異丙醇生產(chǎn)可行性報告17

1、異丙醇生產(chǎn)可行性報告目 錄、產(chǎn)品簡介異丙醇（isopropanol; isopropyl alcohol）簡寫 IPA,結(jié)構(gòu) 式（CH3） 2CHOHo是一種無色的揮發(fā)性透明液體，有像乙醇 的氣味。密度0.7851、熔點-88C.沸點82.5C、自燃 點:425C、閃點 12Co異丙醇可與水和乙醇混溶，與水能形共沸物。它易燃，蒸 氣與空氣形成爆炸性混合物，爆炸極限2.0%12% （體積）。 它屬于一種中等爆炸危險物品。其蒸汽能滾動流過相當長的距 離，并能產(chǎn)生回火。其蒸汽能對眼睛、鼻子和咽喉產(chǎn)生輕微刺 激；能通過皮膚被人體吸收。二、異丙醇的合成工藝制取異丙醇（IPA）有二種商業(yè)化工藝，均以丙烯為

2、原料。 較老的方法采用煉廠級丙烯利用硫酸催化間接脫水生成異丙基 硫酸鹽，再用蒸汽水解生成硫酸和IPA,粗IPA用蒸憾提純。 較新的路線采用化學級（90%99%）丙烯直接水合，避免使用硫酸。丙烯與水經(jīng)加熱，氣液混合物在加壓下進入含磺化聚苯 乙烯陽離子交換樹脂的滴流床反應(yīng)器。也可藉磷酸為催化劑在 固定床中使反應(yīng)在氣相下進行。還有一種液相路線，采用可溶 性鉤催化劑。IPA通過蒸憾從水溶液中得到。也有少量的IPA 用丙酮在液相下加氫生產(chǎn)，但該工藝僅適用于有過剩丙酮可用 之處。2.1異丙醇生產(chǎn)方法異丙醇是重要溶劑和有機化工原料。我國乙烯工程規(guī)模逐步 擴大，生產(chǎn)的丙烯量也愈來愈大，急需轉(zhuǎn)化成易運輸，儲存和

3、 應(yīng)用廣泛的化工原料。異丙醇是首選產(chǎn)品之一。國內(nèi)外異丙醇生產(chǎn)工藝路線主要有：硫酸法，樹脂法，負載 磷酸法和雜多酸法。國外工藝比較先進，而國內(nèi)工藝比較落后（丙烯單程轉(zhuǎn)化率僅4%,單耗高1050Kg丙烯/噸異丙醇）， 產(chǎn)品滿足不了國內(nèi)市場需求（年生產(chǎn)力2萬噸）。因此，有必 要利用丙烯原料資源優(yōu)勢，建立新的。先進的異丙醇生產(chǎn)線。2.1.1丙烯間接水合法（閃烯硫酸水合法）丙烯與硫酸在三氯化鋁催化劑存在下進行反應(yīng)生成異丙基氫 硫酸酯，異丙基氫硫酸酯反應(yīng)物經(jīng)水解生成異丙醇，再經(jīng)精憾 即得成品異丙醇。2.1.2丙烯直接水合法丙烯直接水合法克服了間接水合法的缺點，具有高效、 低耗、流程簡短、符合環(huán)保要求等優(yōu)點

4、，是當今異丙醇生產(chǎn)工 藝的主流技術(shù)。以雜多酸為催化劑丙烯直接水合生產(chǎn)異丙醇，具有催化活 性高。選擇性好、不腐蝕設(shè)備。無環(huán)境污染等特點，該技術(shù)達 國內(nèi)領(lǐng)先水平。丙烯單耗:780KG；異丙醇選擇性：98%,異丙醇純度：2 99%。A. 氣相直接水合法（維巴法）B. 液相直接水合法（德山曹達法）C. 氣液混相法FRIPP開發(fā)的樹脂法丙烯直接水合制異丙醇技術(shù)，采用滴 流床反應(yīng)器，以耐溫陽離子交換樹脂為催化劑（FRIPP開發(fā)的 DNW型專用催化劑），在適宜的溫度、壓力條件下，原料丙烯 和水以氣、液混態(tài)形式進行反應(yīng)，生成異丙醇。反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)精 餡即可得到符合GB7814-87優(yōu)級品標準的異丙醇。213不同生

