异丙醇市场及生产工艺技术

1.1  异丙醇的用途

异丙醇 ( isopropyl alcohol ,简称 IPA ) 又名仲丙醇、二甲基甲醇，CAS号67-63-0是正丙醇的同分异构体，为无色透明液体 , 有似乙醇和丙酮混合物 的气味，溶于水 、 醇 、 醚 、 苯 、 氯仿等多数有机溶剂，是一种性能优良的有机溶剂,广泛用作虫胶、硝基纤维素、生物碱、橡胶以及油脂等的溶剂。异丙醇还是制备多种有机化合物的重要中间体, 可用作合成异丙胺、甘油、乙酸异丙酯以及丙酮等的原料, 还广泛被用来当石油燃料的防冻添加剂，用于汽车和航空燃料等多个方面。此外,异丙醇还用于制造清洁剂、杀菌剂、杀虫剂和消毒防腐剂等, 它可以单独使用，也可以和其他醇、表面活性剂并用, 在农药、电子工业、医药、涂料、日用化工以及有机合成等领域具有广泛的用途, 开发利用前景广阔。

1.2  异丙醇的国内外市场状况

我国异丙醇的研究开发始于 20 世纪 60 年代初期，1977 年锦州石化公司炼油厂 ( 原锦州石油六厂) 建成投产一套 2.0 万 t/a 丙烯气相直接水合法生产异丙醇的装置，1992 年 10 月扩至 5 万 t/a，1999 年又扩至 10 万 t/a 。兰州炼油化工总厂炼油一厂曾采用丙烯间接水合法建成一套 600 t/a 生产装置, 因工艺落后，生产成本高，缺乏市场竞争力而于 1994 年 6 月停产。 2005 年底, 我国首套中压丙烯直接水合法生产异丙醇的工业装置在山东海科化学工业有限责任公司开车成功，生产能力为 3.0 万 t/a，产品质量达到国标优级品标准。该工业化装置采用中科院大连化物所开发的丙烯水合专用催化剂和丙烯直接水合制异丙醇工艺。该技术中丙烯水合专用树脂催化剂利用聚苯乙烯制成树脂，引入吸电子基团的方法增强树脂耐温性能，通过纯化、磺化、抗破碎、提强度、活性基团激发等过程合成了耐温型树脂催化剂。该催化剂具有优良的耐水性能和较高的抗压、抗破碎能力，低温活性较好，磺酸流失少，起始反应温度和反应压力均低于国外同类技术。大连化物所为海科化学工业公司 3.0 万 t/a 异丙醇装置提供的工艺设计包, 采用了固定床工艺，根据水合应过程需要，控制丙烯水合转化率和反应热,使水合反应床层温度分布均匀、反应床层压降低，可适用不同浓度的原料丙烯, 生产过程无环境污染，实现了低能耗，建立了更简捷、高效的分离流程。截止到 2006 年底, 我国异丙醇的总生产能力达到约 14.0 万 t/a，除了中石油锦州石油化工公司和山东海科化学工业有限责任公司外, 另外还有如上海溶剂厂、济南化工厂、锦西石油五厂、上海人民制药厂、北京化学试剂研究所以及天津试验三厂等厂家生产少量的异丙醇，生产能力大多在 1 000 t/a 左右。另外, 还有一些试剂生产厂家生产异丙醇用作化学试剂以及色谱分析试剂，其生产能力最大的为 20 t/a左右，最小的只有 5 t/a 。为了满足国内需求，中石油锦州石化公司拟在 “十一五”期间投资 4.18 亿元，采用自主技术和新技术相结合，新建设一套 15.0 万 t/a 的异丙醇生产装置，形成规模化生产，并将实施异丙醇联产异丙醚，开发多牌号的异丙醇下游产品。届时，该公司异丙醇的生产能力将达到 25.0 万 t/a，成为亚洲最大的异丙醇生产厂家。预计到 2008年，我国异丙醇的总生产能力将达到约 30.0 万 t/a 。随着生产能力的不断增加，我国异丙醇的产量也不断增加。 1997 年我国异丙醇的产量为4.92 万 t，2003 年产量达到 8.17 万 t ，2005 年达到 9.10 万 t , 2006 年达到 11.50 万 t , 同比增长约 26.37%，2001-2006 年产量的年均增长率约为 11.41% 。

截止2006年底，国外异丙醇的生产稳步发展。 2002年全世界异丙醇的总生产能力为 215.3 万 t/a，2006 年增加到 246.3 万 t/a，其中北美地区的生产能力为 105.0 万 t/a，约占世界异丙醇总生产能力的 42.63%；亚洲地区的生产能力为 63.2 万 t/a，约占总生产能力的 25.66%；中东欧地区的生产能力为 7.4 万 t/a，约占总生产能力的 3.0%；中南美地区的生产能力为 5.7 万 t/a，约占总生产能力的2.3%；西欧地区的生产能力为 65.0 万 t/a，约占总生产能力的 26.4% 。其中 Shell 化学公司是目前世界上最大的异丙醇生产厂家，生产能力为 79.4 万 t/a，约占世界异丙醇总生产能力的 32.2%；其次是埃克森美孚化学公司，生产能力为 34.0 万 t/a，约占总生产能力的 13.8%；再次分别是陶氏化学公司和Sasol Olefins & Surfactants 公司，生产能力分别为28.0 万 t/a 和 22.0 万 t/a，分别约占世界异丙醇总生产能力的 11.4% 和 8.9% 。在全球主要的异丙醇生产装置中, 采用丙烯直接水合法工艺的生产能力合计为 112.7 万 t/a，约占世界异丙醇总生产能力的45.8%；采用丙烯间接水合法生产工艺的装置生产能力为 128.8 万 t/a，约占世界异丙醇总生产能力的52.3% 。