• 正在加载中...
  • 异丙醇

    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。

    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

    概述/异丙醇 编辑

    异丙醇异丙醇
    (CH3)2CHOH具有特殊醇味的无色液体,是一种良好溶剂和化工原料,用于涂料、医药、农药、化妆品等工业,也用于生产丙酮 、异丙酯、异丙胺(莠去津的原料)。是石油化工发展史 上从石油原料制得的第一个化工产品。
    1855年,法国人M.贝特洛首先报道用丙烯和硫酸经水合制得异丙醇,称间接水合法。1919年,美国人C.埃利斯对此进行了工业开发。1920年底,美国新泽西标准油公司采用埃利斯法建立了生产装置,正式投入生产。1951年,英国卜内门化学工业公司开始用丙烯直接水合法生产异丙醇。其后,各国相继采用此法并作了改进。
    间接水合法  丙烯与硫酸反应先生成硫酸氢异丙酯,后者经水解而成异丙醇,反应式为:


    CH3CH=CH2+H2SO4─→(CH3)2CHOSO3H

    (CH3)2CHOSO3H+H2O─→(CH3)2CHOH+H2SO4

    所用硫酸浓度一般大于60%(质量),反应在2~2.8MPa和60~65°C下进行;水解在稍加压和30°C以下进行。
    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,生成异丙醇,选择性为96%。反应式为:

    CH3CH=CH2+H2O─→(CH3)2CHOH

    使用的催化剂有钨化合物、磷酸和离子交换树脂等,较多使用的是有载体的磷酸催化剂,工艺条件为2~6MPa、240~260°C。与间接法相比,此法不存在硫酸腐蚀和稀酸浓缩等问题,因而在工业生产上占主要地位。

    异丙醇是一种广泛应用于许多行业的溶剂。事实上,它是世界上最常用的溶剂。除了应用于油漆和印刷业以外,它的作用还包括作为工业应用的化学中间体。

    异丙醇是透明和无色液体,是易燃化学品,而且性质非常不稳定。它可以发出类似混合乙醇和丙酮的轻微气味。它不能溶解于盐溶液,但可以和水,丙酮,苯,乙醚,氯仿以及其他酒精混合。[1]

    理化性质/异丙醇 编辑

    气味:似乙醇的气味。

    1.相对蒸汽密度(g/mL,空气=1):2.1   

    2. 折射率(n20ºC):1.3772   

    3. 黏度(mPa·s,20ºC):2.431   

    4. 燃点(ºC):460   

    5. 蒸发热(KJ/mol,b.p.):40.06   

    6. 熔化热(KJ/kg):88.26   

    7. 燃烧热(KJ/mol):-318.78   

    8. 生成热(KJ/mol):2005.1   

    9. 比热容(KJ/(kg·K),20ºC,定压):2.55   

    10. 临界温度(ºC):234.9   

    11. 临界压力(MPa):4.764   

    12. 电导率(S/m):35.1×10-7   

    13. 热导率(W/(m·K),20ºC):15.49   

    14. 蒸气压(kPa,20ºC):4.32   

    15. 爆炸下限(%,V/V):2.02   

    16. 爆炸上限(%,V/V):7.99   

    17. 体膨胀系数(K-1,20ºC):0.00107   

    18. 溶解性: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。   

    19. 常温折射率(n25):1.3752   

    20. 临界密度(g·cm-3):0.271   

    21. 临界体积(cm3·mol-1):222   

    22. 临界压缩因子:0.250   

    22. 偏心因子:0.669   

    23. Lennard-Jones参数(A):15.20   

    24. Lennard-Jones参数(K):135.4   

    25. 溶度参数(J·cm-3)0.5:23.575   

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

    27. van der Waals体积(cm3·mol-1):42.160   

    28. 气相标准燃烧热(焓)(kJ·mol-1):2051.42   

    29. 气相标准声称热(焓)( kJ·mol-1) :-272.42   

    30. 气相标准熵(J·mol-1·K-1) :309.20   

    31. 气相标准生成自由能( kJ·mol-1):-173.6   

    32. 气相标准热熔(J·mol-1·K-1):89.32   

    33. 液相标准燃烧热(焓)(kJ·mol-1):-2005.98   

    34. 液相标准生成热(焓)( kJ·mol-1):-317.86   

    35. 液相标准熵(J·mol-1·K-1) :180.58   

    36. 液相标准生成自由能( kJ·mol-1):-180.29   

    37. 液相标准热熔(J·mol-1·K-1):154.4   

    38. 自燃温度(ºC):455.6

    常温下可引火燃烧,其蒸汽与空气混合易形成爆炸混合物。该品低毒,操作人员应穿戴防护用具。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0.5mL   

