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异丙苯
2023-04-19 20:25自然百科 人已围观
[拼音]:yibingben
[外文]:isopropyl benzene,cumene
又名枯烯。无色具有芳香气味的液体,沸点152.39°C。工业上异丙苯全部是由丙烯和苯进行烷基化制得(见彩图),是消耗丙烯的主要产品之一。1982年,世界异丙苯生产能力达到5Mt左右,生产的异丙苯一小部分作汽油添加剂及制合成香料等,绝大部分(98%以上)用于生产苯酚、丙酮。
1942年以后,美国壳牌石油公司首先实现了丙烯与苯烷基化生产异丙苯的工业化。后来,各国又开发了许多烷基化过程的生产方法,按反应过程的相态可分为液相法和气相法。工业上大多数使用气相法。
液相法与苯和乙烯烷基化生产乙苯的液相法相似,通常也采用三氯化铝为催化剂、氯化氢为促进剂。反应一般在常压和95°C左右进行。除生成异丙苯外,还有二异丙苯、三异丙苯等多烷基副产物生成。为减少副反应,可用过量的苯,苯与丙烯的摩尔比为3左右。三氯化铝在反应液中的含量为3%~8%。在采用低浓度丙烯时,为提高反应器的生产能力,减少尾气中苯的损失,可以使反应压力提高到 0.5~0.6MPa。原料丙烯和苯中的硫化物、丁二烯、乙炔、含氧化合物等杂质,应严格控制。液相法的主要缺点是设备腐蚀和废液、废气的处理问题。
气相法将气态苯和丙烯通过载于氧化铝或硅酸铝上的磷酸催化床层,进行催化烷基化。反应压力 1.5~4.0MPa,温度约250°C。在烷基化过程中除生成异丙苯外,同时副产二异丙苯。因磷酸催化剂不兼具脱烷基的催化作用,所以苯与丙烯的摩尔比要更高,一般可达8。丙烯中的乙烯及其他烯烃含量必须很低,以防其参与烷基化反应生成副产物。同时,向丙烯中引入丙烷,使丙烷与丙烯之比达到2,以避免烯烃齐聚,并有利于反应热的移出。温度过高时,副产物增加,磷酸脱水,催化剂失活(见催化活性);温度过低时,生成磷酸酯,催化剂活性也将下降。反应过程中需向原料中通入一定量的水,以保持催化剂中磷酸和游离五氧化二磷之间的化学平衡。
烷基化过程在固定床反应器中进行。丙烯和干燥苯自下而上通过催化床层。反应热主要由过量的苯和丙烷带走。烷基化产物经闪蒸精馏塔除去丙烷后,依次送入脱苯塔、异丙苯塔,分离出异丙苯(见图)。此法收率按苯计为96%~97%,按丙烯计为91%~92%,所得异丙苯纯度在99.5%以上。
- 参考书目
- 曹钢主编:《异丙苯法生产苯酚、丙酮》,化学工业出版社,北京,1983。
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