丙酮的生产工艺

xx学院课程论文课题丙酮的生产工艺系部专业班级学号姓名定稿日期：2013年1月15日摘要丙酮是一种重要的基本有机原料，是重要的化工原料，主要用作制造醋酸纤维素胶片薄膜、塑料和涂料溶剂。丙酮可与氢氰酸反应生产制得丙酮氰醇，该应用占丙酮总消费量的1/4以上，其中丙酮氰醇是制备甲基丙烯酸甲酯树脂（有机玻璃）的原料。在医药、农药方面，除作为维生素C的原料外，还可以用作各种微生物与激素的萃取剂等等。丙酮的生产方法主要由异丙醇法、异丙苯法、发酵法、乙炔水合法和丙烯直接氧化法，目前世界上丙酮的工业生产以异丙苯法为主（约占93.2%），即用石油工业产品异丙苯在硫酸的催化下被空气氧化重排成丙酮，副产物苯酚。该方法产率高，产生的废品很少，而且同时能得到苯酚这一副产品，因此被称为“一箭双雕”法。我选择的生产方法就是异丙苯法。关键词：丙酮，异丙苯，苯酚目录1前言……………………………………………………………………………………12原料、产品、副产品等物理化学性质…………………………………………22.1原料的物理化学性质……………………………………………………………………22.2产品的物理化学性质……………………………………………………………………32.3副产品的物理化学性质…………………………………………………………………43生产工艺技术…………………………………………………………………………83.1生产工艺简述……………………………………………………………………………83.2影响因素…………………………………………………………………………………113.3国内外的最新的变化……………………………………………………………………124催化剂的应用………………………………………………………………………165安全与环境…………………………………………………………………………175.1　安全……………………………………………………………………………………175.2　环境……………………………………………………………………………………19参考文献……………………………………………………………………………………21致谢…………………………………………………………………………………………221前言丙酮亦称二甲基酮,是重要的有机化工原料和溶剂,其化学性质较活泼,能进行卤代、加成、缩合、还原等反应。以丙酮为原料制得甲基丙烯酸酯是有机玻璃单体。双酚A是合成材料单体,丙酮亦可制醋酐、双丙酮醇、基化氧.异亚丙基丙酮、甲基异丁基丙酮、己烯二醇和异佛尔酮等。丙酮还可热解为乙烯Mesityloxide酮。1595年Libavins等第一次制得丙酮,在工业上最早是用木材干馏得到的木焦酸为原料制取乙酸钙,再干馏得丙酮。第一次世界大战期间,由于对丙酮的需求激增,开始利用1919年Wezmann提出的发酵法生产丙酮,碳水化合物或糖密在特定的杆菌作用下,发酵生产丙酮、丁醇和乙醇。此法首先在英国建成投产。后来虽然出现了从乙醇或乙炔制取乙酸,再经乙酸钙干馏制取丙酮的几种方法,但均不能与发酵法相竞争,无工业化生产。三十年代末石油工业开始发展,由于发酵法生产丙酮消耗大量粮食,此法逐渐被以石油为原料的方法所代替;首先发展的是异丙醇脱氢法,50年代异丙苯法生产苯酚、丙酮问世,丙酮工业生产又转向此法。并成为目前世界上生产丙酮的主要方法。此外,三十年代美国曾由液化石油气生产丙酮,但由于产品是复杂混合物,分离困难,导致流程复杂,现已停产。丙烯直接氧化法制丙酮,工业上称Wacker法,是在乙烯直接氧化生产乙醛的基础上发展起来的,日本建有三个工厂,总生产能力10^5t/a左右,由于设备腐蚀问题,未获得大规模发展。目前世界上丙酮生产方法主要是异丙苯法、异丙醇脱氢法和丙烯直接氧化法;发酵法在发展中国家仍有一定比重。