丙酮的主要用途及合成工藝?
作者:化工綜合網(wǎng)發(fā)布時(shí)間:2023-05-08分類:催化劑及助劑瀏覽:131
丙酮的主要用途及合成工藝?
丙酮是重要的有機(jī)合成原料,用于生產(chǎn)環(huán)氧樹脂,聚碳酸酯,有機(jī)玻璃,醫(yī)藥,農(nóng)藥等。亦是良好溶劑醫(yī)學(xué)教育|網(wǎng),用于涂料、黏結(jié)劑、鋼瓶乙炔等。也用作稀釋劑,清洗劑,萃取劑。還是制造醋酐、雙丙酮醇、氯仿、碘仿、環(huán)氧樹脂、聚異戊二烯橡膠、甲基丙烯酸甲酯等的重要原料。在無煙火藥、賽璐珞、醋酸纖維、噴漆等工業(yè)中用作溶劑。在油脂等工業(yè)中用作提取劑。
用于制取有機(jī)玻璃單體、雙酚A、二丙酮醇、己二醇、甲基異丁基酮、甲基異丁基甲醇、佛爾酮、異佛爾酮、氯仿、碘仿等重要有機(jī)化工原料。在涂料、醋酸纖維紡絲過程、鋼瓶貯存乙炔、煉油工業(yè)脫蠟等方面用作優(yōu)良的溶劑。
丙酮,英文名是acetone,分子式為CH3COCH3。,又名二甲基酮,為最簡單的飽和酮。是一種無色透明液體,有特殊的辛辣氣味。易溶于水和甲醇、乙醇、乙醚、氯仿、吡啶等有機(jī)溶劑。易燃、易揮發(fā),化學(xué)性質(zhì)較活潑。
目前世界上丙酮的工業(yè)生產(chǎn)以異丙苯法為主。丙酮在工業(yè)上主要作為溶劑用于炸藥、塑料、橡膠、纖維、制革、油脂、噴漆等行業(yè)中,也可作為合成烯酮、醋酐、碘仿、聚異戊二烯橡膠、甲基丙烯酸甲酯、氯仿、環(huán)氧樹脂等物質(zhì)的重要原料。也常常被不法分子做毒品的原料溴代苯丙酮。
丙酮有啥危害?
CH3COCH3
無色略帶香味的易燃液體,沸點(diǎn)56.1℃,溶于水。可由丙烯合成或農(nóng)產(chǎn)品發(fā)酵制得,是重要的工業(yè)溶劑和化工原料。
生產(chǎn)方法 丙酮最早由醋酸鈣經(jīng)干餾制得。1913年英國斯特蘭奇-格拉哈姆公司開發(fā)了谷物發(fā)酵生產(chǎn)丙酮、丁醇和乙醇的方法。1920年,丙烯水合法制異丙醇正式工業(yè)生產(chǎn),接著異丙醇脫氫制丙酮工藝開發(fā)又獲成功。在以后相當(dāng)長時(shí)間內(nèi),發(fā)酵法和異丙醇脫氫法都是廣為采用的方法。1953年后,美國赫格里斯公司和英國蒸餾公司合作開發(fā)成功的異丙苯法制苯酚和丙酮投入工業(yè)生產(chǎn)。由于經(jīng)濟(jì)上的優(yōu)越性,此法發(fā)展迅速,從60年代起成為生產(chǎn)丙酮的最主要方法。此外,個(gè)別工廠曾采用丙烯液相氧化法、異丙醇氧化法,但經(jīng)濟(jì)上均難與異丙苯法競爭。1984年的世界總生產(chǎn)能力約3Mt,其中70%以上為異丙苯法生產(chǎn)。中國以糧食發(fā)酵法為主。
異丙苯法 丙烯與苯在磷酸或三氯化鋁的催化下烷基化生成異丙苯,異丙苯在堿穩(wěn)定劑存在下加溫(80~130℃)、加壓(〈 0.7MPa)氧化成過氧化氫異丙苯,后者再在酸性條件下分解成苯酚和丙酮。此法所得丙酮是重要工業(yè)產(chǎn)品苯酚的聯(lián)產(chǎn)物,生產(chǎn)每噸苯酚約聯(lián)產(chǎn)0.6t丙酮,成本低,具有重要的經(jīng)濟(jì)意義。
發(fā)酵法 以谷物或糖蜜為原料,工藝過程包括培菌、蒸煮、發(fā)酵和產(chǎn)物蒸餾分離。菌種為丙酮丁醇菌。發(fā)酵產(chǎn)物為乙醇、正丁醇和丙酮,其比例為6:3:1,以干玉米計(jì)算,丙酮加正丁醇的收率為26.5%。現(xiàn)在此法主要目的多是生產(chǎn)正丁醇,丙酮作為副產(chǎn)物。
異丙醇脫氫法 異丙醇催化脫氫生成丙酮的反應(yīng):
CH3CHOHCH3─→CH3COCH3+H2
是吸熱反應(yīng),脫氫所用催化劑有銅、銀、鉑、鈀等金屬以及過渡金屬的硫化物,負(fù)載于惰性載體上,反應(yīng)在管式反應(yīng)器中進(jìn)行,溫度400~600℃。在使用氧化鋅-氧化鋯、銅-鉻氧化物或銅-二氧化硅催化劑時(shí),脫氫溫度降低為300~500℃。也有的采用二段反應(yīng),以提高收率。以異丙醇計(jì)丙酮收率為90%,此法開發(fā)較早,目前在丙酮生產(chǎn)中尚占有一定的地位。
丙烯直接氧化法 自乙烯液相氧化制乙醛的瓦克法工藝開發(fā)成功后,此項(xiàng)技術(shù)又進(jìn)一步發(fā)展應(yīng)用于丙烯制丙酮。它是采用氯化鈀-氯化銅-鹽酸催化劑,在110~120℃和約 1MPa下在液相中用空氣(氧氣)將丙烯直接氧化成丙酮:
CH3CH=CH2+?O2─→CH3COCH3
此法原料易得,但腐蝕嚴(yán)重,工業(yè)上未得到推廣應(yīng)用。
丙酮主要是對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)的抑制、麻醉作用,高濃度接觸對(duì)個(gè)別人可能出現(xiàn)肝、腎和胰腺的損害.由于其毒性低,代謝解毒快,生產(chǎn)條件下急性中毒較為少見.急性中毒時(shí)可發(fā)生嘔吐、氣急、痙攣甚至昏迷.口服后,口唇、咽喉燒灼感,經(jīng)數(shù)小時(shí)的潛伏期后可發(fā)生口干、嘔吐、昏睡、酸中度和酮癥,甚至?xí)簳r(shí)性意識(shí)障礙.丙酮對(duì)人體的長期損害,表現(xiàn)為對(duì)眼的刺激癥狀如流淚、畏光和角膜上皮浸潤等,還可表現(xiàn)為眩暈、灼熱感,咽喉刺激、咳嗽等.
