副產(chǎn)品的物理化學(xué)性質(zhì) 1 苯酚的物理化學(xué)性質(zhì)外觀與性狀：白色結(jié)晶，有特殊氣味。CAS號： 108-95-2&

10、#160;2熔點(diǎn)()：40.6相對密度（水=1）：1.07沸點(diǎn)()：181.9相對蒸氣密度（空氣=1）：3.24折射率1.5418閃點(diǎn)79.5分子式：C6H6O化學(xué)式：C6H5OH，PhOH分子量：94.11飽和蒸氣壓(kPa)：0.13(40.1)燃燒熱(kJ/mol)：3050.6臨界溫度()：419.2臨界壓力(MPa)：6.13辛醇/水分配系數(shù)的對數(shù)值：1.46閃點(diǎn)()：79爆炸上限%(V/V)：8.6引燃溫度()：715爆炸下限%(V/V)：1.7溶解性：可混溶于醚、氯仿、甘油、二硫化碳、凡士林、揮發(fā)油、強(qiáng)堿水溶液。室溫時稍溶于水，與大約8%水混合可液化，65以上能與水混溶，幾乎不溶

11、于石油醚。毒性：有特殊的氣味，有強(qiáng)腐蝕性。有毒，LD50 530mg/kg，結(jié)構(gòu)苯酚結(jié)構(gòu)中含有一個苯環(huán)，羥基與苯環(huán)直接相連。苯酚中所有原子不在同一平面內(nèi)。從化學(xué)環(huán)境中看，苯酚中有4種氫，分別是酚羥基中的氫，以及苯環(huán)中酚羥基的鄰、間、對位的3個氫。苯酚的1H NMR（核磁共振氫譜），也證實(shí)了這一點(diǎn)。圖中共有四個峰，代表了四種氫的存在?；瘜W(xué)性質(zhì)可吸收空氣中水分并液化。有特殊臭味，極稀的溶液有甜味。腐蝕性極強(qiáng)?；瘜W(xué)反應(yīng)能力強(qiáng)。與醛、酮反應(yīng)生成酚醛樹脂、雙酚A，與醋酐；水楊酸反應(yīng)生成醋酸苯酯、水楊酸酯。還可進(jìn)行鹵代、加氫、氧化、烷基化、羧基化、酯化、醚化等反應(yīng)。苯酚在通常溫度下是固體，與鈉不能順利發(fā)生

12、反應(yīng)，如果采用加熱熔化苯酚，再加入金屬鈉的方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，苯酚易被還原，在加熱時苯酚顏色發(fā)生變化而影響實(shí)驗(yàn)效果。有人在教學(xué)中采取下面的方法實(shí)驗(yàn)，操作簡單，取得了滿意的實(shí)驗(yàn)效果。在一支試管中加入2-3毫升無水乙醚，取黃豆粒大小的一塊金屬鈉，用濾紙吸干表面的煤油，放入乙醚中，可以看到鈉不與乙醚發(fā)生反應(yīng)。然后再向試管中加入少量苯酚，振蕩，這時可觀察到鈉在試管中迅速反應(yīng)，產(chǎn)生大量氣體。這一實(shí)驗(yàn)的原理是苯酚溶解在乙醚中，使苯酚與鈉的反應(yīng)得以順利進(jìn)行。可以用氯化鐵溶液檢驗(yàn)苯酚，加入氯化鐵后可觀察到溶液變成紫色。苯酚與溴水反應(yīng)生成三溴苯酚白色沉淀。共軛效應(yīng)：苯酚酚羥基氧上的帶孤對電子的p軌道可以與苯環(huán)大鍵共軛

