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異丙醇
一種有機(jī)化合物，正丙醇的同分異構(gòu)體，別名二甲基甲醇、2-丙醇，行業(yè)中也作IPA。它是。無(wú)色透明液體，有似乙醇和丙酮混合物的氣味。 溶于水，也溶于醇、醚、苯、氯仿等多數(shù)有機(jī)溶劑。 異丙醇是重要的化工產(chǎn)品和原料。主要用于制藥、化妝品、塑料、香料、涂料等。
2017年10月27日，世界衛(wèi)生組織國(guó)際癌癥研究機(jī)構(gòu)公布的致癌物清單初步整理參考，使用強(qiáng)酸生產(chǎn)異丙醇在一類致癌物清單中、異丙醇在3類致癌物清單中。
- 中文名：異丙醇
- 外文名：iso-Propyl alcohol ；isopropanol；Dimethylcarbinol；2-Propanol
- 英文簡(jiǎn)稱：IPA
- 分子式：C3H8O；（CH3）2CHOH
- 分子量：60.06
- CAS號(hào)：67-63-0
- MDL號(hào)：MFCD00011674
- EINECS號(hào)：200-661-7
- RTECS號(hào)：NT8050000
- BRN號(hào)：635639
- PubChem號(hào)：24896158
- SMILES號(hào)：CC(O)C
- 熔 點(diǎn)：-88.5 ℃
- 沸 點(diǎn)：82.45 ℃
- 密 度： 0.7855
理化特性
物理性質(zhì)
性狀：無(wú)色透明具有乙醇?xì)馕兜目扇夹砸后w。
沸點(diǎn)（atm,℃,101.3kPa）：82.45
熔點(diǎn)（atm,℃）：-87.9
相對(duì)密度（g/mL,20C,atm）：0.7863
相對(duì)蒸汽密度（g/mL,空氣=1）：2.1
黏度（mPa·s,atm;C）：2.431
閃點(diǎn)（atm;℃）：12
燃點(diǎn)（atm;℃）：460
蒸發(fā)熱（KJ/mol）：40.06
熔化熱（KJ/kg）：88.26
燃燒熱（KJ/mol）：1984.7
生成熱（KJ/mol）：2005.1
比熱容（KJ/(kg·K),atm;℃,定壓）：2.55
臨界溫度（atm;℃）：234.9
臨界壓力（MPa）：4.764
電導(dǎo)率（S/m）：35.1×10-7
熱導(dǎo)率（W/(m·K),atm;℃）：15.49
蒸氣壓（kPa,atm;℃）：4.32
爆炸下限（%,V/V）：2
爆炸上限（%,V/V）：12
體膨脹系數(shù)（K-1,atm;℃）：0.00107
相對(duì)密度（20℃,4℃）：0.7855
常溫折射率（n25）：1.3752
臨界密度（g·cm-3）：0.271
臨界體積（cm3·mol-1）：222
臨界壓縮因子：0.250
偏心因子：0.669
Lennard-Jones參數(shù)（A）：15.20
Lennard-Jones參數(shù)（K）：135.4
溶度參數(shù)(J·cm-3)0.5：23.575
van der Waals面積（cm2·mol-1）：6.270×109
van der Waals體積（cm3·mol-1）：42.160
氣相標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱(焓)(kJ·mol-1)：2051.42
氣相標(biāo)準(zhǔn)生成熱(焓)( kJ·mol-1) ：-272.42
氣相標(biāo)準(zhǔn)熵(J·mol-1·K-1) ：309.20
氣相標(biāo)準(zhǔn)生成自由能( kJ·mol-1)：-173.6
氣相標(biāo)準(zhǔn)熱熔(J·mol-1·K-1)：89.32
液相標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱(焓)(kJ·mol-1)：-2005.98
液相標(biāo)準(zhǔn)生成熱(焓)( kJ·mol-1)：-317.86
液相標(biāo)準(zhǔn)熵(J·mol-1·K-1) ：180.58