5、產(chǎn)方法的比較目前國內(nèi)外工業(yè)生產(chǎn)異丙醇的方法主要采用丙烯直接水合 法。根據(jù)使用的催化劑不同，已有氣相、液相和氣液混相三種 丙烯直接水合工藝應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)。我國目前唯一規(guī)模生產(chǎn)異 丙醇的錦州煉油廠，釆用了氣相水合技術(shù)。該方法具有反應(yīng)條 件緩和、時空收率高、一次性投資低等特點，但由于丙烯單程 轉(zhuǎn)化率低、丙烯原料大量循環(huán)，因而動力能源消耗大；液相水 合法反應(yīng)在高溫、高壓下進行，盡管丙烯單程轉(zhuǎn)化率和選擇性 有較大提高，但由于高溫高壓，致使能耗較大、設(shè)備投資偏 高；而氣液混相直接水合法，采用低溫、中壓和滴流床工藝， 具有反應(yīng)條件適宜、丙烯轉(zhuǎn)化率高、異丙醇選擇性好、能耗低 等優(yōu)點，受到人們的廣泛關(guān)注，但缺點

6、是樹脂催化劑不耐溫度 沖擊，存在磺酸基團流失的問題。三、主要用途異丙醇是一種性能優(yōu)良的溶劑，廣泛用作蟲膠、硝基纖維 素、生物堿、橡膠、油脂等的溶劑。異丙醇還是生產(chǎn)多種有機 化合物的中間體，在醫(yī)藥、農(nóng)藥、涂料、日用化工、有機合成 等領(lǐng)域有著廣泛的用途。在許多工業(yè)和消費產(chǎn)品中，異丙醇用作低成本溶劑，也用 作萃取劑。歐洲溶劑工業(yè)集團(ESIG)稱，2001年歐洲中間體 需求占到異丙醇消費量的32%,有14%的異丙醇用作防冰劑， 13%用于油漆和樹脂，9%用于藥物，4%用于食品和3%用于油 墨和粘合劑。異丙醇還用作油品和膠體的溶劑，以及用于魚粉 飼料濃縮物的制造中。低品質(zhì)的異丙醇用在汽車燃料中。異丙醇

7、作為丙酮生產(chǎn)原料的用量在下降。有幾種化合物是用 異丙醇合成的，如甲基異丁基酮和許多酯?？筛鶕?jù)最終用途供 應(yīng)不同品質(zhì)的異丙醇。無水異丙醇的常規(guī)質(zhì)量為99%以上，而 專用級異丙醇含量在99.8%以上(用于香精和藥物)。四、產(chǎn)需狀況41、發(fā)達國家消費增長緩慢2003年，全球有22套異丙醇生產(chǎn)裝置，總能力235萬t/a, 美國占37%、西歐占36%、日本及其他亞洲國家占20%、其他 占7%。其中釆取丙烯直接水合法生產(chǎn)的裝置有12套，合計能 力111萬t/a,約占世界總產(chǎn)能的47.1%；采用丙烯硫酸氧化法 的裝置有3套，產(chǎn)能84.5萬t/a,占35.9%；采用丙烯間接水合 法的裝置6套，能力37萬t/a

8、,占15.7%；另外美國有一套由粗 丙酮加氫生產(chǎn)異丙醇的3萬t/a生產(chǎn)裝置，占1.3%。隨著石油化工技術(shù)的發(fā)展，由于傳統(tǒng)異丙醇脫氫制丙酮工藝 在經(jīng)濟上無法與異丙苯法苯酚聯(lián)產(chǎn)丙酮技術(shù)相抗衡，導(dǎo)致異丙 醇消費量減少，因此自20世紀80年代起，發(fā)達國家和地區(qū)異 丙醇消費增長幾乎處于停止狀態(tài)，有的國家甚至出現(xiàn)負增長。 由于產(chǎn)能過剩，2004年4月BP公司關(guān)閉了位于英國Baglan的 10萬t/a異丙醇裝置，并宣布退出該領(lǐng)域。4. 1. 1.美國美國是世界上異丙醇的最大生產(chǎn)和消費國，占世界總消費量 的25%30%, 2002年美國異丙醇消費量約為49萬t,溶劑是美 國異丙醇的最大消費領(lǐng)域，約占總消費量的