13、，共8個電子用途：苯酚是重要的有機(jī)化工原料，用它可制取酚醛樹脂、己內(nèi)酰胺、雙酚A、水楊酸、苦味酸、五氯酚、2,4-D、己二酸、酚酞n-乙酰乙氧基苯胺等化工產(chǎn)品及中間體，在化工原料、烷基酚、合成纖維、塑料、合成橡膠、醫(yī)藥、農(nóng)藥、香料、染料、涂料和煉油等工業(yè)中有著重要用途。此外，苯酚還可用作溶劑、實(shí)驗(yàn)試劑和消毒劑,苯酚的水溶液可以使植物細(xì)胞內(nèi)染色體上蛋白質(zhì)與DNA分離，便于對DNA進(jìn)行染色2 甲酸的物理化學(xué)性質(zhì)甲酸與水和大多數(shù)的極性有機(jī)溶劑混溶，在烴中也有一定的溶解性。在烴中及氣態(tài)下， 甲酸以通過以氫鍵結(jié)合的二聚體形態(tài)出現(xiàn)。在氣態(tài)下，氫鍵導(dǎo)致甲酸氣體與理想氣體狀態(tài)方程之間存在較大的偏差。液態(tài)和固態(tài)

14、的甲酸由連續(xù)不斷的通過氫鍵結(jié)合的甲酸分子組成。甲酸在濃硫酸的催化作用下分解為CO和 H2O，反應(yīng)方程式為HCOOH=CO+H2O濃度高的甲酸在冬天易結(jié)冰。甲酸具有與大多數(shù)其他羧酸相同的性質(zhì)，盡管在通常情況下甲酸不會生成酰氯或者酸酐。直到不久以前，所有試圖將甲酸轉(zhuǎn)化成這些衍生物的嘗試都以產(chǎn)物一氧化碳告終。甲酸酐可由甲酰氟和甲酸鈉在零下78攝氏度反應(yīng)得到。甲酰氯可由將氯化氫氣體通過零下60攝氏度1-甲?；溥虻囊宦燃淄槿芤旱玫?。甲酸脫水分解為一氧化碳和水。甲酸具有和醛類似的還原性。它能起銀鏡反應(yīng)，把銀氨絡(luò)離子中的銀離子還原成金屬銀，而自己被氧化成二氧化碳和水：HCOOH+2AgOH2Ag+2H2O

15、+CO2甲酸是唯一能和烯烴進(jìn)行加成反應(yīng)的羧酸。甲酸在酸的作用下（如硫酸，氫氟酸），和烯烴迅速反應(yīng)生成甲酸酯。但是類似于Koch反應(yīng)的副反應(yīng)也會發(fā)生，產(chǎn)物是更高級的羧酸。大多數(shù)的甲酸鹽溶于水。主要成分：含量：一級90.0%; 二級85.0%。外觀與性狀：無色透明發(fā)煙液體，有強(qiáng)烈刺激性酸味。熔點(diǎn)（）：8.2沸點(diǎn)（）：100.8相對密度（水=1）：1.23相對蒸氣密度（空氣=1）：1.59飽和蒸氣壓(kPa）：5.33(24）燃燒熱（kJ/mol）：254.4臨界溫度（）：306.8臨界壓力（MPa）：8.63辛醇/水分配系數(shù)的對數(shù)值：-0.54閃點(diǎn)（）：68.9(O.C)引燃溫度（）：601爆炸上

16、限%(V/V）：57.0爆炸下限%(V/V）：18.0溶解性：與水混溶，不溶于烴類，可混溶于醇。穩(wěn)定性和反應(yīng)活性：穩(wěn)定。禁配物：強(qiáng)氧化劑、強(qiáng)堿、活性金屬粉末。危險特性：其蒸氣與空氣形成爆炸性混合物，遇明火、高熱能引起燃燒爆炸。與強(qiáng)氧化劑蚵發(fā)生反應(yīng)。具有較強(qiáng)的腐蝕性。溶解性：與水混溶，不溶于烴類，可混溶于醇。甲酸又名蟻酸，是無色、發(fā)煙、易燃而有刺激氣味的液體，具有很強(qiáng)的腐蝕性，甲酸能與水，乙醇、乙醚、甘油等混溶具有強(qiáng)腐蝕性和辛辣刺激性酸味的揮發(fā)性液體，甲酸最早由J.-L.蓋-呂薩克用草酸分解制得。18551856年M.貝特洛用氫氧化鈉與一氧化碳直接制得甲酸鈉，T.戈德-施密特最先用水解的方法從甲

