丙炔醇生產工藝及市場分析

劉永華

摘 要：介紹了丙炔醇的性質及應用，并詳細分析了國內丙炔醇的主要生產方法及工藝，同時對國內丙炔醇的市場進行了分析。

摘要：丙炔醇;生產工藝;市場分析

1 前言

丙炔醇（PA），化學上稱為2-丙炔醇-1-醇，是一種無色、中等揮發性液體，具有芳香的葉子氣味。密度為0.9485g/cm3，熔點：-50℃，沸點：115℃，閃點：36℃，易燃、易爆：溶于水、氯仿、二氯乙烷、甲醇、乙醇、乙醚、二氧六環、四氫呋喃、吡啶，微溶于四氯化碳，不溶于脂肪族烴。丙炔醇是一種重要的化工原料，廣泛應用于醫藥、化工、電鍍、農藥、鋼鐵、石油等領域。

2 丙炔醇的性質及應用

2.1 優良的表面活性和分散性

丙炔醇具有很強的極性和親水性，因為它含有-OH，而疏水性是因為它含有烴基，因為這些性質使得丙炔醇作為一種非離子表面活性劑，表現出優異的性能，具有良好的低發泡、消泡和潤濕性能。大多數潤濕劑易起泡，而大多數化學消泡劑的潤濕性較差。與其他表面活性劑相比，烷基醇分子量小，擴散相對容易，分散性能好，潤濕性好，泡沫低。一方面，烷基醇含有烴基支鏈基團，多為小基團（一般為甲基），結構中有兩個極性基團。由于這種化學結構，烷基醇具有良好的潤濕性。另一方面，丙炔醇中的烷基支鏈可以降低相鄰分子間的吸引力，在氣液邊界形成可壓縮、可呼吸的膨脹膜。因此，它不僅自身不形成泡沫，而且具有一定的消泡能力，可以與其他消泡劑混合使用，發揮更大的作用。

2.2 優異的金屬緩蝕性

目前，酸性介質中使用的金屬緩蝕劑多為有機化合物，對金屬表面具有較強的吸附能力。丙炔醇的分子結構包括極性基團和非極性基團，是一種有機緩蝕劑的吸附劑。一方面，丙炔醇與金屬原子間形成的配位鍵在一定程度上促進了醇的吸附。同時，丙炔醇分子中的PI鍵被削弱，三鍵被激活，極性羥基靠近乙炔鍵，增強吸附。在堿性介質中，丙炔醇能吸附朗繆爾到純鋁上，具有良好的緩蝕效果。丙炔醇正是因為具有上述優異的性能，有著非常廣泛的用途，主要用于醫藥中間體、鍍銅或鍍鎳上光劑、農藥中間體。此外，丙炔醇還可作為高溫、高壓、高濃度鹽酸的緩蝕劑應用于石油、天然氣井中。

2.3 丙炔醇的應用

①有機合成中的重要中間體：在醫藥工業中，丙炔醇是磷霉素鈉、磷霉素鈣、磺胺嘧啶的重要中間體，還用于生產烯丙醇、丙烯醛、維生素A等醫藥產品;②電鍍行業光亮劑：丙炔醇類化合物具有良好的均勻性和光澤度，在鍍鎳中具有良好的耐光性。是典型的第四代鍍鎳光亮劑，廣泛應用于電鍍行業;③重要除銹劑：丙炔醇及其下游化合物能抑制醋酸、磷酸、硫酸、鹽酸等酸性物質對鐵、銅、鎳等金屬的腐蝕;④石油開發：高溫、高壓、高濃度鹽酸緩蝕劑是油氣井高效酸性緩蝕劑的關鍵有效成分;⑤可作為溶劑、氯烴穩定劑、殺菌劑等原料使用。

3 生產工藝

目前，國內外使用最廣泛的丙炔醇的制備方法是甲醛與乙炔反應生成丙炔醇與丁炔二醇，其中丙炔醇是丁炔二醇的副產品。通過調整乙炔氣的最佳進氣量，提高反應壓力，確定最佳pH值，丙炔醇與丁炔二醇的比例可以達到1：1.6，從而提高丙炔醇的選擇性。工藝流程：將催化劑氧化銅加入活化罐中，加入軟化水，攪拌約20min，將催化劑與水的混合物用泵倒入攪拌罐中。向攪拌槽中加入軟化水和甲醛，制備出含6%～10%甲醛的攪拌液。用柱塞給料泵將攪拌液按測量流量泵入反應器，啟動乙炔壓縮機，調節乙炔流量，控制反應速度。啟動反應器溫度壓力自動控制系統，控制反應塔溫度在90～130℃，壓力在（2.0±0.1）MPa。反應系統在出料后循環，出料返回攪拌槽。0.5h后檢測材料中甲醛含量。當殘余甲醛<0.3%時，停止循環，將反應溶液泵入中間罐，丙炔和丁炔二醇的含量分別為4%和6%左右。生產過程中的催化劑需要定期更換，更換周期為30～40天。在更換過程中，氮氣與催化劑一起被用于清除系統中的物質。壓力過濾分離后，將剩余催化劑放入廢催化劑儲罐，用水密封。新的催化劑被重新寫入下一個循環的配料系統。

4 丙炔醇的市場分析

德州天宇化工有限公司是國內為數不多的生產丙炔醇和丁二醇的大型企業之一，年產丙炔醇1200t，丁二醇2400t，質量與德國巴斯夫相當。河南海源精細化工有限公司在山東東方樂原有生產工藝的基礎上對項目進行了升級和優化，年產丙酰醇1200t，丁二醇2400t。在我國，丙炔醇主要用于合成藥物、磷酸鈉、磷酸鈣、磺胺和農藥，約占總量的60%。快速鍍鎳和閃光鍍層約占17%;石油產量約為10%;鋼鐵行業的份額約為8%;其他行業約占5%。丙炔醇是一種劇毒化學品，對生產、銷售和使用都很敏感。它是下游醫藥、農藥、冶金介質等領域的助劑或多種組分之一。截至2017年底，國內有效產能為4770t/a，需求約為4948t/a。供需基本平衡，偶爾出現周期性短缺。

5 結束語

目前，國內丙醇市場競爭激烈，其最大的應用領域是醫藥行業磷霉素系列產品，受到國家抗生素濫用監管和電鍍行業環保的努力，丙醇下游用戶短期內基本沒有增加。目前，我們正著力進一步優化新的反應工藝，不斷提高丙炔醇的收率，努力降低丙炔醇產品的能耗。這些工作的實施將進一步降低丙炔醇產品的成本，提高產品的競爭力，努力滿足國內外市場對丙炔醇及系列產品的需求，創造更多的經濟效益和社會效益。

參考文獻：

[1]張悅.丙炔醇和1，4-丁炔二醇的合成工藝研究[D].長沙：湖南大學，2014.