年产四万吨异丙醇项目设计文献综述

年产四万吨异丙醇项目设计

摘要：通过模拟设计了一套年产四万吨异丙醇的装置系统，以总厂生产过程中所生产的丙酮和氢气作为原料，利用丙酮加氢法，精制得到主产物异丙醇 4 万吨/年、副产物甲基异丁基酮 137 吨/年。该项目不仅能够缓解异丙醇短缺的情况，促进异丙醇在我国电子领域的使用，还能缓解一部分的就业问题，拉动经济增长。在项目的设计过程中，创新性地使用了先进的工艺技术，综合利用总厂公用工程的生产能力，使得三废的排放大大降低，节省了建设项目的总投资。并且通过换热网络的设计和引入双效精馏塔技术对工艺流程进行优化，有效地降低了系统的能耗，完善工艺路线的同时节省了设备投资，将异丙醇生产技术要求提高到了《中国制造2025》中提出的绿色发展2025年指标。

关键词：异丙醇；丙酮加氢；镍基催化剂；脱水处理

一、文献综述

1.国内外异丙醇的生产和利用情况

异丙醇是一种有机化合物，行业中也称作IPA。它是一种无色透明液体，有似乙醇和丙酮混合物的气味。溶于醇、醚等多数有机溶剂，与水形成共沸物。常温下可引火燃烧，其蒸汽与空气混合易形成爆炸混合物。异丙醇的用途广泛，能够在生产中的诸多方面发挥重要作用，是现代工业中不可缺少的重要生产材料^[1]。

近年来，世界异丙醇的生产稳步发展，全世界总生产能力达到2500 万吨/年^[1,2]。其中生产异丙醇较多的国家主要集中在美国、西欧和日本，分别占38%，37%，8%。Shell化学公司是目前世界上最大的异丙醇生产厂家，其生产能力占世界总生产能力的33%，其次是陶氏化学公司和Sasol Olefins amp; Surfactants 公司等。国外异丙醇的产量之大，也就说明了国外市场对异丙醇的需求也很大，美国、西欧和日本的消费量大约占全世界的71%，合计每年消费达165万吨。

我国在上个世纪六十年代开始了工业生产异丙醇的探索^[3]。1977年锦州石化公司炼油厂采用维巴法投资建造了一个生产异丙醇的设备，年产能为2万吨；到1992年，年产能增加到5万吨，到1999年翻了一番，增至10万吨。后来兰州炼油化工厂建成年产600吨的异丙醇生产装置，但是由于技术还不够成熟，导致生产成本较高，最终以失败告终。除了锦州石化以外，我国还有上海溶剂厂、北京化工厂等在生产异丙醇，但规模较小、生产能力也比较低。

近几年，我国大陆异丙醇消费一直保持高速增长势头，由于新冠疫情暴发，异丙醇需求激增，目前全球供不应求，价格大幅上涨，并且国内对于异丙醇在电子清洗方面刚起步，也存在较多利润空间。但是我国异丙醇现有产能多基于较为陈旧的工艺和装备技术，与绿色制造水准还有相当大的差距，导致现有产能的市场竞争力低下，产能利用率处于低位。