甲基异丁基酮合成技术的进展与市场分析

甲基异丁基酮合成技术的进展与市场分析梁诚〔集团南京化工厂，210038〕摘要：甲基异丁基酮广泛用于中沸点溶剂和有机合成等领域，文章综述了甲基异丁基酮的各种生产路线，其中重点介绍丙酮一步法技术的工艺进展。另外对甲基异丁基酮的国内外生产现状，市场需求及进展趋势作了分析，并对我国甲基异丁基酮的生产和进展提出了建议。关键词：甲基异丁基酮生产工艺市场进展〔K取剂，聚合物反响引发剂、外表活性剂，医药、农药萃取剂和橡胶防老剂的原料等。是我国目前较为紧俏的精细石油化工中间体，在很多应用领域具有不行替代性，目前需求主要依靠进口。合成技术进展异丙醇法异丙醇法以异丙醇为原料，经过脱氢得到丙酮，然后丙酮再经过催化加氢得到MIBK，同时联产二异丁基酮〔K，丙酮和异亚丙基丙酮。20世纪中期以前大局部丙酮由异丙醇脱氢而得，因此很多石化公司用异丙醇生产MIBK产本钱大幅度降低，目前在工业生产中以异丙醇为原料合成MIBK装置仍占有25%，随着丙酮作为原料的竞争优势日趋明显，估量今后以异丙醇为原料的工艺路线将越来越少。丙酮法丙酮法依据反响过程又分为三步法和一步法，由于一步法具有工艺流程短、投资少、原料转化率MIBK合成技术的主流。丙酮三步法丙酮三步法生产MIBK生产工艺分为三步反响过程，即液相缩合、酸催化剂脱水和选择加氢。丙丙酮在液相或气相经催化加氢生成MIBK。在肯定的反响条件下，异亚丙基丙酮几乎完全转化，K的选择性可以到达95%~98%，主要副产物为甲基异丁基醇〔C、丙酮、异丙醇、己二醇、异丙醚和水等。丙酮一步法由于多功能高效催化剂技术的开发成功，丙酮一步法加氢生产MIBK成为目前工业化最有用的工艺路线，反响方程式为：Cat(CH)+H2CHCOCH23233反响机理是通过醇醛缩合脱水生成异亚丙基丙酮然后经过催化加氢生成此催化剂为多功能催化剂。因此催化剂对反响原料和条件要求比较高， 由于使用催化剂性能优良，特别是氧等活性物质含量尽可能低，确定不能含硫元素，否则易使贵金属外惰性气体如氮气尽可能除去，由于会提高反响器中的总压力，料丙酮不含水，以防止水使酸性阳离子交换树脂催化活性降低。的选择性很高，但是反响中会产生多种副产物，主要副产物 虽然一步法工艺中MIBK庚酮、双丙酮醇和水等。液相反响器可用固定床中，液体丙酮从上向下经过催化剂层，氢气进料既可逆向流淌也可以同向流淌；悬浮工艺中，催化剂在适当的搅拌机理作用下保持悬浮状态。年领先建设一步法生产装置，其丙酮单程转化率为德国Veba-Chemie公司于196834.4%，MIBK选择性为96.5%的关键在于开发出一种特别多功能的催化剂，这种催化剂具有丙酮一步法生成MIBK缩合、脱水、选择性加氢的作用，最早承受一步法生产司选用强酸性阳离子交换树脂和对烯烃双键加氢功能的改性沸石催化剂，只需要浸渍、焙烧就可以制备。Mobil公司开发了Pd-NSM-5来美国近年来我国局部科研院所也对多功能催化剂进展大量争论与开发，Pd活性Al院研制的催化剂是由氢型离子交换树脂与载择性好，而且解决了传统载Pd树脂催化剂在使用过程中另外该院还开发出分子筛催化剂，承受无胺法合成ZSM-5，承受分子筛为载体可以降低本钱削减污染，同Cu为助催化剂合成MIBK组分以金属为助催化剂可以有效的降低活性组分Pd的含量时Cu的双金属树脂型催化剂，以阳离子交换树脂金陵石化争论院研制出一步法合成MIBK和一种镧系金属元素、为载体，以金属Pd和一种过渡金属元素、Pd素为活性组分组成，该催化剂活性高，选择性好，而且使用稳定。催化精馏技术1.3催化精馏技术是有机化工合成的技术，近年来国外对以丙酮为原料催化精馏合成有效地将一步法催化单元和一些精馏单元在一个塔中完成。MIBK进展大量争论，技术比较简单，目前尚处于试验阶段，但具有良好的开发前景。的生产与市场2MIBK国外生产与市场2.1 320kt/a，年产量在2023年全球MIBK生产力量约为在工业兴旺国家和地区，其中美国、西欧和日本占总生产力量的1为全球MIBK中国台湾和韩国有相对规模化的装置。