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摘要：叔丁醇作为一种有机合成中间体以及脱水后可制取高纯度异丁烯，其市场用途前景广阔。本文介绍了叔丁醇的性质、用途、生产方法以及国内外市场信息。
关键词：异丁烯 叔丁醇 水合法
一、叔丁醇的性质
叔丁醇（TBA，tert-butyl alcohol）又称三甲基甲醇、2-甲基-2-丙醇等，分子式C（CH3）3OH，分子量为74.12，CAS号75-65-0。叔丁醇是无色的结晶，有少量水存在时为无色挥发性液体，有类似樟脑的气味，有吸湿性，易燃，和其它醇相比有较高的毒性和麻醉性。叔丁醇的熔点为25.55°C，沸点为82.5°C，相对密度d420为0.7867。叔丁醇能与水按任意比例混溶并行成恒沸混合物（水的质量分数为21.76%），难于脱去；能溶于大多数有机溶剂，如醇类、酯类、酮类、芳香族及脂肪烃类等。这些性质使叔丁醇成为有用的溶剂和添加剂，是具有广泛用途的石化产品之一。
二、叔丁醇的用途
1.叔丁醇经催化脱水可制取高纯度异丁烯，制造高纯异丁烯是叔丁醇的主要用途之一。
2.叔丁醇大量用于汽油添加剂，以提高汽油的辛烷值。还可用作内燃机燃料添加剂（防止化油器结冰）。
3.叔丁醇作为溶剂使用相当广泛，可作蜡用溶剂、油漆溶剂、医疗溶剂、硝化纤维素以及合成树脂的溶剂和稀释剂。叔丁醇的邻苯二甲酸酯、乙二酸酯、某些二羧酸酯及磷酸酯可用作聚氯乙烯及其共聚物的增塑剂。
4.叔丁醇作为苯酚烷基化剂制得的叔丁基苯酚是塑料的重要的抗氧剂和稳定剂，又是油溶性酚醛树脂的中间体。
5.叔丁醇是两步气相直接氧化法生产甲基丙烯酸甲酯（MMA）的原料，这一方法已成为目前生产有机玻璃的重要工艺路线，在日本已实现工业化多年。
6.由叔丁醇制得的2，4-二氯苯氧代醋酸叔丁酯和2，4，5-三氯苯氧化乙酸叔丁酯是重要的除草剂，叔丁醇还用于其它农药的合成。
7.叔丁醇可用作人造麝香的原料，还用于合成果子香精、合成药物、制叔丁胺等。
三、叔丁醇的生产方法
生产叔丁醇的方法主要有异丁烯间接水合法、异丁烯直接水合法和异丁烷/丙烯共氧化法生产环氧丙烷联产叔丁醇。间接水合法是传统的叔丁醇生产方法，有逐渐被淘汰的趋势。国外叔丁醇的生产主要来自异丁烷/丙烯共氧化法环氧丙烷生产装置，少量来自异丁烯直接水合生产装置（主要集中在德国和日本），而美国主要采用共氧化法生产环氧丙烷联产叔丁醇。国内的生产厂家大部分采用异丁烯直接水合工艺，包括齐鲁石化、天津石化、泰州石化、恒源石化等。但是大部分生产厂家目前采用的直接水合生产叔丁醇工艺技术普遍存在转化率低（小于40%）、成本高、产品规模小等问题，因此缺乏国际市场竞争力。
1.异丁烯间接水合法
该方法反应条件缓和，工艺简单，成熟，易操作，不足之处是消耗大量的硫酸和烧碱，并且有大量含硫酸钠的废水产生，反应选择性低，单耗高，设备腐蚀严重，须使用耐酸材质，因此，该方法有逐渐被淘汰的趋势。
2.异丁烯直接水合法
此法主要设备是水合反应器，内装强酸阳离子交换树脂催化剂，容易分离，污染小，一般水合单程转化率为45%-55%。原苏联工业化生产是以磺化阳离子交换树脂为催化剂，于80-90℃、2MPa下进行水合反应，异丁烯转化率为90%；日本三菱人造丝公司以裂解碳四为原料，于110℃、2.45MPa下，直接水合制得叔丁醇，异丁烯转化率达93.5%；德国Huls公司开发的工艺不加入增溶剂，异丁烯水合转化率约为90%，叔丁醇选择性为99.9%。