液相標(biāo)準(zhǔn)生成自由能( kJ·mol-1)：-180.29
液相標(biāo)準(zhǔn)熱熔(J·mol-1·K-1)：154.4
化學(xué)性質(zhì)
無(wú)色透明液體，有似乙醇和丙酮混合物的氣味，能與醇、醚、氯仿和水混溶，能溶解生物堿、橡膠、蟲(chóng)膠、松香、合成樹(shù)脂等多種有機(jī)物和某些無(wú)機(jī)物，與水形成共沸物，不溶于鹽溶液。常溫下可引火燃燒，其蒸汽與空氣混合易形成爆炸混合物。
異丙醇容易產(chǎn)生過(guò)氧化物，使用前有時(shí)需作鑒定。方法是：取0.5mL異丙醇，加入1mL10%碘化鉀溶液和0.5mL1：5的稀鹽酸及幾滴淀粉溶液，振搖1分鐘，若顯藍(lán)色或藍(lán)黑色即證明有過(guò)氧化物。和乙醇、丙醇相似，但有仲醇的特性。
制備方法
間接水合法
丙烯與硫酸反應(yīng)先得到硫酸氫異丙酯，后者經(jīng)水解而成異丙醇。
工藝流程：將含丙烯50%以上的原料氣通入吸收塔，在50℃和低壓下用75%-85%的濃硫酸進(jìn)行吸收反應(yīng)，生成硫酸氫異丙酯。加水將吸收液稀釋到硫酸含量為35%后，在解吸塔中用低壓蒸汽將硫酸氫異丙酯水解成異丙醇。經(jīng)粗蒸塔餾到異丙醇與水的共沸組成，含異丙醇87%左右。再繼續(xù)用蒸餾塔蒸濃到95%，用苯萃取、分離水后再蒸餾，可得含異丙醇99%以上的成品。
該法特點(diǎn)是對(duì)丙烯的純度要求不高，而且丙烯轉(zhuǎn)化率可達(dá)50%-60%，可減少精制費(fèi)用。但耗用硫酸量大，而且存在設(shè)備腐蝕和40%的廢硫酸的濃問(wèn)題。
直接水合法
丙烯和水在催化劑存在下加溫、加壓進(jìn)行水合反應(yīng)。
將丙烯和水分別加壓到1.96MPa，并預(yù)熱到200℃，混合后加入反應(yīng)器，進(jìn)行水合反應(yīng).反應(yīng)器內(nèi)裝有磷酸硅藻土催化劑或者鎢系催化劑，反應(yīng)溫度為95℃，壓力為0.96MPa，水與丙烯的摩爾比為0.7：1，丙烯的單程轉(zhuǎn)化率為5.2%，選擇性為99%。反應(yīng)氣體經(jīng)中和換熱后送到高壓冷卻器和高壓分離器，氣相中的異丙醇在回收塔中用脫離子水噴淋回收，未反應(yīng)的氣體經(jīng)循環(huán)壓縮機(jī)加壓后循環(huán)使用（保持循環(huán)系統(tǒng)中丙烯含量85%）。液相為低濃度異丙醇（15%-17%），經(jīng)粗蒸塔蒸餾得85%-87%的異丙醇水溶液，再經(jīng)蒸餾塔蒸濃到95%，然后用苯萃取提濃到99%以上。
與丙烯硫酸水合法相比，本法不用硫酸，不存在腐蝕設(shè)備問(wèn)題，工藝流程簡(jiǎn)單；但丙烯單程轉(zhuǎn)化率低，丙烯循環(huán)量太大，而且要求原料丙烯純度達(dá)99.5%。為了克服丙烯直接水合法的缺點(diǎn)，以95%的丙烯為原料，反應(yīng)溫度240-270℃，反應(yīng)壓力14.7-19.6MPa，水與丙烯的摩爾為水過(guò)量。丙烯轉(zhuǎn)化率為60%-70%，異丙醇選擇性為99%，異丙烯精餾制后純度可達(dá)99.9%以上，副產(chǎn)物為二異丙醚。此外，采用分子篩催化丙烯水合制異丙醇也是非常有前途的改進(jìn)工藝方法。
以工業(yè)品異丙醇為原料，經(jīng)吸附除水、二次蒸餾，即可得純品。
丙酮加氫法
該方法為2005年以后興起的，主要源于丙酮過(guò)剩，丙酮與異丙醇價(jià)格倒掛（傳統(tǒng)上異丙醇的消費(fèi)用途之一就是脫氫制丙酮）。
主要用途
作為有機(jī)原料和溶劑有著廣泛用途。作為化工原料，可生產(chǎn)丙酮、過(guò)氧化氫、甲基異丁基酮、二異丁基酮、異丙胺、異丙醚、異丙基氯化物，以及脂肪酸異丙酯和氯代脂肪酸異丙酯等。在精細(xì)化工方面，可用于生產(chǎn)硝酸異丙酯，黃原酸異丙酯、亞磷酸三異丙酯、異丙醇鋁以及醫(yī)藥和農(nóng)藥等，也可用于生產(chǎn)二異丙酮、醋酸異丙酯和麝香草酚以及汽油添加劑。