表表1 世界MIBK的生产力量 国家或地区公司 生产力量 Eastman化学9 美国ShellShell公司45Dow日本3424三井石化国家区荷兰荷兰台湾CHCCOC+，MIB要求氢气纯度高快速中毒，P要求而降低氢气的分压两家Taxac的德VebMIB做催化剂，制备比较困难；近P如抚顺石油化工研组成，该催化剂不仅活性高，的流失，具有良好的稳定性P为活分子筛为载体以金P和一种碱土金属P催化精生产与消费主要集左右260k左70kt/15Shel10Veb12.6Rhodi20201815Celanes40Shel25阿根SOLPetroleo8.5At1410320.1200MIB250k消费量最大的是美国占世界总消费量27其次是西欧和日本，分23.415.7200MIB的消费状况见2200MIBkt项美西日南墨西其合生产能88645921.14048320.1775158182332259消费67583922458248MIB的消费构成美国、西欧、日本的状况根本一其中最大用途是用作溶其次是橡胶防老剂、炔类外表活性剂、粘合剂和油墨等方面。200MIB的消费构造状况3200年美国、西欧、日MIB的消费结%消费领美西日溶剂用67.871.765.255.659.065.2反响和萃取溶6.8其他溶5.412.7橡胶防老21.921.611.2炔类外表活性10.3粘合剂和油7.46.715.2在西方兴旺国家和地MIB作为消费比较成熟的有机化工产消费构造和消费数根本上将维持在现有的水平上，估量未年将没有太大的变化。从消费量来看MIB溶剂方面的需求量将呈现缓慢下和韩国MIB的需求将呈现较快增长势头主要是优质高效的橡胶防老402和高固性涂料等方面需MIB的产与消费将渐渐向亚洲尤其是东亚地区转移2.2国内生产与市MIB的下游产品的不断开发28年月至今我国相继建设多套小模MIB装置目前国内建MIB装置的企业主要有上海太平洋化工集团公司溶剂厂金陵石化公司化肥厂锦州石油化学公司河南濮阳黄河化工厂等年生产力量约4kt/由于国内生产规模小，合成技术不格外成熟生产本钱高、能耗大，因此这些装置的开工始终都不高2世9年月中后期，由于国内MIB的需求增加不是太快，因此尚没的需求快速增加MIB左右，近年来国内1kt/引起国外企业的重视，国内年产量仅在．因此大量国外产品涌入中国，进口量逐年攀升，而进口价格却在不断下降，在国外规模化低本钱的MIBK2023MIBK装置始终处于停产或半停产状态，2023年至今国内全部企业均停产，几乎没有商品问世。1999－2023MIBK11.5kt、16.278kt、17.460kt、20.609kt，4年间进口量增加了79%，年均增长率高达21.5%，远远高于其他化工产品的需求增长率，2023年上半年进13.836kt20239.261kt进口量相比，进口量增加了49.4%，由于我国国内MIBK1996年国内MIBK的价14000元/t1999年中期下滑到谷底8000元/t，随后价格又开头攀升至2023311000元/t，但由于全球MIBK此价格又开头下滑，2023年根本上稳定在9000~9500元/t之间，其价格波动主要受油价的影响。2023年底我国参加WTO，关税的降低和进口渠道的增加，以及国外很多主要生产商意识到至8200~8300元/t8000元/tWTO后关税降低和国外原料价格下降有肯定关系，但是也可以看出国外企业竞争并占有我国市场的决心。2023年底到2023年上MIBK10000~10500元/t左右。展望后市，随着石油价格恢复正常，MIBK的价格将回落到9000~9500元/t左右的价位上来，由于国内将来几年MIBK的需求快速增长，因此价格大幅度下滑到2023年底的价位不太可能。应用与国内需求MIBK用途广泛，主要用途有：涂料溶剂、稀有金属萃取剂、医药和农药溶剂、润滑油脱蜡剂和化学合成。(1)涂料溶剂。MIBK作为涂料溶剂，可以增加漆膜的流平性、提高光泽度，可用作树脂涂料、纤维素涂料、氯化橡胶涂料和清漆等，这些涂料广泛应用于电线电缆、磁带、汽车、船舶、航空航在国外兴旺国家和地区MIBK是常用的涂料溶剂。随着我国国民经济的高速进展，对高档涂料的方式在中国建厂，大量高档涂料投入生产与使用，大大增加了MIBK在涂料中的消费。估量2023年涂料行业需要MIBK16kt。目前我国很多高档涂料配方中MIBK含量远远低于国外兴旺MIBK价格降低和国内相关行业的快速进展，MIBK的需求潜力巨大。