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1、异丙醇生产可行性报告目 录一、产品简介异丙醇（isopropanol; isopropy1 alcohol）简写IPA，结构式（CH3）2CHOH。是一种无色的挥发性透明液体，有像乙醇的气味。密度0.7851、熔点-88、沸点82.5、自燃点:425、闪点12。异丙醇可与水和乙醇混溶，与水能形共沸物。它易燃，蒸气与空气形成爆炸性混合物，爆炸极限2.0%12%（体积）。它属于一种中等爆炸危险物品。其蒸汽能滚动流过相当长的距离，并能产生回火。其蒸汽能对眼睛、鼻子和咽喉产生轻微刺激；能通过皮肤被人体吸收。二、异丙醇的合成工艺制取异丙醇（IPA）有二种商业化工艺，均以丙烯为原料。较老的方法采用炼厂级丙
2、烯利用硫酸催化间接脱水生成异丙基硫酸盐，再用蒸汽水解生成硫酸和IPA，粗IPA用蒸馏提纯。较新的路线采用化学级（90%99%）丙烯直接水合，避免使用硫酸。丙烯与水经加热，气液混合物在加压下进入含磺化聚苯乙烯阳离子交换树脂的滴流床反应器。也可藉磷酸为催化剂在固定床中使反应在气相下进行。还有一种液相路线，采用可溶性钨催化剂。IPA通过蒸馏从水溶液中得到。也有少量的IPA用丙酮在液相下加氢生产，但该工艺仅适用于有过剩丙酮可用之处。2.1 异丙醇生产方法 异丙醇是重要溶剂和有机化工原料。我国乙烯工程规模逐步扩大，生产的丙烯量也愈来愈大，急需转化成易运输，储存和应用广泛的化工原料。异丙醇是首选产品之一。
3、 国内外异丙醇生产工艺路线主要有：硫酸法，树脂法，负载磷酸法和杂多酸法。国外工艺比较先进，而国内工艺比较落后（丙烯单程转化率仅4，单耗高1050Kg丙烯吨异丙醇），产品满足不了国内市场需求（年生产力2万吨）。因此，有必要利用丙烯原料资源优势，建立新的。先进的异丙醇生产线。2.1.1丙烯间接水合法(闪烯硫酸水合法) 丙烯与硫酸在三氯化铝催化剂存在下进行反应生成异丙基氢硫酸酯，异丙基氢硫酸酯反应物经水解生成异丙醇，再经精馏即得成品异丙醇。2.1.2 丙烯直接水合法丙烯直接水合法克服了间接水合法的缺点，具有高效、低耗、流程简短、符合环保要求等优点，是当今异丙醇生产工艺的主流技术。以杂多酸为催化剂丙烯
4、直接水合生产异丙醇，具有催化活性高。选择性好、不腐蚀设备。无环境污染等特点，该技术达国内领先水平。 丙烯单耗：780KG；异丙醇选择性：98，异丙醇纯度：99。A.气相直接水合法(维巴法)B.液相直接水合法(德山曹达法)C.气-液混相法FRIPP开发的树脂法丙烯直接水合制异丙醇技术，采用滴流床反应器，以耐温阳离子交换树脂为催化剂（FRIPP开发的DNW型专用催化剂），在适宜的温度、压力条件下，原料丙烯和水以气、液混态形式进行反应，生成异丙醇。反应产物经精馏即可得到符合GB7814-87优级品标准的异丙醇。2.1.3 不同生产方法的比较目前国内外工业生产异丙醇的方法主要采用丙烯直接水合法。根据使
5、用的催化剂不同，已有气相、液相和气液混相三种丙烯直接水合工艺应用于工业生产。我国目前唯一规模生产异丙醇的锦州炼油厂，采用了气相水合技术。该方法具有反应条件缓和、时空收率高、一次性投资低等特点，但由于丙烯单程转化率低、丙烯原料大量循环，因而动力能源消耗大；液相水合法反应在高温、高压下进行，尽管丙烯单程转化率和选择性有较大提高，但由于高温高压，致使能耗较大、设备投资偏高；而气液混相直接水合法，采用低温、中压和滴流床工艺，具有反应条件适宜、丙烯转化率高、异丙醇选择性好、能耗低等优点，受到人们的广泛关注，但缺点是树脂催化剂不耐温度冲击，存在磺酸基团流失的问题。三、主要用途 异丙醇是一种性能优良的溶剂，