腐蝕性超硫酸的丙酮,生活中卻離不開它,它對(duì)人類的危害有多大?
丙 酮 的 毒 性:
丙酮主要是對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)的抑制、麻醉作用,高濃度接觸對(duì)個(gè)別人可能出現(xiàn)肝、腎和胰腺的損害。
由于其毒性低,代謝解毒快,生產(chǎn)條件下急性中毒較為少見。
急性中毒時(shí)可發(fā)生嘔吐、氣急、痙攣甚至昏迷。
口服后,口唇、咽喉燒灼感,經(jīng)數(shù)小時(shí)的潛伏期后可發(fā)生口干、嘔吐、昏睡、酸中度和酮癥,甚至?xí)簳r(shí)性意識(shí)障礙。
丙酮對(duì)人體的長期損害,表現(xiàn)為對(duì)眼的刺激癥狀如流淚、畏光和角膜上皮浸潤等,還可表現(xiàn)為眩暈、灼熱感,咽喉刺激、咳嗽等。
1、吸入:濃度在500ppm以下無影響,500~1000ppm之間會(huì)刺激鼻、喉,1000ppm時(shí)可致頭痛并有頭暈出現(xiàn)。2000~10000 ppm時(shí)可產(chǎn)生頭暈、醉感、倦睡、惡心和嘔吐,高濃度導(dǎo)致失去知覺、昏迷和死亡。
2、眼睛接觸;濃度在500ppm會(huì)產(chǎn)生刺激,1000ppm會(huì)有輕度、暫時(shí)性刺激。液體會(huì)產(chǎn)生中毒刺激。
3、皮膚刺激:液體會(huì)有輕度刺激,通過完好的皮膚吸收造成的危險(xiǎn)很小。
口服;對(duì)喉和胃有刺激作用,服進(jìn)大量會(huì)產(chǎn)生和吸入相同的癥狀。
4、皮膚接觸會(huì)導(dǎo)致干燥、紅腫和皸裂,每天3小時(shí)吸入濃度為1000ppm的蒸氣,在7~15年會(huì)刺激工人鼻腔,使之眩暈、乏力。高濃度蒸氣會(huì)影響腎和肝的功能。
消 防 方 面 的 危 害:
高度易燃性,有嚴(yán)重火災(zāi)危險(xiǎn),屬于甲類火災(zāi)危險(xiǎn)物質(zhì)。在室溫下蒸氣與空氣會(huì)形成爆炸性混合物。
用干粉、抗溶泡沫滅火劑、鹵素滅火劑或二氧化碳來滅火。用水來冷卻暴露于火中的容器,并驅(qū)散丙酮蒸氣。
人身防護(hù):
1、吸入:如蒸氣濃度不明或超過暴露極限時(shí),應(yīng)佩帶合適的呼吸器。
2、皮膚:如果需要,應(yīng)使用手套、工作服和工作鞋,合適的材料是丁基橡膠。在直接工作的場所應(yīng)備有可用的安全淋浴和眼睛沖洗器具。
3、眼睛:戴化學(xué)放濺眼鏡,必要時(shí)可佩帶面罩。
急 救:
1、吸入:脫離丙酮產(chǎn)生源或?qū)⒒颊咭频叫迈r空氣處,如呼吸停止應(yīng)進(jìn)行人工呼吸。
2、眼睛接觸:眼瞼張開,用微溫的緩慢的流水沖洗患眼約10分鐘。
3、皮膚接觸:用微溫的緩慢的流水沖洗患處至少10分鐘。
4、口服:用水充分漱口,不可催吐,給患者飲水約250ml。
5、一切患者都應(yīng)請(qǐng)醫(yī)生治療。
儲(chǔ)藏與運(yùn)輸:
將丙酮儲(chǔ)藏于密封的容器內(nèi),置于陰涼干燥優(yōu)良好通風(fēng)的地方,遠(yuǎn)離熱源、火源和有禁忌的物質(zhì)。所有容器都應(yīng)放在地面上。
安全與處理:
提供良好的通風(fēng)設(shè)備、防護(hù)服裝和呼吸器。移去熱源和火源。應(yīng)停止或減少泄露。用黃沙或其他吸收物吸收液體。廢料可在被批準(zhǔn)的溶劑焚爐中燒掉或在被指定的地方作深埋處理,遵守環(huán)境保護(hù)法規(guī)。
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