17、酸鈉制得甲酸。此法于1896年在歐洲開始用于工業(yè)生產(chǎn)，至今小批量生產(chǎn)仍用此法。1980年美國科學(xué)設(shè)計公司、伯利恒鋼鐵公司和利奧納德公司開發(fā)成功甲醇羰基化生產(chǎn)甲酸的方法，并已有年產(chǎn)甲酸20kt的工廠投產(chǎn)。此外，甲酸也可由輕質(zhì)油氧化制醋酸的副產(chǎn)物中回收獲得。3苯乙酮的物理化學(xué)性質(zhì)外觀與性狀：無色或淡黃色低熔點(diǎn)、低揮發(fā)性、有水果香味的油狀液體。熔點(diǎn)()：19.7相對密度（水=1）：1.03(20)沸點(diǎn)()：202.3相對蒸氣密度（空氣=1）：4.14分子式：C8H8O分子量：120.14飽和蒸氣壓(kPa)：0.133(15)閃點(diǎn)()：82引燃溫度()：571溶解性：不溶于水，易溶于多數(shù)有機(jī)溶劑，不

18、溶于甘油。遇明火、高熱可燃。若遇高熱，容器內(nèi)壓增大，有開裂和爆炸的危險。3生產(chǎn)工藝技術(shù)3.1生產(chǎn)工藝簡述過氧化氫異丙苯的生成 1主、副反應(yīng) 主反應(yīng)：由于過氧化氫異丙苯的熱穩(wěn)定性較差，受熱后能自行分解，所以在氧化條件下，還有許多副反應(yīng)發(fā)生。副反應(yīng)：這些副反應(yīng)的發(fā)生不僅使氧化液的組成復(fù)雜，而且某些副產(chǎn)物還對氧化反應(yīng)起抑制作用。例如，微量的酚會嚴(yán)重抑制氧化反應(yīng)的進(jìn)行，生成的含羧基、羥基的物質(zhì)不僅阻滯氧化反應(yīng)，還能促使過氧化氫異丙苯的分解。過氧化氫異丙苯的分解 1主、副反應(yīng)主反應(yīng)：在發(fā)生主反應(yīng)的同時將伴有副反應(yīng)發(fā)生，而生成的副產(chǎn)物具有相互作用的能力，從而使催化分解過程的產(chǎn)物非常復(fù)雜，其主要的副反應(yīng)如下

19、：這些副反應(yīng)不僅降低了苯酚、丙酮的收率，而且使產(chǎn)品的分離變得困難。苯酚、丙酮的生產(chǎn)工藝過程是由異丙苯氧化，過氧化氫異丙苯分解兩部分組成。1、異丙苯氧化 異丙苯氧化過程的工藝流程如圖所示。空氣加壓至0.45MPa(表)并被過熱后由氧化塔(1)底部送入塔內(nèi)。用堿配制成pH為8.510.5的精異丙苯，從貯槽（4）送出加熱后由氧化塔頂進(jìn)入塔內(nèi)與空氣逆流接觸。氧化塔為板式塔，氧化溫度為110120。氧化塔頂部排出含有少量氧的氣體混合物，經(jīng)冷凝器(5)將異丙苯冷凝后送入氣液分離器(6)。液相為異丙苯，回收使用，不凝氣放空。由氧化塔底部排出的反應(yīng)物料送入降膜蒸發(fā)器(7)增濃后進(jìn)入第一提濃塔(2)，將大部分未

