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  • 异丙醇

    一种有机化合物,正丙醇的同分异构体,别名二甲基甲醇、2-丙醇,行业中也作IPA。它是。无色透明液体,有似乙醇和丙酮混合物的气味。 溶于水,也溶于醇、醚、苯、氯仿等多数有机溶剂。 异丙醇是重要的化工产品和原料。主要用于制药、化妆品、塑料、香料、涂料等。 2017年10月27日,世界卫生组织国际癌症研究机构公布的致癌物清单初步整理参考,使用强酸生产异丙醇在一类致癌物清单中、异丙醇在3类致癌物清单中。

    编辑摘要

    基本信息 编辑信息模块

    中文名称: 异丙醇 外文名: iso-Propyl alcohol ;isopropanol;Dimethylcarbinol;
    别名: 二甲基甲醇、2-丙醇 化学式: C3H8O
    IUPAC名: 2-Propanol CAS号: 67-63-0
    摩尔质量: 60.1 密度: 0.7863
    熔点: -87.9 沸点: 82.4
    溶解度(水): 与水形成共沸物 闪点: 22
    缩写: IPA

    目录

    理化特性/异丙醇 编辑

    物理性质

    性状:无色透明具有乙醇气味的可燃性液体。

    沸点(atm,℃,101.3kPa):82.45

    熔点(atm,℃):-87.9

    相对密度(g/mL,20C,atm):0.7863

    相对蒸汽密度(g/mL,空气=1):2.1

    黏度(mPa·s,atm;C):2.431

    闪点(atm;℃):12

    燃点(atm;℃):460

    蒸发热(KJ/mol):40.06

    熔化热(KJ/kg):88.26

    燃烧热(KJ/mol):1984.7

    生成热(KJ/mol):2005.1

    比热容(KJ/(kg·K),atm;℃,定压):2.55

    临界温度(atm;℃):234.9

    临界压力(MPa):4.764

    电导率(S/m):35.1×10-7

    热导率(W/(m·K),atm;℃):15.49

    蒸气压(kPa,atm;℃):4.32

    爆炸下限(%,V/V):2

    爆炸上限(%,V/V):12

    体膨胀系数(K-1,atm;℃):0.00107

    相对密度(20℃,4℃):0.7855

    常温折射率(n25):1.3752

    临界密度(g·cm-3):0.271

    临界体积(cm3·mol-1):222

    临界压缩因子:0.250

    偏心因子:0.669

    Lennard-Jones参数(A):15.20

    Lennard-Jones参数(K):135.4

    溶度参数(J·cm-3)0.5:23.575

    van der Waals面积(cm2·mol-1):6.270×109

    van der Waals体积(cm3·mol-1):42.160

    气相标准燃烧热(焓)(kJ·mol-1):2051.42

    气相标准生成热(焓)( kJ·mol-1) :-272.42

    气相标准熵(J·mol-1·K-1) :309.20

    气相标准生成自由能( kJ·mol-1):-173.6

    气相标准热熔(J·mol-1·K-1):89.32

    液相标准燃烧热(焓)(kJ·mol-1):-2005.98

    液相标准生成热(焓)( kJ·mol-1):-317.86

    液相标准熵(J·mol-1·K-1) :180.58

    液相标准生成自由能( kJ·mol-1):-180.29

    液相标准热熔(J·mol-1·K-1):154.4

    化学性质

    异丙醇 异丙醇

    无色透明液体,有似乙醇和丙酮混合物的气味,能与醇、醚、氯仿和水混溶,能溶解生物碱、橡胶、虫胶、松香、合成树脂等多种有机物和某些无机物,与水形成共沸物,不溶于盐溶液。常温下可引火燃烧,其蒸汽与空气混合易形成爆炸混合物。

    异丙醇容易产生过氧化物,使用前有时需作鉴定。方法是:取0.5mL异丙醇,加入1mL10%碘化钾溶液和0.5mL1:5的稀盐酸及几滴淀粉溶液,振摇1分钟,若显蓝色或蓝黑色即证明有过氧化物。和乙醇、丙醇相似,但有仲醇的特性。

    制备方法/异丙醇 编辑

    间接水合法

    丙烯与硫酸反应先得到硫酸氢异丙酯,后者经水解而成异丙醇。

    工艺流程:将含丙烯50%以上的原料气通入吸收塔,在50℃和低压下用75%-85%的浓硫酸进行吸收反应,生成硫酸氢异丙酯。加水将吸收液稀释到硫酸含量为35%后,在解吸塔中用低压蒸汽将硫酸氢异丙酯水解成异丙醇。经粗蒸塔馏到异丙醇与水的共沸组成,含异丙醇87%左右。再继续用蒸馏塔蒸浓到95%,用苯萃取、分离水后再蒸馏,可得含异丙醇99%以上的成品。

    异丙醇 异丙醇

    该法特点是对丙烯的纯度要求不高,而且丙烯转化率可达50%-60%,可减少精制费用。但耗用硫酸量大,而且存在设备腐蚀和40%的废硫酸的浓问题。

    直接水合法

    丙烯和水在催化剂存在下加温、加压进行水合反应。

    将丙烯和水分别加压到1.96MPa,并预热到200℃,混合后加入反应器,进行水合反应.反应器内装有磷酸硅藻土催化剂或者钨系催化剂,反应温度为95℃,压力为0.96MPa,水与丙烯的摩尔比为0.7:1,丙烯的单程转化率为5.2%,选择性为99%。反应气体经中和换热后送到高压冷却器和高压分离器,气相中的异丙醇在回收塔中用脱离子水喷淋回收,未反应的气体经循环压缩机加压后循环使用(保持循环系统中丙烯含量85%)。液相为低浓度异丙醇(15%-17%),经粗蒸塔蒸馏得85%-87%的异丙醇水溶液,再经蒸馏塔蒸浓到95%,然后用苯萃取提浓到99%以上。