2原料、产品、副产品等物理化学性质2.1产品的物理化学性质密度在25℃时比重0.788熔点:-94℃沸点:56.48℃饱和蒸气压(kPa)：53.32(39.5℃)折光率1.3588闪点:-17.78℃(闭杯)极限参数：自燃点:465℃爆炸极限：2.6%~12.8%最大爆炸压力:87.3牛/平方厘米最易引燃浓度:4.5产生最大爆炸压力浓度:6.3%最小引燃能量:1.15毫焦(当4.97%浓度时)燃烧热值:1792千焦/摩尔(液体,25℃)蒸气压:53.33千帕(39.5℃)性质：易燃、易挥发，化学性质较活泼。是一种无色透明液体，有特殊的辛辣气味，易溶于水和甲醇、乙醇、乙醚、氯仿、吡啶等有机溶剂分子中羰基上的C原子以sp2杂化轨道成键，甲基C原子以sp3杂化轨道成键。分子式：CH3COCH3，分子量：58.08易燃、易挥发、有毒，化学性质较活泼，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。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。不能用塑料瓶因为相似相溶有机溶剂会让塑料溶解，应避光保存因为易挥发2.2原料的物理化学性质中文名称:异丙苯[1]　　中文别名:异丙基苯;枯烯　　英文名称:Cumene　　英文别名:isopropylbenzene;methylethylbenzene　　CAS:98-82-8　　EINECS:202-704-5　　分子式:C9H12　　分子量:120.19用途:用作有机合成原料及提高发动机燃料辛烷值的添加剂下游产品:丙酮、苯酚、过氧化二异丙苯、过氧化氢异丙苯 沸点（101.3kPa)/℃ 152.392 表面张力（20摄氏度)/(mN/m) 28.20 熔点（空气中，101.3kPa)/℃ -96.035 闪点(闭口)/℃ 43.9 相对密度（25℃/4℃) 0.85751 燃点/℃ 423.9 折射率(20℃） 1.49145 蒸发热(25℃)/(kJ/mol） 45.171 介电常数（20～30℃) 2.384-2.363 生成热（25℃，气体）/(k]/mol) 3,936 偶极矩(70～200℃,气体)/(10^-30C·m） 10^-30C·m)2.17 (25℃，液体 -41.232 黏度(25℃)/(mPa·s) 0.737 熔化热（-96.033℃,101.3kPa)/(kJ/mol) 7.992 燃烧热(定压，25℃，气体)/(kJ/mol) 5264.11；4999.83 临界压力/MPa 3.21 (定压，25℃，液体）/(kJ/md) 5218.92；4454.65 溶解度（25℃,水）/% 0.0050 比热容(298.16K,定压）/[KJ/kg·K] 1.26 爆炸极限（下限）/%（(体枳） 0.88 也界温度/℃ 357.9 上限/%(体积) 6.50用稀硝酸或铬酸氧化生成苯甲酸。在乙酸酐或乙酸存在下与发烟硝酸发生硝化反应，生成2,4-二硝基异丙苯。与浓硫酸作用时主要在对位发生磺化反应。在紫外线照射下，85℃通入氧气或在90～130℃、0.1～1MPa下，通人氧气氧化生成过氧化氧异丙苯。在硫酸或酸性离子交换树脂催化下，过氧化氢异丙苯分解为苯酚和丙酮。异丙苯在硅酸铝催化下，400～500℃时分解成苯与丙烯。2.3副产品的物理化学性质1苯酚的物理化学性质　　外观与性状：白色结晶，有特殊气味。　　CAS号：108-95-2?[2]　　熔点(℃)：40.6　　相对密度（水=1）：1.07　　沸点(℃)：181.9　　相对蒸气密度（空气=1）：3.24　　折射率1.5418　　闪点79.5℃　　分子式：C6H6O　　化学式：C6H5OH，PhOH　　分子量：94.11　　饱和蒸气压(kPa)：0.13(40.1℃)　　燃烧热(kJ/mol)：3050.6　　临界温度(℃)：419.2　　临界压力(MPa)：6.13　　辛醇/水分配系数的对数值：1.46　　闪点(℃)：79　　爆炸上限%(V/V)：8.6　　引燃温度(℃)：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、挥发油、强碱水溶液。