甲基异丁基酮催化合成的研究进展.ppt
目录,一、前言二、甲基异丁基酮的物化性质 三、MIBK的应用及市场供求 四、MIBK的制备工艺及进展 五、MIBK催化合成的前景展望,一、前言,甲基异丁基酮（MIBK）是一种优良的中沸点溶剂和化工中间体。广泛用于涂料、橡胶、选矿、医药、燃料、炼油等行业。近年，随着我国涂料、橡胶等行业的快速发展，国内市场对MIBK的需求量呈现快速增长的势头。但在国外规模化、低成本、高质量MIBK产品的冲击下，国内MIBK装置长期处于低开工率状态，而国内MIBK消费过半靠进口。因此，要扭转这一格局的关键在于自行开发流程短、耗能低、产率高的MIBK合成催化剂及其工艺流程，以降低生产成本，提高产品质量，使国产MIBK能与国外产品一争高下。,二、MIBK的物化性质,甲基异丁基酮Methyl isobutyl ketone(MIBK)，是丙酮衍生物中最重要的产品之一。它是一种无色透明的液体，有特殊香味。分子式为：,MIBK的主要物性参数,三、MIBK的应用及市场供求 甲基异丁基酮(MIBK)广泛用于涂料及油墨溶剂、合成橡胶防老剂4020、医药和农药溶剂、润滑油脱蜡剂等。,涂料,油墨,橡胶防老剂,涂料及油墨溶剂,其它领域,橡胶防老剂4020,2007年，世界MIBK产能为45.95万t年，产量为28.81万t，开工率约为62.7%。预计2010-2012年全球消费量增长率约1.7，预计2015年消费量约35万吨。,全球MIBK生产日趋集中,主要是壳牌公司、陶氏化学、塞拉尼斯公司等,上述三家公司产能约占全球总产能的50%左右,主宰和控制全球MIBK生产、供应与贸易。,塞拉尼斯,目前国内主要MIBK生产厂家,20052008年国内MIBK的供求状况,目前，我国MIBK的自给率仍不足50，预计2015年以前我国MIBK 的发展有610万吨的增长空间。但是由于国产MIBK竞争力不强导致开工率低于世界平均水平。整体而言，MIBK产品在美国、西欧、日本等发达国家和地区早已进人成熟期，消费结构和消费量基本维持现有水平。而亚洲尤其是我国对MIBK的需求呈现较快增长势头，因此国际MIBK的生产与消费已逐渐向亚洲尤其是东南亚地区转移。,四、MIBK的制备工艺及进展,1.异丙醇法,异丙醇法是以异丙醇为主要原料，经过脱氢、缩合、脱水、加氢得MIBK和DBIK等主要产品。,2.丙酮三步法第一步为丙酮液相缩合:双丙酮醇（DAA）第二步为酸催化脱水:异丙叉丙酮（MO）,H=-23KJ/mol,H=+21KJ/mol,第三步为选择加氢:甲基异丁基酮（MIBK）3.丙酮一步法 丙酮一步法即把上述“三步”并作“一步”。80年代以后建成的MIBK生产装置多采用此法,如美国伊士曼化学公司、日本三菱公司等。,H=-126KJ/mol,一步法又分气相工艺和液相工艺两种。气相反应要求在100-250、常压或低压下进行，反应条件温和。而液相法一般要在加压条件下进行，但MIBK的选择性要比气相法高些。4.丙酮一步法的催化精馏 催化反应精馏体系既可以进行反应又能同时使反应组分分馏，它将一步法催化单元和一些精馏单元在一个塔中有效完成。见下图：,不难看出，催化精馏不仅可提高反应的选择性和转化率，并且具有降低能耗，节省投资等特点，具有工业应用前景。,实验用精馏塔,各工艺路线的比较,由于丙酮原料的竞争优势，以异丙醇为原料的工艺路线已几乎消亡。,2010年四月相关化学产品市场报价,目前，国外主要采用20世纪80年代以后开发的典型丙酮一步法工艺。技术特点如下:,5、丙酮一步法制MIBK催化剂的研究进展,由于一步法制备MIBK是先经醇醛缩合/脱水，再经催化加氢，因此所用催化剂为双功能催化剂。该双功能催化剂需要有适宜的酸碱活性中心以及加氢活性中心。,下面我们按不同加氢活性组分，对催化剂进行分类，并对每一系列催化剂作简单介绍。（1）、以钯为主要活性组分的催化剂,相关催化剂的优缺点：,各种商用催化剂及载体,Pd-A型分子筛 Pd-Al2O3 Pd-C ZrO2 树脂 Al2O3,（2）、镍系催化剂,镍系催化剂主要载体有碱性沸石、金属氧化物等。Ni/A12O3催化剂表现出丙酮转化率高，MIBK选择性较好的特点，但由于Ni的颗粒本身的长大作用等原因，催化剂容易失活。,（3）、其它金属活性组分催化剂 催化剂中所用的其它的金属活性组分包括Cu、Pt 等，一般说来，其催化效果比Pd要差，MIBK的选择性也较低。,不同金属活性组分所制备的双功能催化剂的优缺点,五、MIBK催化合成的前景展望,1、从技术、经济角度分析,丙酮已是生产MIBK最理想原料，因此丙酮一步法工艺将逐步完全取代其它生产工艺；2、提高MIBK收率是当前及将来的努力方向；3、使用非贵金属催化剂，降低催化剂成本也将是今后研究的重点；4、MIBK与二异丁基酮（DIBK）联产已得到广泛关注，并将成为以后研究的焦点之一；5、利用催化精馏技术生产MIBK的研究，将得到进一步的深化。,谢谢!请大家提出宝贵意见！,武夷山风光,