9、75%。但限制揮發(fā) 性有機化合物(VOC)的法規(guī)將會抑制異丙醇在溶劑應(yīng)用領(lǐng)域的 需求增長，在日用、農(nóng)用化學品與電子元器件清洗領(lǐng)域異丙醇 的需求將有所增長。在美國，異丙醇的另一個重要消費領(lǐng)域是 有機合成中間體，主要用于合成異丙胺、甲基異丁基酮、甲基 異丁基醇、二異丁基甲酮和異丙醍等，其中異丙胺、異丙醛和 甲基異丁基醇的需求將有一定增長。預(yù)計到2005年美國異丙醇 消費量將達到50萬to412.西歐目前，西歐異丙醇年消費總量約為55萬t,主要用作溶劑、 農(nóng)用化學品和醫(yī)藥領(lǐng)域，其中溶劑約占總消費量80%,主要用 于底漆、清漆、油漆、印刷油墨等調(diào)制溶劑，并廣泛用于洗滌 劑、香水、洗發(fā)劑等日用化學品的溶

10、劑，電子元器件的清洗劑 等。由于西歐對VOC的控制極為嚴格，因此今后在溶劑領(lǐng)域的 消費將呈下降趨勢。異丙醇衍生物主要用于農(nóng)藥和醫(yī)藥的合成與生產(chǎn)，由于發(fā)展 中國家的這些中間體及農(nóng)藥和醫(yī)藥的快速發(fā)展，對西歐許多公 司形成較大沖擊，因此在農(nóng)用化學品領(lǐng)域，西歐的異丙醇消費 也將保持較低的增長速度。預(yù)計今后幾年西歐異丙醇消費增長 幅度不大，甚至有所減少，但是東歐異丙醇消費將有所增長， 西歐的異丙醇也將主要流向東歐。4. 1. 3.日本目前，日本異丙醇年消費量約16萬t,其中50%用于涂料和 油墨行業(yè)，其他方面的應(yīng)用還有抗菌素萃取劑、藥品膠囊清洗 劑、農(nóng)藥溶劑、表面活性劑等。日本異丙醇在精密電子元件方 面

11、的應(yīng)用開發(fā)較早，主要采用高純度異丙醇作為半導(dǎo)體的清洗 劑以及金屬脫脂清洗劑。預(yù)計在清洗劑領(lǐng)域，異丙醇需求將以 年均10%以上的速度增長，其他領(lǐng)域消費增幅不大；中間體領(lǐng) 域消費需求較少。預(yù)計2005年需求量將達到17萬to4. 1. 4.其他國家和地區(qū)發(fā)展中國家對異丙醇的消費呈現(xiàn)較快的增長勢頭，韓國、馬 來西亞、越南、新加坡、我國臺灣等國家和地區(qū)在溶劑領(lǐng)域需 求增長迅速；印度在醫(yī)藥、農(nóng)藥等領(lǐng)域需求增長較快；中東和 南美地區(qū)也在溶劑領(lǐng)域消費增長迅速，近期內(nèi)發(fā)達國家和地區(qū) 正計劃在中東和南美建設(shè)異丙醇裝置；墨西哥、加拿大等國家 需求增長也比較明顯。4. 2我國生產(chǎn)和消費增長迅速4. 21.產(chǎn)不足需，

