異丙醇性質(zhì)、用途與生產(chǎn)工藝
異丙醇又稱火酒，二甲基甲醇，2-丙醇，英文：isopropyl alcohol，最簡(jiǎn)單的仲醇，且是正丙醇的異構(gòu)體之一。一種無色有強(qiáng)烈氣味的可燃液體，有似乙醇和丙酮混合物的氣味，其氣味不大。溶于水、醇、醚、苯、氯仿等多數(shù)有機(jī)溶劑,能與水、醇、醚相混溶,與水能形共沸物。密度(比重):0.7863g/cm3，熔點(diǎn):-88.5℃，沸點(diǎn):82.5℃，閃點(diǎn):11.7℃，自燃點(diǎn):460℃，折射率:1.3772。其蒸汽能對(duì)眼睛、鼻子和咽喉產(chǎn)生輕微刺激；能通過皮膚被人體吸收。其蒸氣與空氣能形成爆炸性的混合物。爆炸極限為2.0%~12%(體積)。屬于一種中等爆炸危險(xiǎn)物品。屬易燃低毒物質(zhì)。蒸氣的毒性為乙醇的二倍，內(nèi)服時(shí)的毒性相反。
圖1為異丙醇分子結(jié)構(gòu)式。
異丙醇是重要的化工產(chǎn)品和原料，主要用于制藥、化妝品、塑料、香料、涂料及電子工業(yè)上用作脫水劑及清洗劑。測(cè)定鋇、鈣、鎂、鎳、鉀、鈉和鍶等的試劑。色譜分析參比物質(zhì)。
在電路板制造業(yè)，它被用作清洗劑，以及制作PCB孔導(dǎo)電。此外，它還用于其他電子設(shè)備，包括清潔光盤盒，軟盤驅(qū)動(dòng)器，磁帶，以及CD或DVD播放機(jī)光盤驅(qū)動(dòng)器的激光頭等。
異丙醇還可以作為溶劑用于柔印，平版印刷，凹版印刷，并作為設(shè)備清潔劑。在油墨中也經(jīng)常包含這種成分。它還是實(shí)驗(yàn)室稀釋和提取的重要溶劑。此外，異丙醇還用作汽油添加劑和燃料管道的除冰劑。
在制藥和化妝品工業(yè)，異丙醇用于制造生產(chǎn)擦洗液，手和身體乳液，防腐劑，以及制藥發(fā)紅劑。它也用于油漆，稀釋劑，涂料，清潔劑和拋光，以及表面殺菌，醫(yī)院消毒，食品加工廠等。
在許多工業(yè)和消費(fèi)產(chǎn)品中，異丙醇用作低成本溶劑，也用作萃取劑,在許多情況下可代替乙醇使用。
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，如異丙酯、甲基異丁基酮、異丙胺、二異丙醚、乙酸異丙酯、麝香草酚和許多酯?？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(jí)異丙醇含量在99.8%以上（用于香精和藥物）。
異丙醇在許多情況下可代替乙醇作為溶劑，是一種良好溶劑和化工原料，用于涂料、醫(yī)藥、農(nóng)藥、化妝品等工業(yè)，也用于生產(chǎn)丙酮、異丙酯、異丙胺（莠去津的原料）、二異丙醚、乙酸異丙酯和麝香草酚等。其是石油化工發(fā)展史上從石油原料制得的第一個(gè)化工產(chǎn)品。
1855年，法國(guó)人M.貝特洛首先報(bào)道用丙烯和硫酸經(jīng)水合制得異丙醇，稱間接水合法。1919年，美國(guó)人C.埃利斯對(duì)此進(jìn)行了工業(yè)開發(fā)。1920年底，美國(guó)新澤西標(biāo)準(zhǔn)油公司采用埃利斯法建立了生產(chǎn)裝置，正式投入生產(chǎn)。1951年，英國(guó)卜內(nèi)門化學(xué)工業(yè)公司開始用丙烯直接水合法生產(chǎn)異丙醇。其后，各國(guó)相繼采用此法并作了改進(jìn).
