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1、丙酮七人行组长:组员:演讲:开慧李德胜朱卫东张兴宏李凤轩崔立松闵欢朱卫东1目录目录一、理化性质一、理化性质 1、物理性质、物理性质 2、化学性质、化学性质二、作用与用途及使用注意事项二、作用与用途及使用注意事项 1、作用及用途、作用及用途 2、危险性概述、危险性概述 3、急救措施、急救措施 4、消防措施、消防措施 5、泄露应急处理、泄露应急处理 6、操作处置及储存、操作处置及储存2三、丙酮的生产工艺方法三、丙酮的生产工艺方法四、异丙苯制取丙酮的生产工艺四、异丙苯制取丙酮的生产工艺 (一)异丙苯的制取(一)异丙苯的制取 1、固体磷酸催化法、固体磷酸催化法(SPA)生产异丙苯生产异丙苯 2、非均相
2、、非均相AICI3HCI络合催化法生产异丙苯工艺络合催化法生产异丙苯工艺 3、均相、均相AICI3络合催化法生产异丙苯工艺络合催化法生产异丙苯工艺 4、沸石分子筛生产异丙苯、沸石分子筛生产异丙苯 (二)丙酮的制取(二)丙酮的制取 1、过氧化氢异丙苯的制取、过氧化氢异丙苯的制取 2、CHP分解分解3、产品精制、产品精制341、物理性质、物理性质丙酮结构式外观与性状:无色透明易流动液体,有芳香气味,极易挥发。熔点():-94.6相对密度(水=1):0.80沸点():56.55相对蒸气密度(空气=1):2.00分子式:C3H6O分子量:58.08饱和蒸气压(kPa):53.32(39.5)燃烧热(k
3、J/mol):1788.7临界温度():235.5临界压力(MPa):4.72辛醇/水分配系数的对数值:-0.246闪点():-20爆炸上限%(V/V):13.0引燃温度():465爆炸下限%(V/V):2.5溶解性:与水混溶,可混溶于乙醇、乙醚、氯仿、油类、烃类等多数有机溶剂。7丙酮是脂肪族酮类具有代表性的的化合物,具有酮类的典型反应。例如:与亚硫酸氢钠形成无色结晶的加成物。与氰化氢反应生成丙酮氰醇。在还原剂的作用下生成异丙酮与频哪醇。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
4、。2、化学性质、化学性质82mol丙酮在各种酸性催化剂(盐酸,氯化锌或硫酸)存在下生成亚异丙基丙酮,再与1mol丙酮加成,生成佛尔酮(二亚异丙基丙酮)。3mol丙酮在浓硫酸作用下,脱3mol水生成1,3,5-三甲苯。在石灰。醇钠或氨基钠存在下,缩合生成异佛尔酮(3,5,5-三甲基-2-环己烯-1-酮)在酸或碱存在下,与醛或酮发生缩合反应,生成酮醇、不饱和酮及树脂状物质。与苯酚在酸性条件下,缩合成双酚-A。丙酮的-氢原子容易被卤素取代,生成-卤代丙酮。与次卤酸钠或卤素的碱溶液作用生成卤仿。9丙酮与Grignard试剂发生加成作用,加成产物水解得到叔醇。丙酮与氨及其衍生物如羟氨、肼、苯肼等也能发生
5、缩合反应。此外,丙酮在5001000时发生裂解,生成乙烯酮。在170260通过硅-铝催化剂,生成异丁烯和乙醛;300350时生成异丁烯和乙酸等。10二、作用与用途及使用注意事项二、作用与用途及使用注意事项111、作用与用途、作用与用途丙酮是重要的有机合成原料,用于生产环氧树脂,聚碳酸酯,有机玻璃,医药,农药等。亦是良好溶剂,用于涂料、黏结剂、钢瓶乙炔等。也用作稀释剂,清洗剂,萃取剂。还是制造醋酐、双丙酮醇、氯仿、碘仿、环氧树脂、聚异戊二烯橡胶、甲基丙烯酸甲酯等的重要原料。在无烟火药、赛璐珞、醋酸纤维、喷漆等工业中用作溶剂。在油脂等工业中用作提取剂。122、危险性概述、危险性概述健康危害:急性中
6、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。燃爆危险:该品极度易燃,具刺激性。133、急救措施、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。眼睛接触:提起眼睑,用流动清水或生理盐水冲洗。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。如呼吸停止,立即进行人工呼吸。就医。食入:饮足量温水,催吐。就医。
7、144、消防措施、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。其蒸气比空气重,能在较低处扩散到相当远的地方,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、二氧化碳。灭火方法: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。灭火剂:抗溶性泡沫、二氧化碳、干粉、砂土。用水灭火无效。155、泄漏应急处理、泄漏应急处理应急处理:迅速撤离泄漏污染区人员至安全区,并进行隔离,严格限制出入。切断火源。建议应急处理人员戴自给正压式呼
8、吸器,穿防静电工作服。尽可能切断泄漏源。防止流入下水道、排洪沟等限制性空间。小量泄漏:用砂土或其它不燃材料吸附或吸收。也可以用大量水冲洗,洗水稀释后放入废水系统。大量泄漏:构筑围堤或挖坑收容。用泡沫覆盖,降低蒸气灾害。用防爆泵转移至槽车或专用收集器内,回收或运至废物处理场所处置166、操作处置与储存、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培训,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