作為溶劑是工業(yè)上比較廉價(jià)的溶劑，用途廣，能和水自由混合，對(duì)親油性物質(zhì)的溶解力比乙醇強(qiáng)，可以作為硝基纖維素、橡膠、涂料、蟲(chóng)膠、生物堿等的溶劑。可用于生產(chǎn)涂料、油墨、萃取劑、氣溶膠劑等。還可用作防凍劑、清潔劑、調(diào)和汽油的添加劑、顏料生產(chǎn)的分散劑、印染工業(yè)的固定劑、玻璃和透明塑料的防霧劑等。用作膠黏劑的稀釋劑，還用于防凍劑、脫水劑等。
作為色譜分析標(biāo)準(zhǔn)物測(cè)定鋇、鈣、銅、鎂、鎳、鉀、鈉、鍶、亞硝酸、鈷等。
用作油井水基壓裂液的消泡劑，空氣形成爆炸性混合物，遇明火、高熱能引起燃燒爆炸，與氧化劑能發(fā)生強(qiáng)烈反應(yīng)。
在電子工業(yè)中，可用作清洗去油劑。油脂行業(yè)中，棉籽油的萃取劑，也可用于動(dòng)物源性組織膜的脫脂。
主要危害
毒性分級(jí) 微毒類
急性毒性 口服- 大鼠 LD50: 5840 毫克/ 公斤； 口服- 小鼠 LC50: 3600 毫克/ 公斤，家兔經(jīng)皮LD50為16.4ml/kg
刺激數(shù)據(jù) 眼睛- 兔子100 毫克/ 公斤。
高濃度蒸氣具有明顯麻醉作用，對(duì)眼、呼吸道的黏膜有刺激作用，能損傷視網(wǎng)膜及視神經(jīng)。
生理作用與乙醇相似，在體內(nèi)幾乎無(wú)蓄積，毒性、麻醉性以及對(duì)上呼吸道黏膜的刺激都比乙醇強(qiáng)，但不及丙醇。
接觸高濃度蒸氣出現(xiàn)頭痛、倦睡以及眼、鼻、喉刺激癥狀。食入或吸入大量的蒸汽可引起面紅、頭疼、精神抑郁、惡心、昏迷等。
防護(hù)措施
空氣中最高容許濃度980mg/m3，工作場(chǎng)所最高容許濃度為1020mg/m3，嗅覺(jué)閾濃度1.1mg/m3，操作人員應(yīng)戴防毒面具，濃度高時(shí)應(yīng)戴氣密式防護(hù)眼鏡。
供需情況
近兩年，原本供不應(yīng)求的亞太異丙醇供應(yīng)能力增長(zhǎng)超過(guò)需求增長(zhǎng)預(yù)期，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)恐將進(jìn)一步加劇。據(jù)初步統(tǒng)計(jì)，2012年第四季度至2013年年底，亞洲地區(qū)將有總計(jì)34萬(wàn)噸/年異丙醇產(chǎn)能陸續(xù)投產(chǎn)。而2011年亞洲異丙醇的總生產(chǎn)能力才只有約80萬(wàn)噸，產(chǎn)能增幅將超過(guò)40%。
中國(guó)是亞洲地區(qū)最大的異丙醇進(jìn)口國(guó)，但因國(guó)內(nèi)供應(yīng)能力增加且下游需求低迷，進(jìn)口量在逐年減少。根據(jù)中國(guó)海關(guān)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，2011年中國(guó)異丙醇進(jìn)口量為10萬(wàn)噸，比上年縮減了15.25%；2012年前9個(gè)月中國(guó)異丙醇進(jìn)口量為6.1萬(wàn)噸左右，同比下降10.23%。
從已公開(kāi)項(xiàng)目來(lái)看，2012年第四季度至2013年年底，亞洲65%以上異丙醇新增產(chǎn)能將來(lái)自中國(guó)。
截至2013年，中國(guó)異丙醇產(chǎn)能估計(jì)為34萬(wàn)噸/年，如果這些新增產(chǎn)能如期釋放，2013年中國(guó)這一亞洲最大異丙醇買(mǎi)家可能實(shí)現(xiàn)自給，其異丙醇供應(yīng)將出現(xiàn)拐點(diǎn)。市場(chǎng)人士預(yù)測(cè)，2014年和2015年中國(guó)異丙醇需求增速在2%~3%。由此推算，中國(guó)進(jìn)口量還會(huì)進(jìn)一步減少，同時(shí)還將擴(kuò)大出口。因此，一些賣家已經(jīng)著手在東南亞地區(qū)尋找長(zhǎng)期客戶，并預(yù)計(jì)可能會(huì)遇到來(lái)自中國(guó)出口產(chǎn)品的激烈競(jìng)爭(zhēng)。
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