間接水合法:丙烯與硫酸反應(yīng)先生成硫酸氫異丙酯，后者經(jīng)水解而成異丙醇，反應(yīng)式為:CH3CH＝CH2+H2SO4─→(CH3)2CHOSO3H;(CH3)2CHOSO3H+H2O─→(CH3)2CHOH+H2SO4,所用硫酸濃度一般大于60％（質(zhì)量）,反應(yīng)在2～2.8MPa和60～65°C下進(jìn)行；水解在稍加壓和30°C以下進(jìn)行。
直接水合法:丙烯和水在催化劑存在下加溫、加壓進(jìn)行水合反應(yīng)，生成異丙醇，選擇性為96％。反應(yīng)式為：CH3CH＝CH2+H2O─→(CH3)2CHOH使用的催化劑有鎢化合物、磷酸和離子交換樹脂等，較多使用的是有載體的磷酸催化劑(見固體酸催化劑)，工藝條件為2～6MPa、240～260°C。與間接法相比,此法不存在硫酸腐蝕和稀酸濃縮等問題，因而在工業(yè)生產(chǎn)上占主要地位。
歐洲溶劑工業(yè)集團(tuán)（ESIG）稱，2001年歐洲中間體需求占到異丙醇消費(fèi)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。
目前我國(guó)異丙醇主要用于油墨和制藥工業(yè)的溶劑，其需求量約占總需求量的50%，但是由于受到乙醇的競(jìng)爭(zhēng)，預(yù)測(cè)今后該領(lǐng)域成長(zhǎng)速度趨勢(shì)變緩；有機(jī)中間體領(lǐng)域需求異丙醇約占總需求量的25%；其它各種助劑和異丙醇酯類約占需求的25%。異丙醇在電子工業(yè)清洗劑方面的應(yīng)用已成為目前全球異丙醇需求成長(zhǎng)最快的領(lǐng)域之一，我國(guó)目前已經(jīng)成為世界主要的電子電器的生產(chǎn)基地，我國(guó)在該領(lǐng)域應(yīng)用剛剛起步，發(fā)展?jié)摿薮?，市?chǎng)前景廣闊。
經(jīng)常暴露于異丙醇的人存在一定的中毒風(fēng)險(xiǎn)，試驗(yàn)分析員，打字員，畫家，木匠和內(nèi)務(wù)人員，以及使用異丙醇的不同行業(yè)工人屬于職業(yè)暴露人群。
口服，吸入，皮膚和眼睛是受其影響的四個(gè)最基本途徑。偶然攝入異丙醇二十毫升以上可能導(dǎo)致毒性發(fā)作。周圍環(huán)境超過500ppm濃度水平，應(yīng)該使用自給式呼吸器。當(dāng)濃度達(dá)到12000，就會(huì)及其危險(xiǎn)，甚至危及健康和生命。盡管通過皮膚吸收的很少，但是長(zhǎng)期接觸也會(huì)造成不良反應(yīng)，過度暴露可以導(dǎo)致眼，鼻，喉不適。它也可能會(huì)導(dǎo)致中樞神經(jīng)系統(tǒng)衰弱。嚴(yán)重情況下，會(huì)引起混亂，精神協(xié)調(diào)，循環(huán)系統(tǒng)和呼吸系統(tǒng)問題。
若發(fā)現(xiàn)吸入異丙醇之病患，應(yīng)先移除污染源或?qū)⒒颊咭频叫迈r空氣處。倘若患者停止呼吸應(yīng)立即施予人工呼吸后再就醫(yī)。
若發(fā)現(xiàn)誤食異丙醇者，應(yīng)先給病患服用大量的水后再送醫(yī)治療。
異丙醇排放物還會(huì)污染環(huán)境，異丙醇是一種光化學(xué)氧化劑，它與存在地面附近的其它痕量氣體一樣，受陽光照射會(huì)形成臭氧，從而導(dǎo)致所謂“夏季煙霧”現(xiàn)象，光化學(xué)煙霧會(huì)刺激人的眼睛和呼吸系統(tǒng)，危害人們的身體健康和植物的生長(zhǎng)，因此，異丙醇是一種對(duì)環(huán)境、人體均有害的化學(xué)品，在印刷中減少其用量是一種必然的趨勢(shì)。
按相對(duì)密度法測(cè)定 d
2525應(yīng)不大于0.7840(相當(dāng)于d
2020為0.7870)。
按一般氣相色譜法(GT-10)測(cè)定異丙醇及揮發(fā)性雜質(zhì)含量，所用條件與“正丁醇(03445)”相同。
ADI值未規(guī)定(FAO/WHO，2001)。
LD
505045rag/kg(大鼠，經(jīng)口)。
FEMA(mg/kg)：軟飲料25，糖果10～75，焙烤食品75。
添加劑中文名稱
允許使用該種添加劑的食品中文名稱
添加劑功能
最大允許使用量（g/kg）
最大允許殘留量（g/kg）
異丙醇
食品
食品用香料
用于配制香精的各香料成分不得超過在GB 2760中的最大允許使用量和最大允許殘留量
化學(xué)性質(zhì)
無色透明可燃性液體，有似乙醇的氣味。 與水、乙醇、乙醚、氯仿混溶。
用途
萃取溶劑，載體溶劑。GB 2760-1996：暫時(shí)允許使用的食品用香料。用于甜菜糖、糖果、營(yíng)養(yǎng)增補(bǔ)片劑、酒花萃取、檸檬油、香辛料油樹脂、酵母等加工。
用途
異丙醇是農(nóng)藥生產(chǎn)的重要中間體，可以生產(chǎn)殺菌劑稻瘟靈、異稻瘟凈等，殺蟲殺螨劑胺丙畏、水胺硫磷、甲基異柳磷、殘殺威、氰戊菊酯等，以及除草劑異丙草胺，并可制備溴代異丙烷和氯代異丙烷，也是農(nóng)藥的重要中間體。
用途
作為有機(jī)原料和溶劑有著廣泛用途。作為化工原料，可生產(chǎn)丙酮、過氧化氫、甲基異丁基酮、二異丁基酮、異丙胺、異丙醚、異丙醇醚、異丙基氯化物，以及脂肪酸異丙酯和氯代脂肪酸異丙酯等。在精細(xì)化工方面，可用于生產(chǎn)硝酸異丙酯，黃原酸異丙酯、亞磷酸三異丙酯、三異丙醇鋁以及醫(yī)藥和農(nóng)藥等。作為溶劑，可用于生產(chǎn)涂料、油墨、萃取劑、氣溶膠劑等。還可用作防凍劑、清潔劑、調(diào)和汽油的添加劑、顏料生產(chǎn)的分散劑、印染工業(yè)的固定劑、玻璃和透明塑料的防霧劑等。
用途
主要用于制藥，也用作溶劑、萃取劑、防凍劑等
用途
雜酚油、蟲膠、樹脂、樹膠、硝基纖維素的溶劑。酯化分析測(cè)定植物油的溶劑, 測(cè)定鋇、鈣、銅、鎂、鎳、鉀、鈉及鍶。亞硝酸鈷鈉-異丙醇法測(cè)定土壤及植株含鉀量，萃取生物堿，農(nóng)藥分析等。有機(jī)合成?？箖鲆航M合。用于沉淀DNA.
