丙酮生產(chǎn)工藝(苯酚聯(lián)產(chǎn)丙酮)

1、丙酮七人行組長： 組員：演講：崔立松 開慧 李德勝 朱衛(wèi)東 閔歡 張興宏 李鳳軒崔立松 閔歡 朱衛(wèi)東目錄目錄 一、理化性質(zhì)一、理化性質(zhì) 1、物理性質(zhì)、物理性質(zhì) 2、化學(xué)性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì) 二、作用與用途及使用注意事項(xiàng)二、作用與用途及使用注意事項(xiàng) 1、作用及用途、作用及用途 2、危險(xiǎn)性概述、危險(xiǎn)性概述 3、急救措施、急救措施 4、消防措施、消防措施 5、泄露應(yīng)急處理、泄露應(yīng)急處理 6、操作處置及儲(chǔ)存、操作處置及儲(chǔ)存 三、丙酮的生產(chǎn)工藝方法三、丙酮的生產(chǎn)工藝方法 四、異丙苯制取丙酮的生產(chǎn)工藝四、異丙苯制取丙酮的生產(chǎn)工藝 （一）異丙苯的制?。ㄒ唬┊惐降闹迫?1、固體磷酸催化法、固體磷酸催化法(SPA)

2、生產(chǎn)異丙苯生產(chǎn)異丙苯 2、非均相、非均相AICI3HCI絡(luò)合催化法生產(chǎn)異丙苯工藝絡(luò)合催化法生產(chǎn)異丙苯工藝 3、均相、均相AICI3絡(luò)合催化法生產(chǎn)異丙苯工藝絡(luò)合催化法生產(chǎn)異丙苯工藝 4、沸石分子篩生產(chǎn)異丙苯、沸石分子篩生產(chǎn)異丙苯 （二）丙酮的制?。ǘ┍闹迫?1、過氧化氫異丙苯的制取、過氧化氫異丙苯的制取 2、CHP分解分解 3、產(chǎn)品精制、產(chǎn)品精制1、物理性質(zhì)、物理性質(zhì) 丙酮結(jié)構(gòu)式 外觀與性狀：無色透明易流動(dòng)液體，有芳香氣味，極易揮發(fā)。 熔點(diǎn)()：-94.6 相對密度（水=1）：0.80 沸點(diǎn)()：56.5 相對蒸氣密度（空氣=1）：2.00 分子式：C3H6O 分子量：58.08 飽和蒸氣

3、壓(kPa)：53.32(39.5) 燃燒熱(kJ/mol)：1788.7 臨界溫度()：235.5 臨界壓力(MPa)：4.72 辛醇/水分配系數(shù)的對數(shù)值：-0.24 閃點(diǎn)()：-20 爆炸上限%(V/V)：13.0 引燃溫度()：465 爆炸下限%(V/V)：2.5 溶解性：與水混溶，可混溶于乙醇、乙醚、氯仿、油類、烴類等多數(shù)有機(jī)溶劑。 丙酮是脂肪族酮類具有代表性的的化合物，具有酮類的典型反應(yīng)。例如：與亞硫酸氫鈉形成無色結(jié)晶的加成物。與氰化氫反應(yīng)生成丙酮氰醇。在還原劑的作用下生成異丙酮與頻哪醇。丙酮對氧化劑比較穩(wěn)定。在室溫下不會(huì)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(shí)，生成乙

4、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。 2、化學(xué)性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)2mol丙酮在各種酸性催化劑（鹽酸，氯化鋅或硫酸）存在下生成亞異丙基丙酮，再與1mol丙酮加成，生成佛爾酮（二亞異丙基丙酮）。3mol丙酮在濃硫酸作用下，脫3mol水生成1，3，5-三甲苯。在石灰。醇鈉或氨基鈉存在下，縮合生成異佛爾酮（3，5，5-三甲基-2-環(huán)己烯-1-酮） 在酸或堿存在下，與醛或酮發(fā)生縮合反應(yīng)，生成酮醇、不飽和酮及樹脂狀物質(zhì)。與苯酚在酸性條件下，縮合成雙酚-A。丙酮的-氫原子容易被鹵素取代，生成-鹵代丙酮。與次鹵酸鈉或鹵素的堿溶液作用生成鹵仿。 丙酮與Grignard試劑發(fā)生加成作用，加

5、成產(chǎn)物水解得到叔醇。丙酮與氨及其衍生物如羥氨、肼、苯肼等也能發(fā)生縮合反應(yīng)。此外，丙酮在5001000時(shí)發(fā)生裂解，生成乙烯酮。在170260通過硅-鋁催化劑，生成異丁烯和乙醛；300350時(shí)生成異丁烯和乙酸等。二、作用與用途及使用注意事項(xiàng)二、作用與用途及使用注意事項(xiàng)1、作用與用途、作用與用途 丙酮是重要的有機(jī)合成原料，用于生產(chǎn)環(huán)氧樹脂，聚碳酸酯，有機(jī)玻璃，醫(yī)藥，農(nóng)藥等。亦是良好溶劑，用于涂料、黏結(jié)劑、鋼瓶乙炔等。也用作稀釋劑，清洗劑，萃取劑。還是制造醋酐、雙丙酮醇、氯仿、碘仿、環(huán)氧樹脂、聚異戊二烯橡膠、甲基丙烯酸甲酯等的重要原料。在無煙火藥、賽璐珞、醋酸纖維、噴漆等工業(yè)中用作溶劑。在油脂等工業(yè)中