20、轉(zhuǎn)化的異丙苯蒸出。塔釜得到濃度為7080%的過氧化氫異丙苯，經(jīng)冷凝后進(jìn)入第二提濃塔(3)。其塔釜得到濃度為88%過氧化氫異丙苯，塔頂?shù)哪号c第一蒸發(fā)塔的凝液混合后加入812%(w)的NaOH中和沉降，分出的堿液循環(huán)使用，異丙苯循環(huán)回氧化系統(tǒng)。氧化過程工藝流程圖1氧化塔；2、3第一、第二提濃塔；4貯槽；5冷凝器；6氣液分離器；7降膜蒸發(fā)器（二）過氧化氫異丙苯的分解及分解液的分離 分解精制過程工藝流程圖如圖所示。分解精制過程工藝流程圖1分解塔；2中和水洗塔；3沉降槽；4粗丙酮塔；5精丙酮塔；6割焦塔；7第一脫烴塔；8第二脫烴塔；9精酚塔；10緩沖罐來自氧化系統(tǒng)的氧化液進(jìn)入分解塔(1)的底部與酸性循

21、環(huán)氧混合，并在分解塔中發(fā)生分解反應(yīng)。分解液由分解塔的頂部溢流進(jìn)入緩沖罐(10)，大部分分解液循環(huán)回分解塔，少量的分解液進(jìn)入中和水洗塔(2)洗去其中的酸。在中和水洗塔的上部，分解液、堿液及循環(huán)堿液并流操作，塔釜液送沉降槽(3)，分出堿液和分解液，堿液循環(huán)使用。槽上部的中性分解液送入分離系統(tǒng)，經(jīng)粗丙酮塔(4)、精丙酮塔(5)、割焦塔(6)，第一脫烴塔(7)，第二脫烴塔(8)和精酚塔(9)后得到成品苯酚和丙酮。3.2影響因素1反應(yīng)溫度 溫度與轉(zhuǎn)化率的關(guān)系見圖。由圖可見，溫度越高，轉(zhuǎn)化率越大。其原因是該反應(yīng)具有較大的活化能，溫度越高，反應(yīng)速度常數(shù)越大，反應(yīng)速度越高。當(dāng)反應(yīng)溫度由110升到120時，反應(yīng)

22、速度常數(shù)增加兩倍。在主反應(yīng)速度提高的同時，副反應(yīng)速度也相應(yīng)增加。據(jù)研究，對副反應(yīng)而言，溫度由110升到120，反應(yīng)速度提高23倍，使反應(yīng)的選擇性大大降低。因此，控制反應(yīng)溫度對提高反應(yīng)速度和過氧化氫異丙苯的收率至關(guān)重要。通常反應(yīng)溫度控制在105120之間。各種溫度時異丙苯氧化的動力學(xué)曲線樹脂催化分解過氧化氫異丙苯1110；2115；3120；4125的反應(yīng)平衡常數(shù)與溫度的關(guān)系2原料異丙苯中雜質(zhì) 原料中的雜質(zhì)可以分為兩類,一類是本身對反應(yīng)速度影響很小，但由于雜質(zhì)本身在反應(yīng)條件下也發(fā)生反應(yīng)，生成其它產(chǎn)物，而使產(chǎn)品過氧化氫異丙苯純度下降。這類雜質(zhì)主要有苯、甲苯、乙苯、丁苯及二異丙苯。另一類本身就是阻化

23、劑，對反應(yīng)速度有較大的影響。在反應(yīng)開始時，由于這類雜質(zhì)的存在常導(dǎo)致反應(yīng)不能進(jìn)行。常見的有硫化物、酚類及不飽和烴類等。因此，對這些雜質(zhì)要嚴(yán)格加以限制。在工業(yè)生產(chǎn)中，一般要求原料中，乙苯含量小于0.03%，丁苯含量小于0.01%，酚含量小于3ppm，總硫含量小于2ppm，氧含量小于4ppm。3反應(yīng)壓力 壓力對異丙苯氧化無特殊影響，反應(yīng)一般在0.40.5MPa下進(jìn)行。適當(dāng)加壓是為了提高氧分壓，從而提高反應(yīng)速度。但過高的壓力也無益處，壓力過高對反應(yīng)速度影響不大，而設(shè)備費(fèi)用和操作費(fèi)用隨著壓力的升高而增大。3.3國內(nèi)外的最新的變化1 丙酮的生產(chǎn)現(xiàn)狀及供需狀況丙酮是制造苯酚的聯(lián)產(chǎn)品，因此丙酮的消費(fèi)取決于苯酚