生產(chǎn)方法
2-丙醇可用發(fā)酵的方法生產(chǎn)，生產(chǎn)1t2-丙醇需消耗16t糧食。工業(yè)上采用丙烯水合法，較早采用硫酸水合法（又稱間接水合法）；1951年英國(guó)卜內(nèi)門化學(xué)工業(yè)公司開始用丙烯直接水合法生產(chǎn)2-丙醇。1.間接水合法 丙烯與硫酸反應(yīng)先得到硫酸氫異丙酯，后者經(jīng)水解而成異丙醇。2.直接水合法 丙烯和水在催化劑存在下加溫、加壓進(jìn)行水合反應(yīng)。
生產(chǎn)方法
其制備方法是以丙烯為原料，以磷酸硅藻土為催化劑，在加壓下直接水合成異丙醇。其工藝是將丙烯和水分別加壓到2.03 MPa，并預(yù)熱至200℃，混合后進(jìn)入反應(yīng)器，進(jìn)行水合反應(yīng)，反應(yīng)器內(nèi)裝有磷酸硅藻土催化劑，反應(yīng)溫度為95℃，壓力為2.03 MPa，水與丙烯的摩爾比為0.7∶1，丙烯轉(zhuǎn)化率為5.2％，選擇性為99％，反應(yīng)氣體經(jīng)中和和換熱后送到高壓冷卻器和高壓分離器，氣相中的異丙醇在回收塔中用無鹽水噴淋回收，未反應(yīng)的氣體經(jīng)循環(huán)壓縮機(jī)循環(huán)使用，液相為低濃度異丙醇(15％～17％)，經(jīng)粗蒸塔得85％～87％異丙醇水溶液，再用精餾塔精餾到95％，然后用苯萃取到99％以上。該方法是國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)異丙醇的主要方法。
該法不用硫酸，不存在腐蝕問題，工藝流程比較簡(jiǎn)單。
還有一個(gè)硫酸水合法，即用含50％以上的丙烯為原料，在50℃和低壓下在吸收塔中用75％～85％的濃硫酸吸收，將吸收液稀釋到硫酸含量為35％，在解吸塔中用低壓蒸汽水解成異丙醇。該方法丙烯轉(zhuǎn)化率可達(dá)90％以上，得到粗品異丙醇含異丙醇高達(dá)50％～60%。此法要用硫酸，對(duì)設(shè)備腐蝕性大，另外，稀硫酸要進(jìn)行濃縮套用。
CH
3CH=CH
2+H
2SO
4→(CH
3)
2CHOSO
3H[H
2O]→(CH
3)
2CHOH+H
2SO
4
生產(chǎn)方法
由硫酸吸收丙烯，再水解后精餾而得純品。
類別
易燃液體
毒性分級(jí)
中毒
急性毒性
口服- 大鼠 LD50: 5045 毫克/ 公斤; 口服- 小鼠 LD50: 3600 毫克/ 公斤
刺激數(shù)據(jù)
眼睛- 兔子 100 毫克/ 24小時(shí) 中度
爆炸物危險(xiǎn)特性
與空氣混合可爆
可燃性危險(xiǎn)特性
遇明火、高溫、氧化劑易燃; 燃燒產(chǎn)生刺激煙霧
儲(chǔ)運(yùn)特性
庫房通風(fēng)低溫干燥; 與氧化劑、酸類分開存放
滅火劑
干粉、干砂、二氧化碳、泡沫
職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)
TWA 980 毫克/ 立方米
異丙醇
上下游產(chǎn)品信息
上游原料
下游產(chǎn)品