6、广泛用作虫胶、硝基纤维素、生物碱、橡胶、油脂等的溶剂。异丙醇还是生产多种有机化合物的中间体，在医药、农药、涂料、日用化工、有机合成等领域有着广泛的用途。在许多工业和消费产品中，异丙醇用作低成本溶剂，也用作萃取剂。欧洲溶剂工业集团（ESIG）称，2001年欧洲中间体需求占到异丙醇消费量的32%，有14%的异丙醇用作防冰剂，13%用于油漆和树脂，9%用于药物，4%用于食品和3%用于油墨和粘合剂。异丙醇还用作油品和胶体的溶剂，以及用于鱼粉饲料浓缩物的制造中。低品质的异丙醇用在汽车燃料中。 异丙醇作为丙酮生产原料的用量在下降。有几种化合物是用异丙醇合成的，如甲基异丁基酮和许多酯。可根据最终用途供应不同
7、品质的异丙醇。无水异丙醇的常规质量为99%以上，而专用级异丙醇含量在99.8%以上（用于香精和药物）。四、产需状况41、发达国家消费增长缓慢 2003年，全球有22套异丙醇生产装置，总能力235万t/a，美国占37%、西欧占36%、日本及其他亚洲国家占20%、其他占7%。其中采取丙烯直接水合法生产的装置有12套，合计能力111万t/a，约占世界总产能的47.1%；采用丙烯硫酸氧化法的装置有3套，产能84.5万t/a，占35.9%；采用丙烯间接水合法的装置6套，能力37万t/a，占15.7%；另外美国有一套由粗丙酮加氢生产异丙醇的3万t/a生产装置，占1.3%。 随着石油化工技术的发展，由于传统
8、异丙醇脱氢制丙酮工艺在经济上无法与异丙苯法苯酚联产丙酮技术相抗衡，导致异丙醇消费量减少，因此自20世纪80年代起，发达国家和地区异丙醇消费增长几乎处于停止状态，有的国家甚至出现负增长。由于产能过剩，2004年4月BP公司关闭了位于英国Baglan的10万t/a异丙醇装置，并宣布退出该领域。 411. 美国 美国是世界上异丙醇的最大生产和消费国，占世界总消费量的25%-30%，2002年美国异丙醇消费量约为49万t，溶剂是美国异丙醇的最大消费领域，约占总消费量的75%。但限制挥发性有机化合物(VOC)的法规将会抑制异丙醇在溶剂应用领域的需求增长，在日用、农用化学品与电子元器件清洗领域异丙醇的需求
9、将有所增长。在美国，异丙醇的另一个重要消费领域是有机合成中间体，主要用于合成异丙胺、甲基异丁基酮、甲基异丁基醇、二异丁基甲酮和异丙醚等，其中异丙胺、异丙醚和甲基异丁基醇的需求将有一定增长。预计到2005年美国异丙醇消费量将达到50万t。 412. 西欧 目前，西欧异丙醇年消费总量约为55万t，主要用作溶剂、农用化学品和医药领域，其中溶剂约占总消费量80%，主要用于底漆、清漆、油漆、印刷油墨等调制溶剂，并广泛用于洗涤剂、香水、洗发剂等日用化学品的溶剂，电子元器件的清洗剂等。由于西欧对VOC的控制极为严格，因此今后在溶剂领域的消费将呈下降趋势。 异丙醇衍生物主要用于农药和医药的合成与生产，由于发展
10、中国家的这些中间体及农药和医药的快速发展，对西欧许多公司形成较大冲击，因此在农用化学品领域，西欧的异丙醇消费也将保持较低的增长速度。预计今后几年西欧异丙醇消费增长幅度不大，甚至有所减少，但是东欧异丙醇消费将有所增长，西欧的异丙醇也将主要流向东欧。 413. 日本 目前，日本异丙醇年消费量约16万t，其中50%用于涂料和油墨行业，其他方面的应用还有抗菌素萃取剂、药品胶囊清洗剂、农药溶剂、表面活性剂等。日本异丙醇在精密电子元件方面的应用开发较早，主要采用高纯度异丙醇作为半导体的清洗剂以及金属脱脂清洗剂。预计在清洗剂领域，异丙醇需求将以年均10%以上的速度增长，其他领域消费增幅不大；中间体领域消费需
