异丙苯法怎样提纯苯酚和丙醇

苯酚最早是从煤焦油回收，目前绝大部分是采用合成方法。到20世纪60年代中期，开始采用异丙苯法生产苯酚、丙酮的技术路线，已发展占世界苯酚产量的一半，目前采用该工艺生产的苯酚已占世界苯酚产量的90%以上。其他生产工艺有甲苯氯化法、氯苯法、磺化法。我国的生产方法有异丙苯法和磺化法两种。由于磺化法消耗大量硫酸和烧碱，我国也将只保留少数磺化法装置，逐步以异丙苯法生产为主。

异丙苯法

丙烯与苯在三氯化铝催化剂作用下生成异丙苯，异丙苯经氧化生成过氧化异丙苯，再用硫酸或树脂分解。同时得到苯酚和丙酮。每吨苯酚约联产丙酮0.6t。原料消耗定额：苯1150kg/t、丙烯600kg/t。

磺化法

以苯为原料，用硫酸进行磺化生成苯磺酸，用亚硫酸中和，再用烧碱进行碱熔，经磺化和减压蒸馏等步骤而制得。原料消耗定额：纯苯1004kg/t、硫酸（98%）1284kg/t、亚硫酸钠1622kg/t、烧碱（折100%）1200kg/t。

丙酮的生产方法主要有异丙醇法、异丙苯法 、发酵法、乙炔水合法 和丙烯直接氧化法。世界上丙酮的工业生产以异丙苯法为主。世界上三分之二的丙酮是制备苯酚的副产品，是异丙苯氧化后的产物之一。 工业上研究过的合成丙酮的方法有： 1、从乙酸得到乙酸钙，然后加热至160摄氏度分解生成丙酮和碳酸钙；2、乙炔在氧化锌催化剂上与水蒸气反应生成丙酮；3、乙醇蒸气在铬酸锌催化剂存在下，高温反应生成丙酮；4、液化天然气或石脑油氧化制丙酮(氧化产物还包括甲醛，乙酸，丁醇等)；5、异丙醇氧化或脱氢制丙酮；6、异丙醇过氧化氢法制丙酮；7、异丙醇与丙烯醛合成丙酮；8、异丙苯法制丙酮，联产苯酚以丙烯和苯为原料，经烃化制得异丙苯，再以空气氧化得到氢过氧化异丙苯，然后以硫酸或树脂分解，同时得到丙酮和苯酚；9、丙烯直接氧化法制丙酮，工艺路线与乙烯直接氧化制乙醛法相似； 10、对甲基异丙基苯过氧化氢法生产对甲酚，副产丙酮；11、二异丙苯法生产氢醌，副产丙酮。 但工业上实际采用的方法并不很多。目前我国用粮食发酵的生产丙酮仍占较大比重。在合成法中异丙苯法是主要的。由含淀粉的农副产品发酵制得丙酮、丁醇和乙醇的混合物，三者的比例为丙酮：丁醇：乙醇=32：56：12至25：70：3(重量比)。每生产1t丙酮，约耗用11t淀粉或60-66t废糖蜜。异丙苯法是丙酮生产路线中最经济的方法，同时得到苯酚。两者之比是，苯酚：丙酮=1：0.6(重量)。以苯酚计，10万t级装置每吨苯酚消耗丙烯(90%)590kg。

C9H12（异丙苯）+ H2O = C6H6O（苯酚）+ C3H8（丙烷）

结构式没法写，只能给你描述一下：

异丙苯的结构：用一个苯基（C6H5-）替换丙烷中间碳原子上连接的一个氢原子；

苯酚和丙烷的结构式就不用说了吧？很简单的。

呵呵，我以为他只要异丙苯的结构式，所以就随便写了一个，诺贝尔奖我不感兴趣，这厢认错就是了，呵呵……

1. 苯磺化碱熔化法：

将苯蒸汽通过浓硫酸中，部分磺化为苯磺酸，之后用亚硫酸钠中和生成的苯磺酸生成苯磺酸钠，最后用氢氧化钠与苯磺酸钠熔融，生成苯酚钠。苯酚钠在水溶液中通二氧化硫，生成苯酚。