室温时稍溶于水，与大约8%水混合可液化，65℃以上能与水混溶，几乎不溶于石油醚。　　毒性：有特殊的气味，有强腐蚀性。有毒，LD50530mg/kg，结构苯酚结构中含有一个苯环，羟基与苯环直接相连。苯酚中所有原子不在同一平面内。　　从化学环境中看，苯酚中有4种氢，分别是酚羟基中的氢，以及苯环中酚羟基的邻、间、对位的3个氢。　　苯酚的1HNMR（核磁共振氢谱），也证实了这一点。图中共有四个峰，代表了四种氢的存在。化学性质　　可吸收空气中水分并液化。有特殊臭味，极稀的溶液有甜味。腐蚀性极强。化学反应能力强。与醛、酮反应生成酚醛树脂、双酚A，与醋酐；水杨酸反应生成醋酸苯酯、水杨酸酯。还可进行卤代、加氢、氧化、烷基化、羧基化、酯化、醚化等反应。苯酚在通常温度下是固体，与钠不能顺利发生反应，如果采用加热熔化苯酚，再加入金属钠的方法进行实验，苯酚易被还原，在加热时苯酚颜色发生变化而影响实验效果。有人在教学中采取下面的方法实验，操作简单，取得了满意的实验效果。在一支试管中加入2-3毫升无水乙醚，取黄豆粒大小的一块金属钠，用滤纸吸干表面的煤油，放入乙醚中，可以看到钠不与乙醚发生反应。然后再向试管中加入少量苯酚，振荡，这时可观察到钠在试管中迅速反应，产生大量气体。这一实验的原理是苯酚溶解在乙醚中，使苯酚与钠的反应得以顺利进行。　　可以用氯化铁溶液检验苯酚，加入氯化铁后可观察到溶液变成紫色。苯酚与溴水反应生成三溴苯酚白色沉淀。　　共轭效应：苯酚酚羟基氧上的带孤对电子的p轨道可以与苯环大π键共轭，共8个π电子用途：苯酚是重要的有机化工原料，用它可制取酚醛树脂、己内酰胺、双酚A、水杨酸、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产品及中间体，在化工原料、烷基酚、合成纤维、塑料、合成橡胶、医药、农药、香料、染料、涂料和炼油等工业中有着重要用途。此外，苯酚还可用作溶剂、实验试剂和消毒剂,苯酚的水溶液可以使植物细胞内染色体上蛋白质与DNA分离，便于对DNA进行染色2甲酸的物理化学性质甲酸与水和大多数的极性有机溶剂混溶，在烃中也有一定的溶解性。在烃中及气态下，甲酸以通过以氢键结合的二聚体形态出现。在气态下，氢键导致甲酸气体与理想气体状态方程之间存在较大的偏差。液态和固态的甲酸由连续不断的通过氢键结合的甲酸分子组成。甲酸在浓硫酸的催化作用下分解为CO和H2O，反应方程式为　　HCOOH=======CO+H2O浓度高的甲酸在冬天易结冰。　　甲酸具有与大多数其他羧酸相同的性质，尽管在通常情况下甲酸不会生成酰氯或者酸酐。直到不久以前，所有试图将甲酸转化成这些衍生物的尝试都以产物一氧化碳告终。甲酸酐可由甲酰氟和甲酸钠在零下78摄氏度反应得到。甲酰氯可由将氯化氢气体通过零下60摄氏度1-甲酰基咪唑的一氯甲烷溶液得到。甲酸脱水分解为一氧化碳和水。甲酸具有和醛类似的还原性。它能起银镜反应，把银氨络离子中的银离子还原成金属银，而自己被氧化成二氧化碳和水：　　HCOOH+2AgOH→2Ag+2H2O+CO2　　甲酸是唯一能和烯烃进行加成反应的羧酸。甲酸在酸的作用下（如硫酸，氢氟酸），和烯烃迅速反应生成甲酸酯。但是类似于Koch反应的副反应也会发生，产物是更高级的羧酸。　　大多数的甲酸盐溶于水。　　主要成分：含量：一级≥90.0%;二级≥85.0%。　　外观与性状：无色透明发烟液体，有强烈刺激性酸味。　　熔点（℃）：8.2　　沸点（℃）：100.8　　相对密度（水=1）：1.23　　相对蒸气密度（空气=1）：1.59　　饱和蒸气压(kPa）：5.33(24℃）　　燃烧热（kJ/mol）：254.4　　临界温度（℃）：306.8　　临界压力（MPa）：8.63　　辛醇/水分配系数的对数值：-0.54　　闪点（℃）：68.9(O.C)　　引燃温度（℃）：601℃　　爆炸上限%(V/V）：57.0　　爆炸下限%(V/V）：18.0　　溶解性：与水混溶，不溶于烃类，可混溶于醇。　　