丙炔醇生产工艺及市场分析

刘永华

摘 要：介绍了丙炔醇的性质及应用，并详细分析了国内丙炔醇的主要生产方法及工艺，同时对国内丙炔醇的市场进行了分析。

摘要：丙炔醇;生产工艺;市场分析

1 前言

丙炔醇（PA），化学上称为2-丙炔醇-1-醇，是一种无色、中等挥发性液体，具有芳香的叶子气味。密度为0.9485g/cm3，熔点：-50℃，沸点：115℃，闪点：36℃，易燃、易爆：溶于水、氯仿、二氯乙烷、甲醇、乙醇、乙醚、二氧六环、四氢呋喃、吡啶，微溶于四氯化碳，不溶于脂肪族烃。丙炔醇是一种重要的化工原料，广泛应用于医药、化工、电镀、农药、钢铁、石油等领域。

2 丙炔醇的性质及应用

2.1 优良的表面活性和分散性

丙炔醇具有很强的极性和亲水性，因为它含有-OH，而疏水性是因为它含有烃基，因为这些性质使得丙炔醇作为一种非离子表面活性剂，表现出优异的性能，具有良好的低发泡、消泡和润湿性能。大多数润湿剂易起泡，而大多數化学消泡剂的润湿性较差。与其他表面活性剂相比，烷基醇分子量小，扩散相对容易，分散性能好，润湿性好，泡沫低。一方面，烷基醇含有烃基支链基团，多为小基团（一般为甲基），结构中有两个极性基团。由于这种化学结构，烷基醇具有良好的润湿性。另一方面，丙炔醇中的烷基支链可以降低相邻分子间的吸引力，在气液边界形成可压缩、可呼吸的膨胀膜。因此，它不仅自身不形成泡沫，而且具有一定的消泡能力，可以与其他消泡剂混合使用，发挥更大的作用。

2.2 优异的金属缓蚀性

目前，酸性介质中使用的金属缓蚀剂多为有机化合物，对金属表面具有较强的吸附能力。丙炔醇的分子结构包括极性基团和非极性基团，是一种有机缓蚀剂的吸附剂。一方面，丙炔醇与金属原子间形成的配位键在一定程度上促进了醇的吸附。同时，丙炔醇分子中的PI键被削弱，三键被激活，极性羟基靠近乙炔键，增强吸附。在碱性介质中，丙炔醇能吸附朗缪尔到纯铝上，具有良好的缓蚀效果。丙炔醇正是因为具有上述优异的性能，有着非常广泛的用途，主要用于医药中间体、镀铜或镀镍上光剂、农药中间体。此外，丙炔醇还可作为高温、高压、高浓度盐酸的缓蚀剂应用于石油、天然气井中。

2.3 丙炔醇的应用

①有机合成中的重要中间体：在医药工业中，丙炔醇是磷霉素钠、磷霉素钙、磺胺嘧啶的重要中间体，还用于生产烯丙醇、丙烯醛、维生素A等医药产品;②电镀行业光亮剂：丙炔醇类化合物具有良好的均匀性和光泽度，在镀镍中具有良好的耐光性。是典型的第四代镀镍光亮剂，广泛应用于电镀行业;③重要除锈剂：丙炔醇及其下游化合物能抑制醋酸、磷酸、硫酸、盐酸等酸性物质对铁、铜、镍等金属的腐蚀;④石油开发：高温、高压、高浓度盐酸缓蚀剂是油气井高效酸性缓蚀剂的关键有效成分;⑤可作为溶剂、氯烃稳定剂、杀菌剂等原料使用。

3 生产工艺

目前，国内外使用最广泛的丙炔醇的制备方法是甲醛与乙炔反应生成丙炔醇与丁炔二醇，其中丙炔醇是丁炔二醇的副产品。通过调整乙炔气的最佳进气量，提高反应压力，确定最佳pH值，丙炔醇与丁炔二醇的比例可以达到1：1.6，从而提高丙炔醇的选择性。工艺流程：将催化剂氧化铜加入活化罐中，加入软化水，搅拌约20min，将催化剂与水的混合物用泵倒入搅拌罐中。向搅拌槽中加入软化水和甲醛，制备出含6%～10%甲醛的搅拌液。用柱塞给料泵将搅拌液按测量流量泵入反应器，启动乙炔压缩机，调节乙炔流量，控制反应速度。启动反应器温度压力自动控制系统，控制反应塔温度在90～130℃，压力在（2.0±0.1）MPa。反应系统在出料后循环，出料返回搅拌槽。0.5h后检测材料中甲醛含量。当残余甲醛<0.3%时，停止循环，将反应溶液泵入中间罐，丙炔和丁炔二醇的含量分别为4%和6%左右。生产过程中的催化剂需要定期更换，更换周期为30～40天。在更换过程中，氮气与催化剂一起被用于清除系统中的物质。压力过滤分离后，将剩余催化剂放入废催化剂储罐，用水密封。新的催化剂被重新写入下一个循环的配料系统。

4 丙炔醇的市场分析

德州天宇化工有限公司是国内为数不多的生产丙炔醇和丁二醇的大型企业之一，年产丙炔醇1200t，丁二醇2400t，质量与德国巴斯夫相当。河南海源精细化工有限公司在山东东方乐原有生产工艺的基础上对项目进行了升级和优化，年产丙酰醇1200t，丁二醇2400t。在我国，丙炔醇主要用于合成药物、磷酸钠、磷酸钙、磺胺和农药，约占总量的60%。快速镀镍和闪光镀层约占17%;石油产量约为10%;钢铁行业的份额约为8%;其他行业约占5%。丙炔醇是一种剧毒化学品，对生产、销售和使用都很敏感。它是下游医药、农药、冶金介质等领域的助剂或多种组分之一。截至2017年底，国内有效产能为4770t/a，需求约为4948t/a。供需基本平衡，偶尔出现周期性短缺。

5 结束语

目前，国内丙醇市场竞争激烈，其最大的应用领域是医药行业磷霉素系列产品，受到国家抗生素滥用监管和电镀行业环保的努力，丙醇下游用户短期内基本没有增加。目前，我们正着力进一步优化新的反应工艺，不断提高丙炔醇的收率，努力降低丙炔醇产品的能耗。这些工作的实施将进一步降低丙炔醇产品的成本，提高产品的竞争力，努力满足国内外市场对丙炔醇及系列产品的需求，创造更多的经济效益和社会效益。

参考文献：

[1]张悦.丙炔醇和1，4-丁炔二醇的合成工艺研究[D].长沙：湖南大学，2014.