24、的市場條件。預(yù)計到2012年底，有150萬噸丙酮將要在亞洲投產(chǎn)。表1列出了2009年統(tǒng)計出的世界苯酚和丙酮生產(chǎn)能力分布，其中表1中約93.2%的生產(chǎn)裝置是采用異丙苯法的生產(chǎn)工藝，約5.2%采用異丙醇脫氫生產(chǎn)工藝，約1.6%采用其他工藝。其中英力士苯酚公司是目前世界上最大的丙酮生產(chǎn)廠商，生產(chǎn)能力達(dá)到1037 Kt/a，約占世界丙酮總生產(chǎn)能力的16.4%；其次是圣諾科化學(xué)公司，生產(chǎn)能力達(dá)577 Kt/a，約占世界丙酮總生產(chǎn)能力的9.1%；Shell化學(xué)公司位列第三，生產(chǎn)能力為526 Kt/a，約占總生產(chǎn)能力的8.3%；日本三井石化公司的生產(chǎn)能力為422 Kt/a，位居第四，生產(chǎn)能力約占總生產(chǎn)表1:

25、2009年統(tǒng)計的世界苯酚和丙酮的生產(chǎn)能力分布（單位：萬噸）地區(qū)、公司裝置地點(diǎn)苯酚丙酮北美 美國圣諾科化學(xué)費(fèi)城50.0 31.2 里弗利爾42.7 26.5 殼牌化學(xué)鹿園60.0 36.6 英力士苯酚莫比爾54.0 33.5 Mount Vernon苯酚芒特韋農(nóng)34.0 21.1 陶氏化學(xué)奧斯特克累克29.5 18.0 因斯蒂圖特7.7 Georgia海灣帕拉奎米納22.7 13.5 帕薩迪納7.3 4.7 JLM工業(yè)蘭島4.5 2.8 其他6.2 3.5 墨西哥4.3 2.7 南美 阿根廷2.0 巴西Novapex波利尼亞16.5 10.1 西歐 比利時英力士苯酚安特衛(wèi)普68.0 40.0 芬

26、蘭北歐化工聚合物帕爾沃13.0 8.1 法國Novapex魯西永12.5 7.3 殼牌化學(xué)7.5 德國英力士苯酚格拉德貝克64.0 39.0 Domo化學(xué)品洛伊納15.5 9.0 意大利Polimeri歐洲馬托瓦30.0 18.0 托雷斯港18.0 11.5 荷蘭殼牌化學(xué)8.0 西班牙Ertisa韋瓦爾55.0 22.0 英國英力士苯酚6.8 中/東歐56.0 34.0 南非4.4 16.7 亞太地區(qū) 中國大陸79.1 62.2 中國臺灣臺塑麥寮40.0 24.0 長春石化高雄20.0 12.5 臺灣榮昌化學(xué)林園14.0 8.4 印度8.6 6.6 日本三井化學(xué)坂井20.0 14.0 市原19

27、.0 13.0 千葉苯酚千葉23.0 8.0 三菱化學(xué)鹿島25.0 15.3 韓國43.0 28.5 新加坡25.0 15.0 泰國PTT苯酚馬塔府20.0 12.5 表2：全球丙酮產(chǎn)能、需求情況（單位：萬噸）地區(qū)19962001200520062011產(chǎn)能需求產(chǎn)能需求產(chǎn)能需求產(chǎn)能需求產(chǎn)能需求北美132.9118.1184.9139.4184.4153.8194.9161.7216.4178.4西歐123.5101.8167.8131.8162.4140.4172.3159.2200.6180.1亞太83.338.9110.8114.5123.2148.5189.8166.6243.2221.

