甲基异丁基酮的合成

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1、丙 酮 丙 酮 熔 点 -95oC， 沸 点 56oC， 无 色 液 体 ， 有 特 气 味 丙 酮 是 较 活 泼 的 有 机 物 , 其 结 构 式 为 O C (CH3 ) 2 , 它 是 既 含 有 羰 基 , 又 有 活 泼 的 -氢 原 子 ,-氢 原 子 具有 一 定 的 酸 性 ,在 碱 性 催 化 剂 作 用 下 有 脱 除 的 可 能 ,发 生 缩 合 反 应 。 甲 基 异 丁 基 酮 （ MIBK ） 化 学 名 4-甲 基 -2戊 酮 （ 4-methyl-2pentanone） 结 构 式 无 色 透 明 、 稳 定 可 燃 ,有 芳 香 酮 气 味 的 液 体 ，

2、 比 重 0.8，沸 点 116oC凝 固 点 - 84.7 ,闪 点 22.78 , 自 燃 点 460 甲 基 异 丁 基 酮 是 丙 酮 衍 生 物 中 最 重 要 的 产 品 之 一 。 作为 中 沸 点 的 优 良 溶 剂 ,在 涂 料 、 油 漆 、 石 油 脱 蜡 、 合 成 纤维 、 农 药 、 医 药 等 工 业 部 门 用 途 很 广 。CH 3-C-CH2-CH-CH3O CH3 国 内 外 生 产 技 术 比 较一 、 国 内 技 术 国 内 共 同 特 点 是 使 用 树 脂 载 体 催 化 剂 ， 催 化 剂 稳 定 性差 ， 消 耗 定 额 高 。二 、 国 外

3、技 术 国 外 主 要 采 用 20 世 纪 80 年 代 以 后 开 发 的 典 型 一 步 法工 艺 。 MIBK的 生 产 方 法 MIBK的 。 生 产 方 法 分 为 三 步 法 和 一 步 法 。一 、 丙 酮 三 步 法 第 一 步 为 丙 酮 液 相 缩 合 第 二 步 为 酸 催 化 脱 水 第 三 部 为 选 择 加 氢 2CH3COCH3 CH3(CH3)COHCH2COCH3OH- CH3(CH3)COHCH2COCH3 H+ H2OCH3(CH3)CCHCOCH3+ CH3(CH3)CHCH2COCH3H2CH3(CH3)CCHCOCH3+ Cat 二 、 丙 酮 一

4、 步 法 主 要 过 程 丙 酮 和 氢 气 在 双 功 能 催 化 剂 的 导 步 协 同 作 用 下 ， 在 固定 床 反 应 器 中 同 时 发 生 缩 合 、 脱 水 、 和 加 氢 生 成 MIBK。此 工 艺 是 将 丙 酮 缩 合 、 脱 水 和 加 氢 反 应 在 同 一 装 置 中 进 行将 吸 热 和 放 热 反 应 耦 合 在 一 起 ,具 有 流 程 短 、 过 程 简 单 、能 耗 和 产 品 成 本 低 的 优 点 . 该 技 术 的 核 心 是 催 化 剂 ,需 具有 脱 水 和 加 氢 的 综 合 性 能 . 2CH 3COCH3+ CH3(C)CHCH2CHO

5、CH3H2 +H2O 工 艺 条 件 选 择催 化 剂传 统 的 Pd树 脂 催 化 剂 ： 反 应 压 力 高 ， 树 脂 的 热 稳 定 性 差改 进 ： 选 用 -Al2O3为 载 体 ， 采 用 浸 渍 发 制 备 的 Pd / - Al2O为 催化 剂优 点 ： 孔 结 构 丰 富 、 热 稳 定 性 好 、 比 表 面 积 大 、 酸 碱 度 适 宜 等 温 度 对 反 应 的 影 响 压 力 对 转 化 率 和 选 择 性 的 影 响 H2与 丙 酮 的 摩 尔 比 对 转 化 率 和 选 择 性 的 影 响 空 速 对 反 应 的 影 响 丙 酮 含 水 量 对 反 应 的 影

6、 响 进 料 方 式 的 确 定 固 定 床 反 应 器 该 反 应 是 气 -液 -固 (气 为 氢 气 ， 液 为 丙 酮 ， 固 为 催 化 剂 ） 三相 反 应 过 程 液 体 和 气 体 进 料 均 较 大故 采 用 逆 流 式 进 料 反 应 部 分 运 转 条 件平 均 反 应 温 度 ： 120oC反 应 压 力 ： 3.0MPa丙 酮 进 料 空 速 ： 1.5h-1（ v）v（ 氢 ） /v(酮 ） =400反 应 器 入 口 温 度 ： 100oC反 应 器 出 口 温 度 ： 130 oC进 料 方 式 ： 逆 流 式 进 料 原 材 料 规 格 及 用 量燃 料 、

7、水 、 电 、 汽 的 小 时 用 量 、 年 需 用 量 、 供 应 方 式 及 条 件 工 艺 流 程 图 工 厂 组 织 和 劳 动 定 员 估 算 管 理 人 员 10人 ， 生 产 人 员 40人 ， 合 计 50人总 构 成 估 算 结 论 丙 酮 一 步 法 特 别 适 用 于 以 MIBK为 最 终 产 品 的 生 产 过程 。 20世 纪 80年 代 以 后 建 成 的 MIBK生 产 装 置 多 采 用 丙 酮一 步 法 生 产 工 艺 。 其 主 要 特 点 表 现 为 工 艺 技 术 先 进 、 工 艺流 程 短 、 能 耗 低 、 产 能 大 、 产 品 在 国 际 市 场 上 竞 争 力 很 强的 优 点 。 同 时 产 品 生 产 过 程 中 ， 无 三 废 生 成 。 蒸 馏 后 剩 余少 量 的 重 组 分 ， 回 收 后 可 综 合 利 用 。 完 全 能 够 达 到 环 保 标准 。