甲基异丁基酮催化合成的研究进展

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1、目录一、前言二、甲基异丁基酮的物化性质三、MIBK的应用及市场供求四、MIBK的制备工艺及进展五、MIBK催化合成的前景展望一、前言甲基异丁基酮（MIBK）是一种优良的中沸点溶剂和化工中间体。广泛用于涂料、橡胶、选矿、医药、燃料、炼油等行业。近年，随着我国涂料、橡胶等行业的快速发展，国内市场对MIBK的需求量呈现快速增长的势头。但在国外规模化、低成本、高质量MIBK产品的冲击下，国内MIBK装置长期处于低开工率状态，而国内MIBK消费过半靠进口。因此，要扭转这一格局的关键在于自行开发流程短、耗能低、产率高的M

2、IBK合成催化剂及其工艺流程，以降低生产成本，提高产品质量，使国产MIBK能与国外产品一争高下。二、MIBK的物化性质甲基异丁基酮Methylisobutylketone(MIBK)，是丙酮衍生物中最重要的产品之一。它是一种无色透明的液体，有特殊香味。分子式为：MIBK的主要物性参数分子式C6H12O分子量(Kg/mol)100.16熔点(℃)-84.7沸点(760mmHg,℃)115.9相对密度(20℃)0.7978折光率(25℃)1.3958三、MIBK的应用及市场供求甲基异丁基酮(MIBK)广泛用于涂料

3、及油墨溶剂、合成橡胶防老剂4020、医药和农药溶剂、润滑油脱蜡剂等。涂料油墨橡胶防老剂增加漆膜的流平性提高光泽度用作汽车、航空航天、家居装修等高档涂料溶剂涂料溶剂世界MIBK的消费结构性能优异的橡胶抗氧化剂子午胎用防老剂主导产品主要用于飞机、汽车、自行车等的轮胎合成橡胶防老剂402022％67％稀有金属萃取剂合成多种表面活性剂医药和农药的萃取剂和稀释剂其它11％涂料及油墨溶剂其它领域橡胶防老剂40202007年，世界MIBK产能为45.95万t／年，产量为28.81万t，开工率约为62.7%。预计2010-2

4、012年全球消费量增长率约1.7％，预计2015年消费量约35万吨。全球MIBK生产日趋集中,主要是壳牌公司、陶氏化学、塞拉尼斯公司等,上述三家公司产能约占全球总产能的50%左右,主宰和控制全球MIBK生产、供应与贸易。塞拉尼斯目前国内主要MIBK生产厂家生产厂家生产能力（万吨/年）备注中国石油吉化集团公司精细化学品厂3.0第一套1.5万吨/年于2005年8月投产,第二套于2007年4月投产浙江宁波镇洋化工1.52008年建成,韩国DARI公司泰州石油化工有限责任公司1.52008年建成镇江李长荣化学公司2.

5、42009年初建成其它0.4近年基本停产合计8.8均采用丙酮一步法2005~2008年国内MIBK的供求状况4.05.36.46.11.91.93.46.48.80.20.81.82.8目前，我国MIBK的自给率仍不足50％，预计2015年以前我国MIBK的发展有6~10万吨的增长空间。但是由于国产MIBK竞争力不强导致开工率低于世界平均水平。整体而言，MIBK产品在美国、西欧、日本等发达国家和地区早已进人成熟期，消费结构和消费量基本维持现有水平。而亚洲尤其是我国对MIBK的需求呈现较快增长势头，因此国际MI

6、BK的生产与消费已逐渐向亚洲尤其是东南亚地区转移。四、MIBK的制备工艺及进展异丙醇法丙酮法丙酮三步法丙酮一步法甲基异丁基丙酮的主要合成工艺1.异丙醇法异丙醇法是以异丙醇为主要原料，经过脱氢、缩合、脱水、加氢得MIBK和DBIK等主要产品。脱氢缩合脱水异丙醇MIBKCu/Al2O3或Cu/SiO2-Al2O3160~230℃、常压丙酮中间体异丙叉丙酮中间体加氢2.丙酮三步法第一步为丙酮液相缩合:双丙酮醇（DAA）第二步为酸催化脱水:异丙叉丙酮（MO）ΔH=-23KJ/molΔH=+21KJ/mol第三步为选择

7、加氢:甲基异丁基酮（MIBK）3.丙酮一步法丙酮一步法即把上述“三步”并作“一步”。80年代以后建成的MIBK生产装置多采用此法,如美国伊士曼化学公司、日本三菱公司等。ΔH=-126KJ/mol一步法又分气相工艺和液相工艺两种。气相反应要求在100-250℃、常压或低压下进行，反应条件温和。而液相法一般要在加压条件下进行，但MIBK的选择性要比气相法高些。4.丙酮一步法的催化精馏催化反应精馏体系既可以进行反应又能同时使反应组分分馏，它将一步法催化单元和一些精馏单元在一个塔中有效完成。见下图：不难看出，催化精馏

8、不仅可提高反应的选择性和转化率，并且具有降低能耗，节省投资等特点，具有工业应用前景。实验用精馏塔各工艺路线的比较项目优点缺点异丙醇法1.反应条件温和2.生产工艺成熟1.副产物多2.能耗高3.异丙醇价格高丙酮三步法1.可根据市场需求，生产多种产品2.操作条件要求较低1.工艺复杂，流程长2.投资较大3.生产成本高丙酮一步法1.工艺流程短2.投资小，生产成本低3.转化率和选择性高1.操作压力稍高(液相法)