28、8其他56.839.355.639.589.641.659.549.466.851.2合計396.5338.8519.1425.2560484.3616.5536.9727631.5地區(qū)產(chǎn)能增長率（%）需求增長率（%）1996-20012001-20062006-20111996-20012001-20062006-2011北美6.81.12.13.006 2.666 1.721 西歐6.30.53.14.912 3.465 2.188 亞太5.911.45.132.391 7.584 5.522 其他313.30.085 4.177 0.607 合計5.53.53.440.393 17.89

29、2 10.039 能力的6.7%。近年來，世界丙酮的生產(chǎn)發(fā)展很快，1996年世界丙酮的總生產(chǎn)能力為3965 Kt，2001年增加到5191 Kt，1996-2001年生產(chǎn)能力的平均年增長率約為5.5%，2005年世界丙酮的總生產(chǎn)能力為5600 Kt，2006年增加到約6165 Kt，比2004年增長12.77%。到2011年，總生產(chǎn)能力則增加到7270 Kt，從表2可看出，世界丙酮產(chǎn)能增長率與需求增長率在逐漸減小，其中亞太地區(qū)對丙酮的需求在1996-2006這一區(qū)間有著較高的增長率。分析其原因是，近些年來，隨著亞太地區(qū)（中國尤其明顯）甲基丙烯酸甲酯（MMA）、涂料以及雙酚A等行業(yè)的發(fā)展迅猛，從

30、而帶動了丙酮消費(fèi)量的不斷增加。在全球范圍內(nèi),丙酮主要用途是作為溶劑生產(chǎn)雙酚A和丙酮氰醇。據(jù)SRIC估算，2009年世界丙酮需求中，直接用作溶劑占29%、丙酮氰醇（MMA）消費(fèi)占25%、雙酚A占26%、醇醛化學(xué)品占9%、其他占11%。由于對臭氧層有破壞作用，丙酮作為溶劑將逐漸被限制和替代。伊士曼（Eastman）公司2005年已經(jīng)推出醋酸甲醋作為丙酮的替代產(chǎn)品，以幫助涂料客戶達(dá)到美國環(huán)保新標(biāo)準(zhǔn)。受益于全球通訊及計算機(jī)行業(yè)對聚碳酸酯需求的急劇增加，雙酚A的消耗成為目前丙酮消費(fèi)增長速度最快的領(lǐng)域。但在雙酚A生產(chǎn)中丙酮和苯酚的消耗比（約為0.31），遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于異丙苯法裝置的產(chǎn)出比（約為0.62），因此雙

31、酚A的發(fā)展容易造成丙酮和苯酚市場的不平衡發(fā)展，從而造成丙酮生產(chǎn)能力過剩。丙酮氰醇主要用于生產(chǎn)甲基丙烯酸甲酯，但目前正面臨異丁烯/異丁烷氧化法和乙烯法的競爭。這兩種生產(chǎn)路線與傳統(tǒng)生產(chǎn)丙酮的丙酮氰醇法相比可節(jié)約30%的成本，對環(huán)境的污染也比較小，因此未來丙酮在該領(lǐng)域的發(fā)展空間也將受到一定的影響。近年來，隨著異丙苯法（該法生產(chǎn)1噸苯酚可0.6噸丙酮）生產(chǎn)技術(shù)的不斷提高，我國丙酮生產(chǎn)能力不斷增加。1995年我國丙酮生產(chǎn)能力只有8.3萬噸， 但2006和2008年已分別增加到43.3萬噸和62.2萬噸；1995年，我國丙酮產(chǎn)量只有8.73萬噸，而2006 年和2008年已分別達(dá)到33.7萬噸和42.6萬