    1:5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。易燃低毒物质。蒸气的毒性为乙醇的二倍,内服时的毒性则相反。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。大鼠经口LD505.47g/kg。空气中最高容许浓度980mg/m3。操作人员应戴防毒面具。浓度高时应戴气密式防护眼镜。密闭设备及管路;实行局部或全面通风。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。存在于烟气中。[2]

    主要用途/异丙醇 编辑

    异丙醇是重要的化工产品和原料,用于制药、萃取剂、防冻剂、化妆品、塑料、香料、涂料等。

    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。其蒸气比空气重,能在较低处扩散到相当远的地方,遇火源引着回燃。若遇高热,容器内压增大,有开裂和爆炸的危险。[3]

    基础数据/异丙醇 编辑

    分子结构数据

    1. 摩尔折射率:17.44   

    2.摩尔体积(m3/mol):75.9   

    3. 等张比容(90.2K):165.6   

    4. 表面张力(dyne/cm):22.6   

    5. 极化率(10-24cm3):6.91[4]

    计算化学数据

    1. 疏水参数计算参考值(XlogP):0.3   

    2. 氢键供体数量:1   

    3. 氢键受体数量:1   

    4. 可旋转化学键数量:0   

    5. 拓扑分子极性表面积(TPSA):20.2   

    6. 重原子数量:4   

    7. 表面电荷:0   

    8. 复杂度:10.8   

    9. 同位素原子数量:0   

    10. 确定原子立构中心数量:0   

    11. 不确定原子立构中心数量:0   

    12. 确定化学键立构中心数量:0   

    13. 不确定化学键立构中心数量:0   

    14. 共价键单元数量:1

    制备方法/异丙醇 编辑

    1.2-丙醇可用发酵的方法生产,生产1t2-丙醇需消耗16t粮食。工业上采用丙烯水合法,较早采用硫酸水合法(又称间接水合法);1951年英国卜内门化学工业公司开始用丙烯直接水合法生产2-丙醇。1.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。2.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。 

    工艺流程:(1)间接水合法 将含丙稀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。   
    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。   

    2.直接水合法: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,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,末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。   
    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。   

    3.将含丙烯50%以上的原料气,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。再将硫酸氢异丙酯水解成异丙醇。经粗蒸用蒸馏塔蒸浓到95%,再用苯萃取、分离水后再蒸馏,可得含异丙醇99%以上的成品。或者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,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%,然后用苯萃取得99%以上的异丙醇。   

    4.以工业品异丙醇为原料,在每升原料中加入200g新鲜的氧化钙,进行回流,数小时后蒸馏,以除去大部分水,然后在所收集的馏出液中加入氢化钙、氧化钡、钙、无水硫酸铜或5A分子筛,充分振后,静置48h,分出固体干燥剂后蒸馏,即可得纯品。   

    5.以95%的丙烯和过量水为原料,在钨系催化剂 ( 如硅酸钨)存在下,于240~270℃,14.7~19.6MPa条件下进行反应;所得异丙醇,精制后纯度可达99.9%以上。   

    6.先将过量的丙烯和水分别加压至2MPa ,预热至200℃。然后混合,送入反应器反应,催化剂为磷酸硅藻土。控制反应温度195℃,压力维持2MPa,反应结束后,气体先经中和然后进行高压冷却冷凝并气液分离,未反应气体,可循环使用。所得液体为浓度较低的粗异丙醇。经二次蒸馏浓度达95%,然后用苯萃取提浓可达99%以上。