化学合成。MIBK很多衍生物是重要的化工产品，目前用量最大的便是MIBK与对氨基二苯胺合成的橡胶防老剂4020，防老剂4020和4010NA是国内外子午胎用的防老剂主导品种且不4010NA4020，随着我国汽车工业的快速进展，子午胎作为国家“十五”重点进展工程，随着大量合资轮胎企业的建设，必定刺激和推动高效、低毒的防老剂4020的进展，目前国内多家企业打算扩建或建防老剂4020装置，仅2023年国内防老剂4020生产力量就由原来的6kt/a增加到12kt/a，而且目前尚有多家企业着手或打算扩建和建防老剂4020生产装置，2023年上半年MIBK进口量的迅猛增加，与国内4020产量快2023402015ktMIBK7.5kt以上。另外MIBK还可以合成甲基异丁基醇、多种烷基化‘－〔甲基丁基，NN氨基醚外表活性剂、聚合物引发剂偶氮二异庚腈、环氧树脂固化剂双－甲叉〕二乙撑三胺、药物4-甲基戊酸类化合物等，这些产品目前产量较少，有局部产品的缘由是由于以前MIBK的量少价昂，制约其进展，很多产品市场处于成长期，颇具进展潜。MIBK9kt年化学合成领域约消耗2023力。估量．医药和农药溶剂。MIBK可以作为多种农药和医药的萃取剂和稀释剂，如药物青霉素的合成、杀虫剂杂环二酮类化学提取、N-酰苯胺类除草剂的稀释剂，另外还有多种生化药物试验或提取时候，人们优先考虑选用MIBK做萃取剂。而且我国植物资源丰富，从植物资源中提取医药MIBK2023年医药和农药溶剂将消耗MIBK约2.2kt。稀有金属萃取剂。MIBK用作有色金属冶炼的选矿剂，可以从金属中提取稀有金属，从核MIBK作为溶剂萃取稀有金属具有肯定优势，有些方面甚至不行替代，估量2023年稀有金属萃取将消耗MIBK1.3kt。润滑油脱蜡剂。用MIBK代替以往使用的丁酮作为炼油厂的石油脱蜡剂，可节约冷量，降MIBK还可以用于生产精炼石蜡和2023MIBK1.6kt。综上所述，我国2023年国内MIBK的总需求量约为30.1kt，几乎百分之百需要依靠进口，而且我国MIBKMIBK作为一个可以进展的石油化工中间体进展考虑，国内也有多家企业打算建设MIBK装置，由于该产品受国外冲击严峻，而且合成技术存在肯定难度，因此国内投资肯定要慎重从事。进展建议我国MIBK的市场潜力巨大，市场需求强劲，但是作为根底的石油化工原料，国外无论生产技5MIBK的需求增长速度连续放慢，年均增长率不超过2%。而中国进展前景格外看好，但是国外绝不会轻易放弃如此巨大的市场，设生产装置。近年来国外多家MIBK生产企业与中国进展接触，有意向在我国建设规模化生产装置，因此有条件的企业可以与外商合资合作，或引进国外的技术与设备，建设规模化的生产装置，以满足国内市场需求。另外国内现有装置企业应尽快与国内大型石油化工企业联手，利用这铺张。参考文献徐克勋主编.精细有机化工原料及中间体手册.北京：化学工业出版社，1998.1~204aoflhwnynInc,199.〔1：149ShellOil.HydrogenationofMesitylOxide.USA，US3374272.1968-06-19SiroisLJ,etal.MesitylOxideandMethylIsobutylKeton.UK，GB1116037.1968-06-065魏文德.有机化工原料大全.北京：化学工业出版社，1999.224~227

18733〔91；6.梁诚.甲基异丁基酮生产与市场浅析.现代化工，1999，19(9):36~377吴惠兴等.双金属树脂型催化剂制备方法.中国，CN98111252.1999-10-20.艾抚宾等.合成甲基异丁基酮的催化剂及其制备方法.中国，CN93105111.1994-01-12.姚宗君等.合成甲基异丁基酮的分子筛催化剂及制法.中国，CN91105999.1993-03-10.梁诚.橡胶助剂中间体生产现状及进展.化工中间体，2023，(8)：1~5AdvanceofSyntheticProcessandMarketanalysisofMethylIsobutylKetoneAbstract

(SINOPECNanjingChemicalPlant,210038)Methylisobutylketoneis