稳定性和反应活性：稳定。　　禁配物：强氧化剂、强碱、活性金属粉末。　　危险特性：其蒸气与空气形成爆炸性混合物，遇明火、高热能引起燃烧爆炸。与强氧化剂蚵发生反应。具有较强的腐蚀性。溶解性：与水混溶，不溶于烃类，可混溶于醇。甲酸又名蚁酸，是无色、发烟、易燃而有刺激气味的液体，具有很强的腐蚀性，甲酸能与水，乙醇、乙醚、甘油等混溶具有强腐蚀性和辛辣刺激性酸味的挥发性液体，甲酸最早由J.-L.盖-吕萨克用草酸分解制得。1855～1856年M.贝特洛用氢氧化钠与一氧化碳直接制得甲酸钠，T.戈德-施密特最先用水解的方法从甲酸钠制得甲酸。此法于1896年在欧洲开始用于工业生产，至今小批量生产仍用此法。1980年美国科学设计公司、伯利恒钢铁公司和利奥纳德公司开发成功甲醇羰基化生产甲酸的方法，并已有年产甲酸20kt的工厂投产。此外，甲酸也可由轻质油氧化制醋酸的副产物中回收获得。3苯乙酮的物理化学性质外观与性状：无色或淡黄色低熔点、低挥发性、有水果香味的油状液体。　　熔点(℃)：19.7　　相对密度（水=1）：1.03(20℃)　　沸点(℃)：202.3　　相对蒸气密度（空气=1）：4.14　　分子式：C8H8O　　分子量：120.14　　饱和蒸气压(kPa)：0.133(15℃)　　闪点(℃)：82　　引燃温度(℃)：571　　溶解性：不溶于水，易溶于多数有机溶剂，不溶于甘油。遇明火、高热可燃。若遇高热，容器内压增大，有开裂和爆炸的危险。3生产工艺技术3.1生产工艺简述过氧化氢异丙苯的生成1．主、副反应主反应：由于过氧化氢异丙苯的热稳定性较差，受热后能自行分解，所以在氧化条件下，还有许多副反应发生。副反应：这些副反应的发生不仅使氧化液的组成复杂，而且某些副产物还对氧化反应起抑制作用。例如，微量的酚会严重抑制氧化反应的进行，生成的含羧基、羟基的物质不仅阻滞氧化反应，还能促使过氧化氢异丙苯的分解。过氧化氢异丙苯的分解1．主、副反应主反应：在发生主反应的同时将伴有副反应发生，而生成的副产物具有相互作用的能力，从而使催化分解过程的产物非常复杂，其主要的副反应如下：这些副反应不仅降低了苯酚、丙酮的收率，而且使产品的分离变得困难。苯酚、丙酮的生产工艺过程是由异丙苯氧化，过氧化氢异丙苯分解两部分组成。1、异丙苯氧化异丙苯氧化过程的工艺流程如图所示。空气加压至0.45MPa(表)并被过热后由氧化塔(1)底部送入塔内。用碱配制成pH为8.5～10.5的精异丙苯，从贮槽（4）送出加热后由氧化塔顶进入塔内与空气逆流接触。氧化塔为板式塔，氧化温度为110～120℃。氧化塔顶部排出含有少量氧的气体混合物，经冷凝器(5)将异丙苯冷凝后送入气液分离器(6)。液相为异丙苯，回收使用，不凝气放空。由氧化塔底部排出的反应物料送入降膜蒸发器(7)增浓后进入第一提浓塔(2)，将大部分未转化的异丙苯蒸出。塔釜得到浓度为70～80%的过氧化氢异丙苯，经冷凝后进入第二提浓塔(3)。其塔釜得到浓度为88%过氧化氢异丙苯，塔顶的凝液与第一蒸发塔的凝液混合后加入8～12%(w)的NaOH中和沉降，分出的碱液循环使用，异丙苯循环回氧化系统。　氧化过程工艺流程图1－氧化塔；2、3－第一、第二提浓塔；4－贮槽；5－冷凝器；6－气液分离器；7－降膜蒸发器（二）过氧化氢异丙苯的分解及分解液的分离分解精制过程工艺流程图如图所示。分解精制过程工艺流程图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－第一脱烃塔；8－第二脱烃塔；9－精酚塔；10－缓冲罐来自氧化系统的氧化液进入分解塔(1)的底部与酸性循环氧混合，并在分解塔中发生分解反应。分解液由分解塔的顶部溢流进入缓冲罐(10)，大部分分解液循环回分解塔，少量的分解液进入中和水洗塔(2)洗去其中的酸。在中和水洗塔的上部，分解液、碱液及循环碱液并流操作，塔釜液送沉降槽(3)，分出碱液和分解液，碱液循环使用。