6、用作提取劑。 2、危險(xiǎn)性概述、危險(xiǎn)性概述 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(dòng)。重者發(fā)生嘔吐、氣急、痙攣，甚至昏迷。對眼、鼻、喉有刺激性。口服后，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(dòng)等。皮膚長期反復(fù)接觸可致皮炎。 燃爆危險(xiǎn)：該品極度易燃，具刺激性。3、急救措施、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。 眼睛接觸：提起眼瞼，用流動(dòng)清水或生理鹽水沖洗。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。如

7、呼吸停止，立即進(jìn)行人工呼吸。就醫(yī)。 食入：飲足量溫水，催吐。就醫(yī)。4、消防措施、消防措施 危險(xiǎn)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)。其蒸氣比空氣重，能在較低處擴(kuò)散到相當(dāng)遠(yuǎn)的地方，遇火源會(huì)著火回燃。若遇高熱，容器內(nèi)壓增大，有開裂和爆炸的危險(xiǎn)。 有害燃燒產(chǎn)物：一氧化碳、二氧化碳。 滅火方法：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。 滅火劑：抗溶性泡沫、二氧化碳、干粉、砂土。用水滅火無效。 5、泄漏應(yīng)急處理、泄漏應(yīng)急處理 應(yīng)急處理：迅速撤離泄漏污染區(qū)人員至安全

8、區(qū)，并進(jìn)行隔離，嚴(yán)格限制出入。切斷火源。建議應(yīng)急處理人員戴自給正壓式呼吸器，穿防靜電工作服。盡可能切斷泄漏源。防止流入下水道、排洪溝等限制性空間。 小量泄漏：用砂土或其它不燃材料吸附或吸收。也可以用大量水沖洗，洗水稀釋后放入廢水系統(tǒng)。 大量泄漏：構(gòu)筑圍堤或挖坑收容。用泡沫覆蓋，降低蒸氣災(zāi)害。用防爆泵轉(zhuǎn)移至槽車或?qū)Ｓ檬占鲀?nèi)，回收或運(yùn)至廢物處理場所處置 6、操作處置與儲(chǔ)存、操作處置與儲(chǔ)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

9、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(shí)應(yīng)控制流速，且有接地裝置，防止靜電積聚。搬運(yùn)時(shí)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。倒空的容器可能殘留有害物。 儲(chǔ)存注意事項(xiàng)：儲(chǔ)存于陰涼、通風(fēng)的庫房。遠(yuǎn)離火種、熱源。庫溫不宜超過26。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(chǔ)。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(chǔ)區(qū)應(yīng)備有泄漏應(yīng)急處理設(shè)備和合適的收容材料。三、丙酮的生產(chǎn)工藝方法三、丙酮的生產(chǎn)工藝方法 丙酮的生產(chǎn)方法主要有異丙醇法、異丙苯法、發(fā)酵法、乙炔水合法和丙烯直接氧化法。

10、目前世界上丙酮的工業(yè)生產(chǎn)以異丙苯法為主。世界上三分之二的丙酮是制備苯酚的副產(chǎn)品，是異丙苯氧化后的產(chǎn)物之一。該技術(shù)目前主要的專利生產(chǎn)商有Kellogg Brown & Root公司、三井化學(xué)公司和UOP公司。 Solutia公司開發(fā)了一種用氮氧化物氧化苯生產(chǎn)苯酚的技術(shù)，但是該公司去年取消了采用該工藝建廠的計(jì)劃，因?yàn)椴捎迷擁?xiàng)技術(shù)毛利水平太低。日本的研究人員最近還開發(fā)了一種采用銪-鈦催化劑以苯為原料的一步法生產(chǎn)苯酚和丙酮的生產(chǎn)工藝。四、異丙苯法制取丙酮的生產(chǎn)工四、異丙苯法制取丙酮的生產(chǎn)工藝藝1、固體磷酸催化法、固體磷酸催化法(SPA)生產(chǎn)異丙苯生產(chǎn)異丙苯 美國UOP公司開發(fā)的SPA 法生產(chǎn)異