9、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。17储存注意事项:储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。库温不宜超过26。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。18三、丙酮的生产工艺方法三、丙酮的生产工艺方法 19丙酮的生产方法主要有异丙醇法、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。世界上三分之二的丙酮是制
10、备苯酚的副产品,是异丙苯氧化后的产物之一。该技术目前主要的专利生产商有KelloggBrown&Root公司、三井化学公司和UOP公司。20Solutia公司开发了一种用氮氧化物氧化苯生产苯酚的技术,但是该公司去年取消了采用该工艺建厂的计划,因为采用该项技术毛利水平太低。日本的研究人员最近还开发了一种采用铕-钛催化剂以苯为原料的一步法生产苯酚和丙酮的生产工艺。21四、异丙苯法制取丙酮的生产工艺四、异丙苯法制取丙酮的生产工艺221、固体磷酸催化法、固体磷酸催化法(SPA)生产异丙苯生产异丙苯美国UOP公司开发的SPA法生产异丙苯工艺,由于具有独特的性能:催化剂使用寿命长、生产大型化、三废少并易处
11、理,能源利用合理等优点。在异丙苯生产中主要的操作工序有:烃化反应、丙烷脱除、苯回收精制、烃化液白土处理、异丙苯精制、多异丙苯回收及反烃化反应。(一)、异丙苯的制取(一)、异丙苯的制取23242、非均相、非均相AICI3HCI络合催化法生产异丙苯工艺络合催化法生产异丙苯工艺25在日本、苏联和我国大都采用传统的非均苯、进而制造苯酚丙酮。其主要工艺条件是在温度8O,接近常压下,采用浓度为5O9O的丙烯和干燥的苯在AICI3HCI络合物催化剂存在下生产异丙苯,同时生成二、三、多异丙苯,后者送回反应器或送入反烃化反应器进行反烃化反应再生成异丙苯,再进一步氧化分解生成苯酚、丙酮。263、均相、均相AICI
12、3络合催化法生产异丙苯工艺络合催化法生产异丙苯工艺271979年美国Mosanto公司在传统的非均相AICI3法的基础上成功地开发了均相烃化法生产异丙苯新工艺.1989年已实现工业化并向4个厂家出售了自己的专利技术。均相法主要操作工序有HCI发生系统、催化剂络合物配制系统、苯精制及干燥系统,烃化反烃化系统、反应混台物水洗中和、三塔精制、Ai(OH)a脱除等。284、沸石分子筛生产异丙苯、沸石分子筛生产异丙苯 293031(二)、丙酮的生产工艺、丙酮的生产工艺32异丙苯氧化制过氧化氢异丙苯(CHP)这是一个自由基链式反应,和一般的自由基链式反应一样。链引发1、过氧化氢异丙苯的制取、过氧化氢异丙苯
13、的制取33链增长链终止在链引发和终止阶段生成某些副产物34氧化反应的副产物较多,产物CHP不稳定,易分解,造成氧化反应收率降低,向反应系统中加添加剂,可解决这问题。氧化反应添加剂是CHP的钠盐(简称CHP-Na,下同)和碳酸钠。反应中有微量的有机酸生成(如甲酸、苯甲酸),促进了CHP的分解,使收率下降。加入碳酸钠调节pH值在6-8之间,抑制CHP的分解。35 工艺流程36新鲜异丙苯和从提浓与回收工序提纯精制后的异丙苯,送到贮罐(1)碱洗,再换热(2)预热后进入反应器(3)的下部。空气也从下部进入,与物料同方向流动。从(3)上侧线采出反应液(含CHP约15%) ,进入第二个氧化塔底部,塔(4)的
14、底部也通入空气。从塔(4)上部侧线采出的氧化液中含CHP董为25%左右,送入分层罐(8),从罐的底部排出水和碳酸钠,罐上部采出的氧化液送到下一工序。为调节氧化塔内的pH值,分别从塔顶加入碳酸钠水溶液。从两个塔顶塔排出的尾气经冷凝器(5)和(6)回收异丙苯后送入尾气处理系统372、CHP分解分解主反应副反应38CHP分解的催化剂种类很多,分为三大类.第一类是能在水中溶解并起反应,如盐酸、琉酸等,第二类是能在含有过氧化物的有机介质中悬浮并起反应的,如苯磺酸、氯乙酸等强有机酸,第三类是非均相催化剂。工业上常用硫酸和离子交换树脂。39工艺流程40贮罐1中的提浓液经泵2送入分解反应器3。丙酮和硫酸控制比
15、例加入3中。3中反应热主要靠丙酮蒸发移出,蒸出的丙酮在冷凝器4和5中冷凝后返回分解反应器。反应液从釜3的下部出料,经6冷却后进入中间罐7,(8)将其泵送到分解液循环泵9入口,与从中和罐10出来的芒硝溶液混合,经泵9循环返回罐10。通过这一个循环实现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钠或氢氧化钠中和,循环泵11提供动力。中和液(10)上部采出,送产品分离精制工序。413、产品精制、产品精制丙酮精制主要杂质是水和还原性物质(如乙醛),工业上大都釆用化学法脱醛。中和后的分解液进入粗丙酮塔1,1顶部蒸出的粗丙酮经3冷凝后进入回流罐4,用泵5送出,部分回流,另一部分采出。采出的粗丙酮进入碱洗混合器6,与氢氧化钠混合使醛类缩合后进入丙酮精制塔7。7顶部蒸出的丙酮经冷凝后进入回流罐9,用泵(10)送出,一部分回流,另一部分作为产品釆出,包装后出厂。42流程见图43谢谢!44