槽上部的中性分解液送入分离系统，经粗丙酮塔(4)、精丙酮塔(5)、割焦塔(6)，第一脱烃塔(7)，第二脱烃塔(8)和精酚塔(9)后得到成品苯酚和丙酮。3.2影响因素1．反应温度温度与转化率的关系见图。由图可见，温度越高，转化率越大。其原因是该反应具有较大的活化能，温度越高，反应速度常数越大，反应速度越高。当反应温度由110℃升到120℃时，反应速度常数增加两倍。在主反应速度提高的同时，副反应速度也相应增加。据研究，对副反应而言，温度由110℃升到120℃，反应速度提高2～3倍，使反应的选择性大大降低。因此，控制反应温度对提高反应速度和过氧化氢异丙苯的收率至关重要。通常反应温度控制在105～120℃之间。　各种温度时异丙苯氧化的动力学曲线　　　　　　树脂催化分解过氧化氢异丙苯1－110℃；2－115℃；3－120℃；4－125℃　　　　的反应平衡常数与温度的关系　2．原料异丙苯中杂质原料中的杂质可以分为两类,一类是本身对反应速度影响很小，但由于杂质本身在反应条件下也发生反应，生成其它产物，而使产品过氧化氢异丙苯纯度下降。这类杂质主要有苯、甲苯、乙苯、丁苯及二异丙苯。另一类本身就是阻化剂，对反应速度有较大的影响。在反应开始时，由于这类杂质的存在常导致反应不能进行。常见的有硫化物、酚类及不饱和烃类等。因此，对这些杂质要严格加以限制。在工业生产中，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，总硫含量小于2ppm，氧含量小于4ppm。3．反应压力压力对异丙苯氧化无特殊影响，反应一般在0.4～0.5MPa下进行。适当加压是为了提高氧分压，从而提高反应速度。但过高的压力也无益处，压力过高对反应速度影响不大，而设备费用和操作费用随着压力的升高而增大。3.3　国内外的最新的变化1．丙酮的生产现状及供需状况丙酮是制造苯酚的联产品，因此丙酮的消费取决于苯酚的市场条件。预计到2012年底，有150万吨丙酮将要在亚洲投产。表1列出了2009年统计出的世界苯酚和丙酮生产能力分布，其中表1中约93.2%的生产装置是采用异丙苯法的生产工艺，约5.2%采用异丙醇脱氢生产工艺，约1.6%采用其他工艺。其中英力士苯酚公司是目前世界上最大的丙酮生产厂商，生产能力达到1037Kt/a，约占世界丙酮总生产能力的16.4%；其次是圣诺科化学公司，生产能力达577Kt/a，约占世界丙酮总生产能力的9.1%；Shell化学公司位列第三，生产能力为526Kt/a，约占总生产能力的8.3%；日本三井石化公司的生产能力为422Kt/a，位居第四，生产能力约占总生产表1:2009年统计的世界苯酚和丙酮的生产能力分布（单位：万吨） 地区、公司 装置地点 苯酚 丙酮 北美 美国 圣诺科化学 费城 50.0 31.2 里弗利尔 42.7 26.5 壳牌化学 鹿园 60.0 36.6 英力士苯酚 莫比尔 54.0 33.5 MountVernon苯酚 芒特韦农 34.0 21.1 陶氏化学 奥斯特克累克 29.5 18.0 因斯蒂图特 7.7 Georgia海湾 帕拉奎米纳 22.7 13.5 帕萨迪纳 7.3 4.7 JLM工业 兰岛 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 波利尼亚 16.5 10.1 西欧 比利时 英力士苯酚 安特卫普 68.0 40.0 芬兰 北欧化工聚合物 帕尔沃 13.0 8.1 法国 Novapex 鲁西永 12.5 7.3 壳牌化学 7.5 德国 英力士苯酚 格拉德贝克 64.0 39.0 Domo化学品 洛伊纳 15.5 9.0 意大利 Polimeri欧洲 马托瓦 30.0 18.0 托雷斯港 18.0 11.5 荷兰 壳牌化学 8.0 西班牙 Ertisa 韦瓦尔 55.0 22.0 英国 英力士苯酚 6.8 中/东欧 56.0 34.0 南非 4.4 16.7 亚太地区 中国大陆 79.1 62.2 中国台湾 台塑 麦寮 40.0 