劉永華

摘 要：介紹了丙炔醇的性質(zhì)及應(yīng)用，并詳細分析了國內(nèi)丙炔醇的主要生產(chǎn)方法及工藝，同時對國內(nèi)丙炔醇的市場進行了分析。

摘要：丙炔醇;生產(chǎn)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(fā)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(huán)、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(yīng)用于醫(yī)藥、化工、電鍍、農(nóng)藥、鋼鐵、石油等領(lǐng)域。

2 丙炔醇的性質(zhì)及應(yīng)用

2.1 優(yōu)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(zhì)使得丙炔醇作為一種非離子表面活性劑，表現(xiàn)出優(yōu)異的性能，具有良好的低發(fā)泡、消泡和潤濕性能。大多數(shù)潤濕劑易起泡，而大多數(shù)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(jié)構(gòu)中有兩個極性基團。由于這種化學結(jié)構(gòu)，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(fā)揮更大的作用。

2.2 優(yōu)異的金屬緩蝕性

目前，酸性介質(zhì)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(jié)構(gòu)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(zhì)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(yōu)異的性能，有著非常廣泛的用途，主要用于醫(yī)藥中間體、鍍銅或鍍鎳上光劑、農(nóng)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(yīng)用于石油、天然氣井中。

2.3 丙炔醇的應(yīng)用

①有機合成中的重要中間體：在醫(yī)藥工業(yè)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(chǎn)烯丙醇、丙烯醛、維生素A等醫(yī)藥產(chǎn)品;②電鍍行業(yè)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(yīng)用于電鍍行業(yè);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(zhì)對鐵、銅、鎳等金屬的腐蝕;④石油開發(fā)：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(guān)鍵有效成分;⑤可作為溶劑、氯烴穩(wěn)定劑、殺菌劑等原料使用。

3 生產(chǎn)工藝

目前，國內(nèi)外使用最廣泛的丙炔醇的制備方法是甲醛與乙炔反應(yīng)生成丙炔醇與丁炔二醇，其中丙炔醇是丁炔二醇的副產(chǎn)品。通過調(diào)整乙炔氣的最佳進氣量，提高反應(yīng)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(yīng)器，啟動乙炔壓縮機，調(diào)節(jié)乙炔流量，控制反應(yīng)速度。啟動反應(yīng)器溫度壓力自動控制系統(tǒng)，控制反應(yīng)塔溫度在90～130℃，壓力在（2.0±0.1）MPa。反應(yīng)系統(tǒng)在出料后循環(huán)，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(huán)，將反應(yīng)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(chǎn)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(tǒng)中的物質(zhì)。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(huán)的配料系統(tǒng)。

4 丙炔醇的市場分析

德州天宇化工有限公司是國內(nèi)為數(shù)不多的生產(chǎn)丙炔醇和丁二醇的大型企業(yè)之一，年產(chǎn)丙炔醇1200t，丁二醇2400t，質(zhì)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(chǎn)工藝的基礎(chǔ)上對項目進行了升級和優(yōu)化，年產(chǎn)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(nóng)藥，約占總量的60%。快速鍍鎳和閃光鍍層約占17%;石油產(chǎn)量約為10%;鋼鐵行業(yè)的份額約為8%;其他行業(yè)約占5%。丙炔醇是一種劇毒化學品，對生產(chǎn)、銷售和使用都很敏感。它是下游醫(yī)藥、農(nóng)藥、冶金介質(zhì)等領(lǐng)域的助劑或多種組分之一。截至2017年底，國內(nèi)有效產(chǎn)能為4770t/a，需求約為4948t/a。供需基本平衡，偶爾出現(xiàn)周期性短缺。

5 結(jié)束語

目前，國內(nèi)丙醇市場競爭激烈，其最大的應(yīng)用領(lǐng)域是醫(yī)藥行業(yè)磷霉素系列產(chǎn)品，受到國家抗生素濫用監(jiān)管和電鍍行業(yè)環(huán)保的努力，丙醇下游用戶短期內(nèi)基本沒有增加。目前，我們正著力進一步優(yōu)化新的反應(yīng)工藝，不斷提高丙炔醇的收率，努力降低丙炔醇產(chǎn)品的能耗。這些工作的實施將進一步降低丙炔醇產(chǎn)品的成本，提高產(chǎn)品的競爭力，努力滿足國內(nèi)外市場對丙炔醇及系列產(chǎn)品的需求，創(chuàng)造更多的經(jīng)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.