    工业应用/异丙醇 编辑

    在电路板制造业,它被用作清洗剂,以及制作PCB孔导电。你是否知道异丙醇可以用来清洗主板?很多人发现它不但可以很好的清洗主板,而且往往可以取得最佳的效果。此外,它还用于其他电子设备,包括清洁光盘盒,软盘驱动器,磁带,以及CD或DVD播放机光盘驱动器的激光头等。

    异丙醇还可以作为溶剂用于柔印,平版印刷,凹版印刷,并作为设备清洁剂。在油墨中也经常包含这种成分。它还是实验室稀释和提取的重要溶剂。此外,异丙醇还用作汽油添加剂和燃料管道的除冰剂。

    在制药和化妆品工业,异丙醇用于制造生产擦洗液,手和身体乳液,防腐剂,以及制药发红剂。它也用于油漆,稀释剂,涂料,清洁剂和抛光,以及表面杀菌,医院消毒,食品加工厂等。

    使用注意事项/异丙醇 编辑

    危险性概述

    经常暴露于异丙醇的人存在一定的中毒风险,试验分析员,打字员,画家,木匠和内务人员,以及使用异丙醇的不同行业工人属于职业暴露人群。
    口服,吸入,皮肤和眼睛是受其影响的四个最基本途径。偶然摄入异丙醇二十毫升以上可能导致毒性发作。周围环境超过500ppm浓度水平,应该使用自给式呼吸器。当浓度达到12000,就会及其危险,甚至危及健康和生命。尽管通过皮肤吸收的很少,但是长期接触也会造成不良反应,过度暴露可以导致眼,鼻,喉不适。它也可能会导致中枢神经系统衰弱。严重情况下,会引起混乱,精神协调,循环系统和呼吸系统问题。
    因此,在使用异丙醇时,要妥善的处理,并做好保护措施,以确保不会给健康带来危害
    健康危害:接触高浓度蒸气出现头痛、倦睡、共济失调以及眼、鼻、喉刺激症状。口服可致恶心、呕吐、腹痛、腹泻、倦睡、昏迷甚至死亡。长期皮肤接触可致皮肤干燥、皲裂。[5]

    环境危害: 燃爆危险:该品易燃,具刺激性。

    个体防护

    工程控制:生产过程密闭,全面通风。提供安全淋浴和洗眼设备。   

    呼吸系统防护:一般不需要特殊防护,高浓度接触时可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:戴乳胶手套。   

    其他防护:工作现场严禁吸烟。保持良好的卫生习惯。

    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。洗胃。就医。

    消防措施

    危险特性:易燃,其蒸气与空气可形成爆炸性混合物,遇明火、高热能引起燃烧爆炸。与氧化剂接触猛烈反应。在火场中,受热的容器有爆炸危险。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。   

    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、干粉、二氧化碳、砂土。

    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。

    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,戴乳胶手套。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、酸类、卤素接触。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、通风的库房。远离火种、热源。库温不宜超过30℃。保持容器密封。应与氧化剂、酸类、卤素等分开存放,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。

    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。如2013年10月,德州德田化工有限公司投产了一套5万吨/年丙酮法异丙醇装置,封存了产能1万吨/年的老装置。2013年,盐城市苏普尔化学科技有限公司在山东潍坊新增10万吨/年异丙醇产能,台湾长春塑料公司在辽宁盘锦将新增8万吨/年异丙醇产能。
    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。

    相关文献

    添加视频 | 添加图册相关影像

    参考资料
    [1]^引用日期:2017-10-10
    [2]^引用日期:2017-10-10
    [3]^引用日期:2017-10-10
    [4]^引用日期:2017-10-10
    [5]^引用日期:2017-10-10

    互动百科的词条(含所附图片)系由网友上传,如果涉嫌侵权,请与客服联系,我们将按照法律之相关规定及时进行处理。未经许可,禁止商业网站等复制、抓取本站内容;合理使用者,请注明来源于www.baike.com。

    登录后使用互动百科的服务,将会得到个性化的提示和帮助,还有机会和专业认证智愿者沟通。

    互动百科用户登录注册
    此词条还可添加  信息模块

    WIKI热度

    1. 编辑次数:36次 历史版本
    2. 参与编辑人数:20
    3. 最近更新时间:2017-10-11 21:04:38

    互动百科

    扫码下载APP