研究院于1999年底完成该技术的开发，2000年转让给泰州石化总厂，TBA生产规模为5 kt/a，运行2a后，现在已改造扩产至12 kt/a。2002年，由转让给淄博齐翔工贸有限公司，对原叔丁醇装置进行改造，9月份开车一次成功。
直接水合法不生成二异丁烯和三异丁烯副产物，也不存在硫酸腐蚀设备及排出大量废水造成环境污染的问题。
杂多酸水合法以高浓度杂多酸水溶液为催化剂，将混合碳四中的异丁烯选择水合制叔丁醇，其反应条件为杂多酸水溶液的摩尔浓度在50%以上，反应温度为60～80℃，液相反应。该法催化剂活性高，对异丁烯水合具有高选择性，异丁烯的水合率达到90%以上，无需设置副产物分离装置，流程简单。日本旭化成公司采用该法进行生产。
江阴市五洋化工有限公司、淄博润泽化工有限公司、辽阳宏伟区塑料彩印厂。山东广通叶绿素有限公司等也生产叔丁醇，但产量较小。另外，山东东明石化集团有限公司10kt/a叔丁醇装置正在建。
几年前叔丁醇的生产企业较少，价格参曾达到5000元/t。因国内异丁烯利用率不高，除生产MTBE外大部分作为液化气烧掉，异丁烯水和制叔丁醇的生产技术已成熟，工艺流程较为简单，基本无污染，因而生产叔丁醇是异丁烯综合利用的一种很好的途径。于是国内许多企业建设了大吨位的叔丁醇生产装置，已有的叔丁醇也进行了扩建。1999年，国内的叔丁醇生产能力仅为15kt/a，同期国内需求为25 kt/a，市场缺口较大。而目前叔丁醇的生产能力已达50 kt/a以上，因叔丁醇下游产品的开发力度不够，国内需求量并没有太大的增长，导致目前叔丁醇生产过剩，价格下降，产品积压。
无水叔丁醇的销售情况较好，除供应国内市场以外，还有少量出口。
国外叔丁醇主要用于制高纯度异丁烯、汽油添加剂及甲基丙烯酸甲酯，如日本60%的叔丁醇用于生产甲基丙烯酸甲酯。
五、市场需求分析
预测叔丁醇的市场需求情况，可以从其以下消费领域的发展前景进行分析。
1.叔丁醇用于无铅汽油添加剂前景看好
美国禁用MTBE，世界各国都在寻找新的汽油添加剂，醇类用作汽油添加剂一般由于含有羟基而显示出不良效果，但叔丁醇作为与甲醇相互配合的共溶剂，在加醇汽油中显示出其独特的优点（具有与MTBE相似的功能）。汽油中掺入甲醇后，为了避免油中所含水出现分层，加入叔丁醇共溶剂后不但可以提高油中的允许含水量，而且有助于提高汽油的辛烷值。
2.用叔丁醇生产高纯异丁烯具有广阔的市场前景
高纯度异丁烯有着广泛的用途，主要用于生产丁基橡胶、聚异丁烯、辛基酚、叔丁基酚等。
3. 以叔丁醇为原料生产甲基丙烯酸甲酯（MMA）前景广阔
该产品主要用于生产聚甲基丙烯酸甲酯（有机玻璃）、表面涂料、MBS树脂等，用途广泛。
六、结论
1.随着近年来国内乙烯产量的不断增大，其副产品为C4资源丰富，使得叔丁醇生产原料充足。
2.近年来叔丁醇生产技术不断改进，生产工艺已基本稳定。
3.叔丁醇作为有机合成体和汽油添加剂以及脱水可制取高纯度异丁烯，市场用途前景广阔。
参考文献
[1]叔丁醇的生产技术及市场应用.崔云梓.付静.王喜正.齐鲁石油化工
2004.32（4）.
[2]异丁烯催化水合制叔丁醇反应规律的研究.郭玉峰.张献军.甄丽丽.顾雄毅.朱中南.石油学报.1999.2.