32、噸，2009年達(dá)43.8萬噸。2000-2008年，我國丙酮產(chǎn)量的年均增長率約為 19.5%。2008 年異丙苯法生產(chǎn)能力和產(chǎn)量分別提高到80.8%和94.3%。表3列出了 2004-2008 年我國丙酮產(chǎn)能和產(chǎn)量，主要生產(chǎn)企業(yè)包括上海高橋石化、燕山石化、吉林化工和藍(lán)星哈爾濱華宇公司等。表3:2004-2008年我國丙酮產(chǎn)能和產(chǎn)量（單位：萬噸）公司生產(chǎn)能力，萬噸/年產(chǎn)量工藝路線200420062008200420062008燕山石化9.0 9.8 10.7 10.7 11.8 11.2 異丙苯法高橋石化6.0 13.5 13.5 4.9 12.2 13.8 異丙苯法吉林石化4.6 4.6 15

33、.0 5.0 2.8 4.8 異丙苯法藍(lán)星華宇石化1.7 5.4 5.4 1.9 4.8 4.7 異丙苯法廣東建濤7.6 6.0 異丙苯法其他10.0 10.0 10.0 2.2 2.1 2.1 合計31.3 43.3 62.2 24.7 33.7 42.6 4催化劑的應(yīng)用本工藝催化劑的制備異丙苯的液相氧化與一般烴類的液相氧化相似，是按自由基鏈鎖反應(yīng)歷程進(jìn)行，包括鏈的引發(fā)、增長和終止三個過程。由于反應(yīng)生成的過氧化氫異丙苯在氧化條件下能部分分解成自由基從而加速鏈的引發(fā)以促進(jìn)反應(yīng)進(jìn)行，因而異丙苯的氧化反應(yīng)是一種非催化自動氧化反應(yīng)。催化劑有：硫酸以及磺酸型離子交換樹脂等。硫酸作為催化劑，價廉易得，但

34、酸性分解液中所生的硫酸鹽，容易堵塞管道，腐蝕設(shè)備。所以目前主要采用強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂作為過氧化異丙苯分解反應(yīng)的催化劑。5 安全與環(huán)境5.1安全1危險性概述危險性類別：第3.1類 低閃點(diǎn)液體侵入途徑：吸入、食入、經(jīng)皮吸收健康危害：急性中毒 主要表現(xiàn)為對中樞神經(jīng)系統(tǒng)的麻醉作用，出現(xiàn)乏力、惡心、頭痛、頭暈、易激動。重者發(fā)生嘔吐、氣急、痙攣，甚至昏迷。對眼、鼻、喉有刺激性?？诜?，先有口唇、咽喉有燒灼感，后出現(xiàn)口干、嘔吐、昏迷、酸中毒和酮癥。慢性影響 長期接觸該品出現(xiàn)眩暈、灼燒感、咽炎、支氣管炎、乏力、易激動等。皮膚長期反復(fù)接觸可致皮炎。環(huán)境危害：無資料。燃爆危險：極易燃，其蒸氣與空氣混合，能形成爆

35、炸性混合物。2急救措施皮膚接觸：脫去污染的衣著，用肥皂水和清水徹底沖洗皮膚。如有不適感，就醫(yī)。眼睛接觸：提起眼瞼，用流動清水或生理鹽水沖洗。如有不適感，就醫(yī)。吸入：迅速脫離現(xiàn)場至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。如呼吸困難，給輸氧。呼吸、心跳停止，立即進(jìn)行心肺復(fù)蘇術(shù)。就醫(yī)。食入：飲水，禁止催吐。如有不適感，就醫(yī)。3消防措施危險特性：其蒸氣與空氣可形成爆炸性混合物，遇明火、高熱極易燃燒爆炸。與氧化劑能發(fā)生強(qiáng)烈反應(yīng)。蒸氣比空氣重，沿地面擴(kuò)散并易積存于低洼處，遇火源會著火回燃。若遇高熱，容器內(nèi)壓增大，有開裂和爆炸的危險。有害燃燒產(chǎn)物：一氧化碳。滅火方法：用抗溶性泡沫、二氧化碳、干粉、砂土滅火。滅火注意事項(xiàng)