    异丙醇 异丙醇

    与丙烯硫酸水合法相比,本法不用硫酸,不存在腐蚀设备问题,工艺流程简单;但丙烯单程转化率低,丙烯循环量太大,而且要求原料丙烯纯度达99.5%。为了克服丙烯直接水合法的缺点,以95%的丙烯为原料,反应温度240-270℃,反应压力14.7-19.6MPa,水与丙烯的摩尔为水过量。丙烯转化率为60%-70%,异丙醇选择性为99%,异丙烯精馏制后纯度可达99.9%以上,副产物为二异丙醚。此外,采用分子筛催化丙烯水合制异丙醇也是非常有前途的改进工艺方法。

    以工业品异丙醇为原料,经吸附除水、二次蒸馏,即可得纯品。

    丙酮加氢法

    该方法为2005年以后兴起的,主要源于丙酮过剩,丙酮与异丙醇价格倒挂(传统上异丙醇的消费用途之一就是脱氢制丙酮)。

    主要用途/异丙醇 编辑

    作为有机原料和溶剂有着广泛用途。作为化工原料,可生产丙酮、过氧化氢、甲基异丁基酮、二异丁基酮、异丙胺、异丙醚、异丙基氯化物,以及脂肪酸异丙酯和氯代脂肪酸异丙酯等。在精细化工方面,可用于生产硝酸异丙酯,黄原酸异丙酯、亚磷酸三异丙酯、异丙醇铝以及医药和农药等,也可用于生产二异丙酮、醋酸异丙酯和麝香草酚以及汽油添加剂。

    作为溶剂是工业上比较廉价的溶剂,用途广,能和水自由混合,对亲油性物质的溶解力比乙醇强,可以作为硝基纤维素、橡胶、涂料、虫胶、生物碱等的溶剂。可用于生产涂料、油墨、萃取剂、气溶胶剂等。还可用作防冻剂、清洁剂、调和汽油的添加剂、颜料生产的分散剂、印染工业的固定剂、玻璃和透明塑料的防雾剂等。用作胶黏剂的稀释剂,还用于防冻剂、脱水剂等。

    作为色谱分析标准物测定钡、钙、铜、镁、镍、钾、钠、锶、亚硝酸、钴等。

    用作油井水基压裂液的消泡剂,空气形成爆炸性混合物,遇明火、高热能引起燃烧爆炸,与氧化剂能发生强烈反应。

    在电子工业中,可用作清洗去油剂。油脂行业中,棉籽油的萃取剂,也可用于动物源性组织膜的脱脂。

    主要危害/异丙醇 编辑

    毒性分级 微毒类

    急性毒性 口服- 大鼠 LD50: 5840 毫克/ 公斤; 口服- 小鼠 LC50: 3600 毫克/ 公斤,家兔经皮LD50为16.4ml/kg

    刺激数据 眼睛- 兔子100 毫克/ 公斤。

    高浓度蒸气具有明显麻醉作用,对眼、呼吸道的黏膜有刺激作用,能损伤视网膜及视神经。

    生理作用与乙醇相似,在体内几乎无蓄积,毒性、麻醉性以及对上呼吸道黏膜的刺激都比乙醇强,但不及丙醇。

    接触高浓度蒸气出现头痛、倦睡以及眼、鼻、喉刺激症状。食入或吸入大量的蒸汽可引起面红、头疼、精神抑郁、恶心、昏迷等。

    防护措施/异丙醇 编辑

    空气中最高容许浓度980mg/m3,工作场所最高容许浓度为1020mg/m3,嗅觉阈浓度1.1mg/m3,操作人员应戴防毒面具,浓度高时应戴气密式防护眼镜。

    供需情况/异丙醇 编辑

    近两年,原本供不应求的亚太异丙醇供应能力增长超过需求增长预期,市场竞争恐将进一步加剧。据初步统计,2012年第四季度至2013年年底,亚洲地区将有总计34万吨/年异丙醇产能陆续投产。而2011年亚洲异丙醇的总生产能力才只有约80万吨,产能增幅将超过40%。

    中国是亚洲地区最大的异丙醇进口国,但因国内供应能力增加且下游需求低迷,进口量在逐年减少。根据中国海关的统计数据,2011年中国异丙醇进口量为10万吨,比上年缩减了15.25%;2012年前9个月中国异丙醇进口量为6.1万吨左右,同比下降10.23%。

    从已公开项目来看,2012年第四季度至2013年年底,亚洲65%以上异丙醇新增产能将来自中国。

    截至2013年,中国异丙醇产能估计为34万吨/年,如果这些新增产能如期释放,2013年中国这一亚洲最大异丙醇买家可能实现自给,其异丙醇供应将出现拐点。市场人士预测,2014年和2015年中国异丙醇需求增速在2%~3%。由此推算,中国进口量还会进一步减少,同时还将扩大出口。因此,一些卖家已经着手在东南亚地区寻找长期客户,并预计可能会遇到来自中国出口产品的激烈竞争。

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