24.0 长春石化 高雄 20.0 12.5 台湾荣昌化学 林园 14.0 8.4 印度 8.6 6.6 日本 三井化学 坂井 20.0 14.0 市原 19.0 13.0 千叶苯酚 千叶 23.0 8.0 三菱化学 鹿岛 25.0 15.3 韩国 43.0 28.5 新加坡 25.0 15.0 泰国 PTT苯酚 马塔府 20.0 12.5表2：全球丙酮产能、需求情况（单位：万吨） 地区 1996 2001 2005 2006 2011 产能 需求 产能 需求 产能 需求 产能 需求 产能 需求 北美 132.9 118.1 184.9 139.4 184.4 153.8 194.9 161.7 216.4 178.4 西欧 123.5 101.8 167.8 131.8 162.4 140.4 172.3 159.2 200.6 180.1 亚太 83.3 38.9 110.8 114.5 123.2 148.5 189.8 166.6 243.2 221.8 其他 56.8 39.3 55.6 39.5 89.6 41.6 59.5 49.4 66.8 51.2 合计 396.5 338.8 519.1 425.2 560 484.3 616.5 536.9 727 631.5 地区 产能增长率（%） 需求增长率（%） 1996-2001 2001-2006 2006-2011 1996-2001 2001-2006 2006-2011 北美 6.8 1.1 2.1 3.006 2.666 1.721 西欧 6.3 0.5 3.1 4.912 3.465 2.188 亚太 5.9 11.4 5.1 32.391 7.584 5.522 其他 3 1 3.3 0.085 4.177 0.607 合计 5.5 3.5 3.4 40.393 17.892 10.039能力的6.7%。近年来，世界丙酮的生产发展很快，1996年世界丙酮的总生产能力为3965Kt，2001年增加到5191Kt，1996-2001年生产能力的平均年增长率约为5.5%，2005年世界丙酮的总生产能力为5600Kt，2006年增加到约6165Kt，比2004年增长12.77%。到2011年，总生产能力则增加到7270Kt，从表2可看出，世界丙酮产能增长率与需求增长率在逐渐减小，其中亚太地区对丙酮的需求在1996-2006这一区间有着较高的增长率。其原因是，近些年来，随着亚太地区（中国尤其明显）甲基丙烯酸甲酯（MMA）、涂料以及双酚A等行业的发展迅猛，从而带动了丙酮消费量的不断增加。在全球范围内,丙酮主要用途是作为溶剂生产双酚A和丙酮氰醇。据SRIC估算，2009年世界丙酮需求中，直接用作溶剂占29%、丙酮氰醇（MMA）消费占25%、双酚A占26%、醇醛化学品占9%、其他占11%。由于对臭氧层有破坏作用，丙酮作为溶剂将逐渐被限制和替代。伊士曼（Eastman）公司2005年已经推出醋酸甲醋作为丙酮的替代产品，以帮助涂料客户达到美国环保新标准。受益于全球通讯及计算机行业对聚碳酸酯需求的急剧增加，双酚A的消耗成为目前丙酮消费增长速度最快的领域。但在双酚A生产中丙酮和苯酚的消耗比（约为0.31），远远小于异丙苯法装置的产出比（约为0.62），因此双酚A的发展容易造成丙酮和苯酚市场的不平衡发展，从而造成丙酮生产能力过剩。丙酮氰醇主要用于生产甲基丙烯酸甲酯，但目前正面临异丁烯/异丁烷氧化法和乙烯法的竞争。这两种生产路线与传统生产丙酮的丙酮氰醇法相比可节约30%的成本，对环境的污染也比较小，因此未来丙酮在该领域的发展空间也将受到一定的影响。近年来，随着异丙苯法（该法生产1吨苯酚可0.6吨丙酮）生产技术的不断提高，我国丙酮生产能力不断增加。1995年我国丙酮生产能力只有8.3万吨，但2006和2008年已分别增加到43.3万吨和62.2万吨；1995年，我国丙酮产量只有8.73万吨，而2006年和2008年已分别达到33.7万吨和42.6万吨，2009年达43.8万吨。