36、及措施：消防人員須佩戴防毒面具、穿全身消防服，在上風(fēng)向滅火。盡可能將容器從火場移至空曠處。噴水保持火場容器冷卻，直至滅火結(jié)束。處在火場中的容器若已變色或從安全泄壓裝置中產(chǎn)生聲音，必須馬上撤離。4泄漏應(yīng)急處理應(yīng)急行動：消除所有點(diǎn)火源。根據(jù)液體流動和蒸氣擴(kuò)散的影響區(qū)域劃定警戒區(qū)，無關(guān)人員從側(cè)風(fēng)、上風(fēng)向撤離至安全區(qū)。建議應(yīng)急處理人員戴正壓自給式呼吸器，穿防靜電服。作業(yè)時使用的所有設(shè)備應(yīng)接地。禁止接觸或跨越泄漏物。盡可能切斷泄漏源。防止泄漏物進(jìn)入水體、下水道、地下室或密閉性空間。小量泄漏：用砂土或其它不燃材料吸收。使用潔凈的無火花工具收集吸收材料。大量泄漏：構(gòu)筑圍堤或挖坑收容。用飛塵或石灰粉吸收大量液

37、體。用抗溶性泡沫覆蓋，減少蒸發(fā)。噴水霧能減少蒸發(fā)，但不能降低泄漏物在受限制空間內(nèi)的易燃性。用防爆泵轉(zhuǎn)移至槽車或?qū)Ｓ檬占鲀?nèi)。噴霧狀水驅(qū)散蒸氣、稀釋液體泄漏物。5操作處置與儲存操作注意事項(xiàng)：密閉操作，全面通風(fēng)。操作人員必須經(jīng)過專門培訓(xùn)，嚴(yán)格遵守操作規(guī)程。建議操作人員佩戴過濾式防毒面具（半面罩），戴安全防護(hù)眼鏡，穿防靜電工作服，戴橡膠耐油手套。遠(yuǎn)離火種、熱源，工作場所嚴(yán)禁吸煙。使用防爆型的通風(fēng)系統(tǒng)和設(shè)備。防止蒸氣泄漏到工作場所空氣中。避免與氧化劑、還原劑、堿類接觸。灌裝時應(yīng)控制流速，且有接地裝置，防止靜電積聚。搬運(yùn)時要輕裝輕卸，防止包裝及容器損壞。配備相應(yīng)品種和數(shù)量的消防器材及泄漏應(yīng)急處理設(shè)備。倒

38、空的容器可能殘留有害物。儲存注意事項(xiàng)：儲存于陰涼、通風(fēng)良好的專用庫房內(nèi)，遠(yuǎn)離火種、熱源。庫溫不宜超過29，保持容器密封。應(yīng)與氧化劑、還原劑、堿類分開存放，切忌混儲。采用防爆型照明、通風(fēng)設(shè)施。禁止使用易產(chǎn)生火花的機(jī)械設(shè)備和工具。儲區(qū)應(yīng)備有泄漏應(yīng)急處理設(shè)備和合適的收容材料。6接觸控制/個體防護(hù)接觸限值：MAC(mg/m3): 無資料PC-TWA（mg/m3）: 300PC-STEL（mg/m3）: 450TLV-C(mg/m3): 無資料TLV-TWA(mg/m3): 500ppmTLV-STEL(mg/m3): 750ppm監(jiān)測方法：溶劑解吸-氣相色譜法；熱解吸-氣相色譜法。工程控制：生產(chǎn)過程密閉，全面通風(fēng)。呼吸系統(tǒng)防護(hù)：空氣中濃度超標(biāo)時，佩戴過濾式防毒面具(半面罩)。眼睛防護(hù)：一般不需要特殊防護(hù)，高濃度接觸時可戴安全防護(hù)眼鏡。身體防護(hù)：穿防靜電工作服。手 防 護(hù)：戴橡膠耐油手套。其