12、進口彌補市場缺口我國異丙醇工業(yè)起步較早，1977年錦州石油化工公司煉油廠 采用丙烯氣相水合法建設(shè)2萬t/a異丙醇生產(chǎn)裝置，經(jīng)1992年 和1999年兩次擴建后產(chǎn)能達到10萬t/a,成為我國惟一一套規(guī) ?；惐忌a(chǎn)裝置，雖然我國還有幾套百噸級生產(chǎn)裝置，但 由于規(guī)模小，產(chǎn)品沒有競爭力，多處于停產(chǎn)或半停產(chǎn)狀態(tài)。我國異丙醇產(chǎn)量逐年增長，2003年錦州石化異丙醇產(chǎn)量突破 8萬t大關(guān)，但因我國需求持續(xù)高速增長，國內(nèi)產(chǎn)量只能滿足市 場需求的50%左右，缺口需靠進口來彌補。2003年我國異丙醇 進口量首次突破10萬t。2004年17月雖然異丙醇進口平均價 格達到652美元/t的歷史最高水平，但進口量仍達到7

13、萬to 1998-2004年7月我國異丙醇產(chǎn)量、進出口量、表觀消費量統(tǒng)計 見表1。表1 1998-2005年8月我國異丙醇產(chǎn)量、進出口量、表觀消費量統(tǒng)計萬t年份產(chǎn)量進口量出口量表觀消費量增長率/%19985.35.10.310.119995.55.50.210.86.920006.15.50.311.34.620016.76.90.113.519.520026.97.60.214.35.920038.210.30.11&42&7200410.70.24942005 年11.20.4558從表1可以、看出，近年來我國異丙醇生產(chǎn)和消費穩(wěn)步增長，1998-2003年產(chǎn)量年均增長率為9.1%,而需求年

14、均增長率卻高 達12.7%,我國異丙醇產(chǎn)需兩旺的主要原因如下：一是我國加 入WTO后，關(guān)稅降低，進口渠道增加，國外產(chǎn)品大量進入我 國；二是我國化學工業(yè)的發(fā)展，尤其是涂料、農(nóng)藥、醫(yī)藥、日 用化學品等行業(yè)的迅猛發(fā)展，使異丙醇需求增長較快，盡管大 量進口，也并未對我國異丙醇生產(chǎn)造成嚴重沖擊。4. 2. 2.消費增長勢頭不減在我國，異丙醇最重要的用途是用作溶劑，其消費量約占異 丙醇總消費量的70%。傳統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域是用作油墨溶劑和醫(yī) 藥、農(nóng)藥工業(yè)的過程溶劑或萃取劑。我國目前已成為世界第二 大涂料生產(chǎn)國，而且近幾年來我國涂料工業(yè)合資合作和結(jié)構(gòu)調(diào) 整明顯加快，涂料向高檔化方向發(fā)展，國外許多著名涂料商紛 紛在

15、我國投資建設(shè)高檔涂料生產(chǎn)裝置，加上交通、汽車和建筑 等行業(yè)快速發(fā)展的拉動，我國涂料行業(yè)對異丙醇的需求呈現(xiàn)較 快增長的勢頭。異丙醇在電子工業(yè)清洗劑方面的應(yīng)用是全球異丙醇消費增長 最快的領(lǐng)域之一，我國目前已經(jīng)成為世界電子電器元器件主要 生產(chǎn)基地，異丙醇在該領(lǐng)域的應(yīng)用剛剛起步，發(fā)展?jié)摿薮蟆?異丙醇在化學中間體方面的應(yīng)用也較多，主要用于生產(chǎn)異丙 胺、異丙瞇及一些酯類，其消費量約占異丙醇總消費量的 20%o我國異丙胺年產(chǎn)量在1萬t左右，以生產(chǎn)It異丙胺消耗 異丙醇l.lt計，僅此一項就需消耗異丙醇1.1萬t。加入WTO 后我國傳統(tǒng)的醫(yī)藥、農(nóng)藥行業(yè)出口勢頭看好，醫(yī)藥原料和中間 體也有相當量的出口，因此在