2000-2008年，我国丙酮产量的年均增长率约为19.5%。2008年异丙苯法生产能力和产量分别提高到80.8%和94.3%。表3列出了2004-2008年我国丙酮产能和产量，主要生产企业包括上海高桥石化、燕山石化、吉林化工和蓝星哈尔滨华宇公司等。表3:2004-2008年我国丙酮产能和产量（单位：万吨） 公司 生产能力，万吨/年 产量 工艺路线 2004 2006 2008 2004 2006 2008 燕山石化 9.0 9.8 10.7 10.7 11.8 11.2 异丙苯法 高桥石化 6.0 13.5 13.5 4.9 12.2 13.8 异丙苯法 吉林石化 4.6 4.6 15.0 5.0 2.8 4.8 异丙苯法 蓝星华宇石化 1.7 5.4 5.4 1.9 4.8 4.7 异丙苯法 广东建涛 7.6 6.0 异丙苯法 其他 10.0 10.0 10.0 2.2 2.1 2.1 合计 31.3 43.3 62.2 24.7 33.7 42.6 4催化剂的应用本工艺催化剂的制备异丙苯的液相氧化与一般烃类的液相氧化相似，是按自由基链锁反应历程进行，包括链的引发、增长和终止三个过程。由于反应生成的过氧化氢异丙苯在氧化条件下能部分分解成自由基从而加速链的引发以促进反应进行，因而异丙苯的氧化反应是一种非催化自动氧化反应。催化剂有：硫酸以及磺酸型离子交换树脂等。硫酸作为催化剂，价廉易得，但酸性分解液中所生的硫酸盐，容易堵塞管道，腐蚀设备。所以目前主要采用强酸性阳离子交换树脂作为过氧化异丙苯分解反应的催化剂。5安全与环境5.1安全1危险性概述危险性类别：第3.1类低闪点液体侵入途径：吸入、食入、经皮吸收健康危害：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。环境危害：无资料。燃爆危险：极易燃，其蒸气与空气混合，能形成爆炸性混合物。2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。如有不适感，就医。眼睛接触：提起眼睑，用流动清水或生理盐水冲洗。如有不适感，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。呼吸、心跳停止，立即进行心肺复苏术。就医。食　　入：饮水，禁止催吐。如有不适感，就医。3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。蒸气比空气重，沿地面扩散并易积存于低洼处，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。灭火方法：用抗溶性泡沫、二氧化碳、干粉、砂土灭火。灭火注意事项及措施：消防人员须佩戴防毒面具、穿全身消防服，在上风向灭火。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。4泄漏应急处理应急行动：消除所有点火源。根据液体流动和蒸气扩散的影响区域划定警戒区，无关人员从侧风、上风向撤离至安全区。建议应急处理人员戴正压自给式呼吸器，穿防静电服。作业时使用的所有设备应接地。禁止接触或跨越泄漏物。尽可能切断泄漏源。防止泄漏物进入水体、下水道、地下室或密闭性空间。小量泄漏：用砂土或其它不燃材料吸收。使用洁净的无火花工具收集吸收材料。大量泄漏：构筑围堤或挖坑收容。用飞尘或石灰粉吸收大量液体。用抗溶性泡沫覆盖，减少蒸发。喷水雾能减少蒸发，但不能降低泄漏物在受限制空间内的易燃性。用防爆泵转移至槽车或专用收集器内。喷雾状水驱散蒸气、稀释液体泄漏物。5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，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、通风良好的专用库房内，远离火种、热源。