11、丙苯工藝,由于具有獨(dú)特的性能:催化劑使用壽命長、生產(chǎn)大型化、三廢少并易處理,能源利用合理等優(yōu)點(diǎn)。在異丙苯生產(chǎn)中主要的操作工序有:烴化反應(yīng)、丙烷脫除、苯回收精制、烴化液白土處理、異丙苯精制、多異丙苯回收及反烴化反應(yīng)。（一）、異丙苯的制?。ㄒ唬惐降闹迫?、非均相、非均相AICI3HCI絡(luò)合催化法生產(chǎn)異丙苯絡(luò)合催化法生產(chǎn)異丙苯工藝工藝在日本、蘇聯(lián)和我國大都采用傳統(tǒng)的非均苯、進(jìn)而制造苯酚丙酮。其主要工藝條件是在溫度8O,接近常壓下,采用濃度為5O 9O 的丙烯和干燥的苯在AICI3HCI絡(luò)合物催化劑存在下生產(chǎn)異丙苯,同時(shí)生成二、三、多異丙苯,后者送回反應(yīng)器或送入反烴化反應(yīng)器進(jìn)行反烴化反應(yīng)再生成異

12、丙苯,再進(jìn)一步氧化分解生成苯酚、丙酮。3、均相、均相AICI3絡(luò)合催化法生產(chǎn)異丙苯工藝絡(luò)合催化法生產(chǎn)異丙苯工藝1979年美國M osanto公司在傳統(tǒng)的非均相AICI 3法的基礎(chǔ)上成功地開發(fā)了均相烴化法生產(chǎn)異丙苯新工藝.1989年已實(shí)現(xiàn)工業(yè)化并向4個(gè)廠家出售了自己的專利技術(shù)。均相法主要操作工序有HCI發(fā)生系統(tǒng)、催化劑絡(luò)合物配制系統(tǒng)、苯精制及干燥系統(tǒng),烴化反烴化系統(tǒng)、反應(yīng)混臺(tái)物水洗中和、三塔精制、Ai(OH)a脫除等。4、沸石分子篩生產(chǎn)異丙苯、沸石分子篩生產(chǎn)異丙苯 （二）、丙酮的生產(chǎn)工藝、丙酮的生產(chǎn)工藝 異丙苯氧化制過氧化氫異丙苯（CHP） 這是一個(gè)自由基鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，和一般的自由基鏈?zhǔn)椒磻?yīng)一樣。

13、鏈引發(fā)331、過氧化氫異丙苯的制取、過氧化氫異丙苯的制取 鏈增長 鏈終止 在鏈引發(fā)和終止階段生成某些副產(chǎn)物34 氧化反應(yīng)的副產(chǎn)物較多,產(chǎn)物CHP不穩(wěn)定,易分解,造成氧化反應(yīng)收率降低，向反應(yīng)系統(tǒng)中加添加劑，可解決這問題。氧化反應(yīng)添加劑是CHP的鈉鹽(簡稱CHP-Na,下同)和碳酸鈉。反應(yīng)中有微量的有機(jī)酸生成(如甲酸、苯甲酸），促進(jìn)了CHP的分解，使收率下降。加入碳酸鈉調(diào)節(jié)pH值在6-8之間，抑制CHP的分解。35 工藝流程3637 新鮮異丙苯和從提濃與回收工序提純精制后的異丙苯，送到貯罐(1)堿洗，再換熱(2)預(yù)熱后進(jìn)入反應(yīng)器(3)的下部。空氣也從下部進(jìn)入，與物料同方向流動(dòng)。從(3)上側(cè)線采出反

14、應(yīng)液(含CHP約15%) ,進(jìn)入第二個(gè)氧化塔底部，塔(4)的底部也通入空氣。從塔 (4）上部側(cè)線采出的氧化液中含CHP董為25%左右，送入分層罐(8），從罐的底部排出水和碳酸鈉，罐上部采出的氧化液送到下一工序。為調(diào)節(jié)氧化塔內(nèi)的pH值，分別從塔頂加入碳酸鈉水溶液。從兩個(gè)塔頂塔排出的尾氣經(jīng)冷凝器(5)和(6)回收異丙苯后送入 尾氣處理系統(tǒng)2、CHP分解分解 主反應(yīng) 副反應(yīng)38 CHP分解的催化劑種類很多，分為三大類. 第一類是能在水中溶解并起反應(yīng)，如鹽酸、琉酸等，第二類是能在含有過氧化物的有機(jī)介質(zhì)中懸浮并起反應(yīng)的，如苯磺酸、氯乙酸等強(qiáng)有機(jī)酸，第三類 是非均相催化劑。工業(yè)上常用硫酸和離子交換樹脂。39 工藝流程40 貯罐1中的提濃液經(jīng)泵2送入分解反應(yīng)器3。丙酮和硫酸控制比例加入3中。3中反應(yīng)熱主要靠丙酮蒸發(fā)移出，蒸出的丙酮在冷凝器4和5中冷凝后返回分解反應(yīng)器。反應(yīng)液從釜3的下部出料，經(jīng)6冷卻后進(jìn)入中間罐7， (8)將其泵送到分解液循環(huán)泵9入口，與從中和罐10出來的芒硝溶液混合，經(jīng)泵9循環(huán)返回罐10。通過這一個(gè)循環(huán)實(shí)現(xiàn)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鈉或氫氧化鈉中和，循環(huán)泵11提