16、醫(yī)藥和農(nóng)藥中間體領(lǐng)域?qū)Ξ惐?的消費也將保持穩(wěn)定增長的勢頭。異丙醇在其他方面如汽車防凍液、消毒劑、洗滌用品、日化 產(chǎn)品配方中的需求量約占10%o未來幾年，我國異丙醇消費年均增長率將保持在10%左右， 預(yù)計2008年我國異丙醇消費量將達到30萬t4. 3增加產(chǎn)能與開拓市場4. 31.增產(chǎn)以滿足市場需求我國異丙醇有一定生產(chǎn)規(guī)模和基礎(chǔ)，合成技術(shù)與國外相比差 距不大，大連化學物理研究所開發(fā)的新一代固體酸催化劑具有 丙烯單程轉(zhuǎn)化率高、單耗低、原料適應(yīng)性強等優(yōu)點。目前我國 僅有一套規(guī)模化生產(chǎn)裝置，隨著我國異丙醇需求量的逐年增 加，增加產(chǎn)能勢在必行。異丙醇雖屬精細化工產(chǎn)品，且具有市 場前景好、投資效益高等特

17、點，但國內(nèi)企業(yè)切莫一哄而起，不 考慮原料來源和資金實力建設(shè)缺乏市場競爭力的小型裝置。我 國市場是世界市場的重要組成部分，我國已成為發(fā)達國家釋放 多余產(chǎn)能的主要市場，企業(yè)進行項目投資時，要認真進行技術(shù) 經(jīng)濟可行性分析，不能只看到市場缺口，還要仔細進行成本核 算，否則在激烈的市場競爭中很難立足。建議有丙烯資源的煉 油或石化企業(yè)可以考慮采用國內(nèi)技術(shù)建設(shè)一套規(guī)?；a(chǎn)裝 置，以滿足我國市場不斷增長的需求，減少進口。4. 3. 2.重視應(yīng)用開發(fā)研究與發(fā)達國家相比，我國異丙醇在許多領(lǐng)域的應(yīng)用均未得到有 效開發(fā)，如異丙醇具有很強的殺菌能力，消毒適用范圍與乙醇 相同，殺菌能力比乙醇高，多用于皮膚和手以及醫(yī)療器

18、械的消 毒，還可用于假肢等的消毒。在一些國家，異丙醇是美容院等 公共場所使用最廣泛的消毒劑，但我國即使在SARS期間也很 少應(yīng)用。建議我國企業(yè)重視異丙醇的應(yīng)用開發(fā)研究，特別是加 強在表面涂料溶劑、潤滑油脫蠟溶劑、電子工業(yè)清洗劑、公共 場所殺菌消毒劑、日化產(chǎn)品、樹脂生產(chǎn)等領(lǐng)域的應(yīng)用研究和推 廣工作，促進異丙醇的消費增長。五生產(chǎn)狀況5.1全球主要的異丙醇制造商和產(chǎn)能見表lo表1全球主要的異丙醇制造商和產(chǎn)能（萬噸/年）制造商地址產(chǎn)能殼牌化工法國美國荷蘭新加坡加拿大80埃克森美孚美國34陶氏化學美國25薩索爾德國23BP化工英國9日本石化日本7.8李長榮化學工業(yè)公司中國臺灣6Carboclor阿根廷5

19、錦州石化中國遼寧10三井化學日本3.3Equistai Chemical美國3LG化學韓國3墨西哥國家石化公司墨西哥1.5巴西羅地亞巴西152中國異丙醇生產(chǎn)現(xiàn)狀我國異丙醇的研究開發(fā)始于20世紀60年代初期，1977年 7月錦州石化公司煉油廠（原錦州石油六廠）建成投產(chǎn)1套2萬t / a丙烯氣相直接水合法生產(chǎn)裝置，1992年10月擴至5萬t / a, 1999年又擴至10萬t/a。蘭州煉油化工總廠煉油一廠曾采 用丙烯硫酸水合法建成1套600t / a裝置，因工藝落后、生產(chǎn)成 本高，于1994年6月停產(chǎn)。目前，我國異丙醇的總生產(chǎn)能力約 為11萬t/緘其他生產(chǎn)廠家還有上海溶劑廠、濟南化工廠、錦 西石油