11、求较少。预计2005年需求量将达到17万t。 414. 其他国家和地区 发展中国家对异丙醇的消费呈现较快的增长势头，韩国、马来西亚、越南、新加坡、我国台湾等国家和地区在溶剂领域需求增长迅速；印度在医药、农药等领域需求增长较快；中东和南美地区也在溶剂领域消费增长迅速，近期内发达国家和地区正计划在中东和南美建设异丙醇装置；墨西哥、加拿大等国家需求增长也比较明显。42 我国生产和消费增长迅速 42 1. 产不足需，进口弥补市场缺口 我国异丙醇工业起步较早，1977年锦州石油化工公司炼油厂采用丙烯气相水合法建设2万t/a异丙醇生产装置，经1992年和1999年两次扩建后产能达到10万t/a，成为我国惟
12、一一套规模化异丙醇生产装置，虽然我国还有几套百吨级生产装置，但由于规模小，产品没有竞争力，多处于停产或半停产状态。 我国异丙醇产量逐年增长，2003年锦州石化异丙醇产量突破8万t大关，但因我国需求持续高速增长，国内产量只能满足市场需求的50%左右，缺口需靠进口来弥补。2003年我国异丙醇进口量首次突破10万t。2004年1-7月虽然异丙醇进口平均价格达到652美元/t的历史最高水平，但进口量仍达到7万t。1998-2004年7月我国异丙醇产量、进出口量、表观消费量统计见表1。表1 1998-2005年8月我国异丙醇产量、进出口量、表观消费量统计 万t年份产量进口量出口量表观消费量增长率/%19
13、985.35.10.310.119995.55.50.210.86.920006.15.50.311.34.620016.76.90.113.519.520026.97.60.214.35.920038.210.30.118.428.7200410.70.24942005年11.20.4558 从表1可以看出，近年来我国异丙醇生产和消费稳步增长，1998-2003年产量年均增长率为9.1%，而需求年均增长率却高达12.7%，我国异丙醇产需两旺的主要原因如下：一是我国加入WTO后，关税降低，进口渠道增加，国外产品大量进入我国；二是我国化学工业的发展，尤其是涂料、农药、医药、日用化学品等行业的迅猛
14、发展，使异丙醇需求增长较快，尽管大量进口，也并未对我国异丙醇生产造成严重冲击。 422. 消费增长势头不减 在我国，异丙醇最重要的用途是用作溶剂，其消费量约占异丙醇总消费量的70%。传统的应用领域是用作油墨溶剂和医药、农药工业的过程溶剂或萃取剂。我国目前已成为世界第二大涂料生产国，而且近几年来我国涂料工业合资合作和结构调整明显加快，涂料向高档化方向发展，国外许多著名涂料商纷纷在我国投资建设高档涂料生产装置，加上交通、汽车和建筑等行业快速发展的拉动，我国涂料行业对异丙醇的需求呈现较快增长的势头。 异丙醇在电子工业清洗剂方面的应用是全球异丙醇消费增长最快的领域之一，我国目前已经成为世界电子电器元器
15、件主要生产基地，异丙醇在该领域的应用刚刚起步，发展潜力巨大。异丙醇在化学中间体方面的应用也较多，主要用于生产异丙胺、异丙醚及一些酯类，其消费量约占异丙醇总消费量的20%。我国异丙胺年产量在1万t左右，以生产1t异丙胺消耗异丙醇1.1t计，仅此一项就需消耗异丙醇1.1万t。加入WTO后我国传统的医药、农药行业出口势头看好，医药原料和中间体也有相当量的出口，因此在医药和农药中间体领域对异丙醇的消费也将保持稳定增长的势头。 异丙醇在其他方面如汽车防冻液、消毒剂、洗涤用品、日化产品配方中的需求量约占10%。 未来几年，我国异丙醇消费年均增长率将保持在10%左右，预计2008年我国异丙醇消费量将达到30万t43 增加产能与开拓市场 431.增产以满足市场需求 我国异丙醇有一定生产规模和基础，合成技术与国外相比差距不大，大连化学物理研究所开发的新一代固体酸催化剂具有丙烯单程转化率高、单耗低、