这是较古老的方法。工序多，原子利用率低，不易连续生产。同时，使用大量酸碱，设备腐蚀严重，维修费大。不过，生产技术较容易掌握。

2. 苯氯化水解法：

苯蒸汽与氯化氢催化反应，生成氯苯，氯苯在高温高压下催化反应生成苯酚和氯化氢。

该方法同样需要消耗大量酸和氢氧化钠，对设备腐蚀严重。苯酚收率不高。

3. 异丙苯氧化法：

用丙烯和苯在催化剂（如无水三氯化铝）作用下烷基化生成异丙苯；异丙苯很容易氧化生成过氧化异丙苯；过氧化异丙苯在硫酸存在下分解生成苯酚和丙酮。

异丙苯法是目前世界上生成苯酚最主要的方法，也最为经济。除了可以得到苯酚，还可以得到丙酮。需要注意的是中间产物过氧化异丙苯是不稳定过氧化物，有分解爆炸风险。

 4. 直接氧化法

用分子氧、氮氧化物和过氧化氢作为氧化剂，催化氧化苯生产苯酚。

这类方法原子利用率高，副反应少。目前还在开发中。

统计，世界上90%以上的苯酚采用异丙苯法生产。其工艺步骤是:苯和丙烯反应得到异丙苯异丙苯经氧气或空气氧化，生成过氧化氢异丙苯(CHP)CHP分解生成苯酚和丙酮。该方法以KBR公司的苯酚法工艺最为典型。除从异丙苯生产高纯度苯酚和丙酮外，还回收副产物α-甲基苯乙烯(AMS)和苯乙酮(AP)。在该工艺中，异丙苯用空气氧化成CHP的效率高达95%以上，CHP被浓缩，并在酸催化剂存在下高产率(大于99%)地分解为苯酚和丙酮。AMS加氢为异丙苯，用于循环氧化或回收。带有AMS加氢的流程，1.31吨异丙苯可生产1吨苯酚和0.615吨丙酮。KBR苯酚工艺具有低能耗、低原材料消耗、低生产费用和低排放污染的特点。现已采用该工艺建设了30套生产装置，生产苯酚总能力超过280万吨/年。20世纪90年代底，Aristech公司和壳牌化学公司采用该工艺分别在美国建成10万吨/年和22.5万吨/年装置，中国石化上海高桥分公司也引进了这一工艺。采用该工艺生产的苯酚占世界能力的50%以上。埃克森美孚公司还开发了由过氧化氢异丙苯(CHP)制取苯酚的催化精馏技术，塔器催化剂床层中采用Zr-Fe-W氧化物固体催化剂，转化率可达100%，苯酚和丙酮选择率高，而4-异丙苯基苯酚、α-甲基苯乙烯(AMS)二聚物及焦油等高沸点的联产杂质数量很少。该工艺对苯酚的选择性为89.5%，稍低于采用硫酸为催化剂的传统工艺。反应器催化剂床层操作条件为:50~90、34Kpa、液时空速4h-1。联产物α-甲基苯乙烯和苯乙酮的选择性分别为9.7%和0.8%。该催化精馏工艺有效地将反应热用于丙酮精馏过程，将反应过程和精馏过程结合在一起，降低了能耗和投资。由于采用固体酸催化剂代替通用的硫酸催化剂，可免除产物的中和过程。

甲苯-苯甲酸法先将甲苯液相氧化为苯甲酸，苯甲酸再转化为苯酚。具有甲苯原料来源广泛、流程简单等优点。

目前采用的异丙苯法存在联产大量丙酮(丙酮和苯酚产率比为0.6:1)问题，同时苯酚需精制而耗用能源。现正在开发苯直接氧化制苯酚的一步反应法。日本研究人员开发了利用贵金属催化剂的一步法工艺。首诺(Solutia)公司开发了采用一氧化二氮为氧化剂使苯直接催化氧化为苯酚的一步法工艺。

最近日本先进工业科技国家研究院(AIST)开发了由苯一步法合成苯酚工艺，而常规工艺从苯开始需三个步骤，并且产生需处埋的废酸。AIST的工艺使用不锈钢外管和多孔α-氧化铝内管组成的反应器，关键元件是厚1μm的钯膜催化剂，用化学蒸气沉积法涂复在氧化铝管的外侧。膜由AIST与丸善石化公司和NOK公司共同开发。反应器置于加热至150~250的加热炉内，苯和氧气流过氧化铝内管，0.2MPa压力的氢气沿管外侧通过。氢被吸附在膜上，在此被离解和活化，然后通过氧化铝管内表面，活化的氢捕集管子内表面上的氧分子，生成活化的氧，活化的氧与苯环的双键反应通过苯环氧化物由苯生成苯酚。实验室中，在转化率低于3%时，生成苯酚的选择性大于90%。10%~15%转化率时，选择性大于80%。苯酚产率为每千克催化剂1.5千克/时，随着工艺过程的改进，预计转化率还可提高。

最经典的方法是把苯磺化，然后用烧碱碱熔，这个最早是1923年孟山都开发的传统方法。因为浓硫酸和氢氧化钠都是非常常见而且容易获取的试剂，所以这个路线是在没有大型设备的情况下少量制备苯酚的首选。缺点也很明显，就是对混酸和烧碱的消耗量非常大，成本很高。从现在的工艺角度来看，用于大规模工业生产的话已经过时了。现在工业界最经典的方法是异丙苯氧化法。简单来说就是把苯和丙烯在磷酸诱导下发生Friedel-Crafts烷基化反应制备异丙苯，然后将异丙苯氧化为过氧化氢异丙苯，最后让过氧化氢异丙苯在酸性条件下水解-重排，生成苯酚和丙酮。异丙苯法的最大优点在于原子经济性，即反应的底物全部被用于制造产品了——苯酚和丙酮都是非常重要的基础化工原料。与此同时，异丙苯氧化法的初级原料苯和丙烯都是石油化工的基础产品，廉价而且易得。苯酚，又名石炭酸、羟基苯，是最简单的酚类有机物，一种弱酸。常温下为一种无色晶体，有毒。苯酚是一种常见的化学品，是生产某些树脂、杀菌剂、防腐剂以及药物（如阿司匹林）的重要原料。苯酚有腐蚀性，常温下微溶于水，易溶于有机溶液；当温度高于65℃时，能跟水以任意比例互溶。其溶液沾到皮肤上可用酒精洗涤，苯酚暴露在空气中呈粉红色。溶解性:可混溶于醚、氯仿、甘油、二硫化碳、凡士林、挥发油、强碱水溶液。室温时稍溶于水，与大约8%水混合可液化，65℃以上能与水混溶，几乎不溶于石油醚。