20、五廠、上海人民制藥廠、北京化工廠、北京化學試劑研 究所、天津試驗三廠等，但裝置規(guī)模均較小，生產(chǎn)能力僅1000t / a左右o錦州石化公司是目前國內(nèi)最大的異丙醇生產(chǎn)商，年產(chǎn)能力為 10萬噸。錦州公司擬在“十一五”期間將4.18億元，采用自主技 術(shù)和新技術(shù)相結(jié)合，新建設(shè)一套年15萬噸異丙醇裝置，形成規(guī) 模化生產(chǎn)，生產(chǎn)能力將達到年25萬噸。該項目將于2005年報 批立項；2006年開工建設(shè)；2007年上半年裝置建設(shè)完成、投 產(chǎn)。并將實施異丙醇聯(lián)產(chǎn)異丙醛，開發(fā)多牌號異丙醇，開發(fā)年 3000噸超凈高純異丙醇。山東?？苹瘜W工業(yè)有限責任公司是我國最先使用中壓丙烯直接 水合法生產(chǎn)異丙醇的廠家，年生產(chǎn)能力為3萬

21、噸。該裝置已于日前 開車成功，產(chǎn)品質(zhì)量達到國標優(yōu)級品標準。六、前景展望6.1國外市場在歐洲和北美地區(qū)，異丙醇是一個成熟的產(chǎn)品，需求年增長率 為1%2%之間。它在衍生產(chǎn)品生產(chǎn)中的用量有很大的潛力，而 在溶劑中的用量則增長極少或沒有增長。預(yù)測在中、東歐和亞 洲有更高的需求增長率。6.2國內(nèi)市場我國異丙醇長期產(chǎn)不足需異丙醇作為重要的有機合成原料和，需求量在我國不斷增長， 有著廣闊的發(fā)展前景。然而國內(nèi)長期產(chǎn)不足需的現(xiàn)狀，使我國 異丙醇市場的“半壁江山”都需要依賴進口。6.2.1國內(nèi)需求量不斷增長異丙醇主要應(yīng)用于涂料、塑料及印刷、等領(lǐng)域。其中油 墨和制藥是我國異丙醇消費大戶，消費量約占異丙醇總消費量 的

22、50%o隨著國內(nèi)包裝品、出版等行業(yè)迅速發(fā)展，油墨的需 求也大幅度增加。據(jù)統(tǒng)計，2004年我國油墨總產(chǎn)量達23.78萬 噸，同比增長7.1%；預(yù)計到2009年，我國油墨年產(chǎn)量將達 37.9萬口屯。制藥業(yè)也是我國發(fā)展較快的行業(yè)之一，2004年，全 國24大類化學產(chǎn)量完成39.6萬噸，同比增長12.95%。油墨、 制藥兩個行業(yè)2004年異丙醇需求量就超過了 9萬噸，到2010 年，需求量約在13.5萬噸左右。專家預(yù)計，由于2005年國內(nèi)市 場的異丙醇需求量將接近20萬噸，而國內(nèi)的產(chǎn)量僅有10萬噸 左右，近半數(shù)市場依賴進口。6.2.2供需缺口逐步加大2003年，全球有異丙醇生產(chǎn)裝置22套，產(chǎn)能為235

23、萬噸/ 年。其中亞洲產(chǎn)能60萬噸/年，產(chǎn)能最大的是我國臺灣地區(qū)， 總量為29萬噸/年；日本位居第二，產(chǎn)能為17.9萬噸/年；我國 內(nèi)地產(chǎn)能位居亞洲地區(qū)第三，占全球的4.2%。我國內(nèi)地共有異丙醇生產(chǎn)裝置近10套，但國內(nèi)具有規(guī)?；?生產(chǎn)的只有錦州石化一家，生產(chǎn)能力為10萬噸/年，其余多為 1000噸/年以下的小裝置。由于生產(chǎn)規(guī)模小，產(chǎn)品缺乏競爭力， 國內(nèi)總產(chǎn)能也只有11萬噸/年左右，錦州石化一家的產(chǎn)量就占 了國內(nèi)總產(chǎn)量的90%以上。我國的異丙醇消費量2000年以來的年平均增長率都在8% 以上，而我國的產(chǎn)量每年不超過10萬噸，遠遠不能滿足國內(nèi)日 益增長的需求量，只能依賴進口。進口量2000年時為5.4萬 噸，但2003年就突破了 10萬噸大關(guān)，達到了 10.3萬噸，進口 量每年以超過10%以上速度增長。6.2.