异丙苯氧化制丙酮和苯酚氧化工段初步设计
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。
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。
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。
丙酮用来做化学试剂,
丙酮工业上主要作为溶剂用于炸药、塑料、橡胶、纤维、制革、油脂、喷漆等行业中，也可作为合成烯酮、醋酐、碘仿、聚异戊二烯橡胶、甲基丙烯酸、甲酯、氯仿、环氧树脂等物质的重要原料。
若无银镜，则为丙酮和苯酚。
再取产生银镜的三种物质少量，加入少量碳酸钠粉末，若产生气泡，则为甲酸。
剩余两种物质进行碘仿反应，若产生黄色沉淀，则为乙醛，剩余一种就为苯甲醛
取未产生银镜的两种物质，加入少量三氯化铁溶液，若产生紫色，则为苯酚，剩余则为丙酮。
发生亲电取代反应：苯酚的苯环是是负电子的，在路易斯酸的存在下，形成碳正离子，进攻羟基的对，得到对位取代的叔醇酚，然后醇羟基在酸性条件下得到叔碳正离子，进攻另一分子的苯酚。
亲电取代反应主要发生在芳香体系或富电子的不饱和碳上，就本质而言均是较强亲电基团对负电子体系进攻，取代较弱亲电基团。但对于芳香体系和脂肪体系，由于具体环境不同，其反应历程亦有所不同。
扩展资料：
对于亲电取代反应，其最为主要的反应类型均在芳香体系中产生，所以这里仅仅对芳香亲电取代进行一定的举例介绍：
1、硝化反应苯环体系一个重要的反应，其常用于向体系引入硝基或利用硝基引入氨基等其他各种官能团，有很强的泛用性，定位选择性较好，使用最多。
2、卤化反应：有机化合物分子中的氢被卤素取代的反应称为卤化反应，机理上也是亲电取代反应。该反应在药物修饰上比较常见，此外也是制备芳香系格式试剂的前驱反应。
3、磺化反应：有机化合物分子中的氢被磺酸基取代的反应称为磺化反应。苯及其衍生物几乎都可以进行这一反应，其机理也属于亲电取代反应。
参考资料来源：百度百科-亲电取代反应
丙酮（acetone，CH3COCH3），又名二甲基酮，为最简单的饱和酮。是一种无色透明液体，有特殊的辛辣气味。易溶于水和甲醇、乙醇、乙醚、氯仿、吡啶等有机溶剂。易燃、易挥发，化学性质较活泼。目前世界上丙酮的工业生产以异丙苯法为主。丙酮在工业上主要作为溶剂用于炸药、塑料、橡胶、纤维、制革、油脂、喷漆等行业中，也可作为合成烯酮、醋酐、碘仿、聚异戊二烯橡胶、甲基丙烯酸甲酯、氯仿、环氧树脂等物质的重要原料。
1、剩余碳四/RESIDUAL：是MTBE装置的副产品，可以通过加氢使其饱和返回，乙烯裂解装置作为原料使用。
2、液化燃料气/LIQUEFIEDFUELGAS：是丁二烯装置的副产品，脱掉炔烃后可知趣MTBE。
3、乙烯/ETHYLENE：是石油进入裂解炉进行高温裂ト了解后生成裂解气，裂解气通过油冷、水冷后进入压缩机进行升压，生涯后的裂解气进入冷箱进了行降温分离，分别经过脱甲烷塔、脱乙烷塔，脱乙烷塔顶气相在通过乙炔加氢反应器干燥器，最后进入乙烯精馏塔，乙烯单体有侧线采出进入储罐，用作生产树脂原料及下游装置的原料。
4、丁二烯/BUTADIENE：采用中石化和燕山石化提供的乙睛法工艺，以乙烯裂解装置提供的混合C为原料，采用两级萃取精馏，再经普通精馏最终得到该产品，1-3丁二烯是一种重要的石油化工基础有机原料和合成橡胶单体，主要用于合成顺丁橡胶、丁腈橡胶、苯乙烯丁二烯-苯乙烯树脂等多种橡胶产品。
5、污苯/CONTAMINATEDBENZENE：污苯是由苯酚丙酮装置中从烷基化反应器、苯塔、异丙苯塔和多异丙苯塔中排出并混合的一种副产品，用于提取苯、异丙苯等。
6、2号裂解重馏分/2#PYROLYSISHEAVYFRACTION：是烃类裂解制乙烯时的副产物，可提取奈，也是制造树脂的化工原料。
7、烃焦油/HTDROCARBONTAR：来自产苯酚22万吨丙酮13万吨装置，由苯酚丙酮装置生产异丙苯的同时异丙苯塔底副产的产品，烃焦油其用途是制造炭黑的原料。
8、酚焦油/PHENOLTAR：来自产苯酚22万吨丙酮13万吨装置，由苯酚丙酮装置生产粗苯酚的同时从粗苯酚塔塔底副产的产品，其用途是提取苯酚、苯乙酮等化工产品的原料。
9、多元醇/POLYOLS：环氧乙烷和水通过水合反应，再经过四效蒸发和脱水塔脱除大量水分后，进入乙二醇精制塔，乙二醇从该塔侧线采出，塔釜物料进入二乙二醇精制塔，多元醇由该塔塔釜采出，经塔釜泵送至多元醇储存罐存储，多元醇可用于生产醇酸树脂、清漆、聚酯树脂、炸药等工业产品及合成干性油、胶黏剂、增塑剂、表面活性剂的重要中间体。
苯酚是一种具有特殊气味的无色针状晶体，有毒，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。也可用于消毒外科器械和排泄物的处理，皮肤杀菌、止痒及中耳炎。熔点43℃，常温下微溶于水，易溶于有机溶剂；当温度高于65℃时，能跟水以任意比例互溶。