库温不宜超过29℃，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。6接触控制/个体防护接触限值： MAC(mg/m3):?无资料 PC-TWA（mg/m3）:?300 PC-STEL（mg/m3）:?450 TLV-C(mg/m3):无资料 TLV-TWA(mg/m3):?500ppm TLV-STEL(mg/m3):?750ppm监测方法：溶剂解吸-气相色谱法；热解吸-气相色谱法。工程控制：生产过程密闭，全面通风。呼吸系统防护：空气中浓度超标时，佩戴过滤式防毒面具(半面罩)。眼睛防护：一般不需要特殊防护，高浓度接触时可戴安全防护眼镜。身体防护：穿防静电工作服。手防护：戴橡胶耐油手套。其他防护：工作现场严禁吸烟。注意个人清洁卫生。避免长期反复接触。7运输信息危险货物编号：31025UN编号：1090包装类别：Ⅱ类包装包装标志：易燃液体包装方法：小开口钢桶；安瓿瓶外普通木箱；螺纹口玻璃瓶、铁盖压口玻璃瓶、塑料瓶或金属桶（罐）外普通木箱。运输注意事项：运输时运输车辆应配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。夏季最好早晚运输。运输时所用的槽（罐）车应有接地链，槽内可设孔隔板以减少震荡产生静电。严禁与氧化剂、还原剂、碱类、食用化学品、等混装混运。运输途中应防曝晒、雨淋，防高温。中途停留时应远离火种、热源、高温区。装运该物品的车辆排气管必须配备阻火装置，禁止使用易产生火花的机械设备和工具装卸。公路运输时要按规定路线行驶，勿在居民区和人口稠密区停留。铁路运输时要禁止溜放。严禁用木船、水泥船散装运输。5.2　环境1生态毒性：半数致死浓度LC50：8300-40000半数效应浓度EC50：10mg/l/48h(水蚤)生物降解性：BOD5：122%土壤半衰期-高（小时）：168土壤半衰期-低（小时）：24空气半衰期-高（小时）：2790空气半衰期-低（小时）：279地表水半衰期-高（小时）：168地表水半衰期-低（小时）：24地下水半衰期-高（小时）：336地下水半衰期-低（小时）：48水相生物降解-好氧-高（小时）：168水相生物降解-好氧-低（小时）：24水相生物降解-厌氧-高（小时）：672水相生物降解-厌氧-低（小时）：96水相生物降解-二次沉降处理-高（小时）：75%水相生物降解-二次沉降处理-低（小时）：54%非生物降解性：水相光解半衰期-高（小时）：270水中光氧化半衰期-高（小时）：3.97E+06水中光氧化半衰期-低（小时）：9.92E+04空气中光氧化半衰期-高（小时）：2790空气中光氧化半衰期-低（小时）：279其他有害作用：该物质对环境可能有危害，对水体应给予特别注意。2废弃处置废弃物性质：危险废物废弃处置方法：用焚烧法处置。废弃注意事项：把倒空的容器归还厂商或在规定场所掩埋。6参考文献[1]杨慧娣．中国聚氨酯工业概况与进展[J].中国塑料与橡胶，1996，13(8)l65-66．[2]韩秀山．我国聚氨酯发展概况[J]．特种橡胶制品，2003，24(5)：54-55．[3]李卫宁．聚氨酯泡沫塑料发展动向[J]．中国包装工业，2002，105(5)：15-16．[4]魏文德．有机化工原料大全[M]．北京：化学工业出版社，1994,261．[5]卞爱芳.MDI的生产及市场[J].化学工业与工程技术，2002，23(1)：25-27[6]杨瑛，陆世维.硒催化硝基苯的还原羰基化生成苯胺基甲酸酯[J].催化学报，1999，20(3)：224-226[7]叶青萱等，中日第四次聚氨酯工业界技术交流报告，聚氨酯工业，21（2006）：1-7.[8]赵金榜．21世纪世界涂料技术的发展[J]．中国涂料，2001，16(3)：40-44．[9]李卫宁．聚氨酯泡沫塑料发展动向[J]．中国包装工业，2002，105(5)：15-16．[10]夏赤丹，周福香，肖莹．水性涂料工业的进展[J]．江汉大学学报(自然科学版)致谢