关键词：异丁烯 叔丁醇 水合法
一、叔丁醇的性质
叔丁醇（TBA，tert-butyl alcohol）又称三甲基甲醇、2-甲基-2-丙醇等，分子式C（CH3）3OH，分子量为74.12，CAS号75-65-0。叔丁醇是无色的结晶，有少量水存在时为无色挥发性液体，有类似樟脑的气味，有吸湿性，易燃，和其它醇相比有较高的毒性和麻醉性。叔丁醇的熔点为25.55°C，沸点为82.5°C，相对密度d420为0.7867。叔丁醇能与水按任意比例混溶并行成恒沸混合物（水的质量分数为21.76%），难于脱去；能溶于大多数有机溶剂，如醇类、酯类、酮类、芳香族及脂肪烃类等。这些性质使叔丁醇成为有用的溶剂和添加剂，是具有广泛用途的石化产品之一。
二、叔丁醇的用途
1.叔丁醇经催化脱水可制取高纯度异丁烯，制造高纯异丁烯是叔丁醇的主要用途之一。
2.叔丁醇大量用于汽油添加剂，以提高汽油的辛烷值。还可用作内燃机燃料添加剂（防止化油器结冰）。
3.叔丁醇作为溶剂使用相当广泛，可作蜡用溶剂、油漆溶剂、医疗溶剂、硝化纤维素以及合成树脂的溶剂和稀释剂。叔丁醇的邻苯二甲酸酯、乙二酸酯、某些二羧酸酯及磷酸酯可用作聚氯乙烯及其共聚物的增塑剂。
4.叔丁醇作为苯酚烷基化剂制得的叔丁基苯酚是塑料的重要的抗氧剂和稳定剂，又是油溶性酚醛树脂的中间体。
5.叔丁醇是两步气相直接氧化法生产甲基丙烯酸甲酯（MMA）的原料，这一方法已成为目前生产有机玻璃的重要工艺路线，在日本已实现工业化多年。
6.由叔丁醇制得的2，4-二氯苯氧代醋酸叔丁酯和2，4，5-三氯苯氧化乙酸叔丁酯是重要的除草剂，叔丁醇还用于其它农药的合成。
7.叔丁醇可用作人造麝香的原料，还用于合成果子香精、合成药物、制叔丁胺等。
三、叔丁醇的生产方法
生产叔丁醇的方法主要有异丁烯间接水合法、异丁烯直接水合法和异丁烷/丙烯共氧化法生产环氧丙烷联产叔丁醇。间接水合法是传统的叔丁醇生产方法，有逐渐被淘汰的趋势。国外叔丁醇的生产主要来自异丁烷/丙烯共氧化法环氧丙烷生产装置，少量来自异丁烯直接水合生产装置（主要集中在德国和日本），而美国主要采用共氧化法生产环氧丙烷联产叔丁醇。国内的生产厂家大部分采用异丁烯直接水合工艺，包括齐鲁石化、天津石化、泰州石化、恒源石化等。但是大部分生产厂家目前采用的直接水合生产叔丁醇工艺技术普遍存在转化率低（小于40%）、成本高、产品规模小等问题，因此缺乏国际市场竞争力。
1.异丁烯间接水合法
该方法反应条件缓和，工艺简单，成熟，易操作，不足之处是消耗大量的硫酸和烧碱，并且有大量含硫酸钠的废水产生，反应选择性低，单耗高，设备腐蚀严重，须使用耐酸材质，因此，该方法有逐渐被淘汰的趋势。
2.异丁烯直接水合法
此法主要设备是水合反应器，内装强酸阳离子交换树脂催化剂，容易分离，污染小，一般水合单程转化率为45%-55%。原苏联工业化生产是以磺化阳离子交换树脂为催化剂，于80-90℃、2MPa下进行水合反应，异丁烯转化率为90%；日本三菱人造丝公司以裂解碳四为原料，于110℃、2.45MPa下，直接水合制得叔丁醇，异丁烯转化率达93.5%；德国Huls公司开发的工艺不加入增溶剂，异丁烯水合转化率约为90%，叔丁醇选择性为99.9%。
研究院于1999年底完成该技术的开发，2000年转让给泰州石化总厂，TBA生产规模为5 kt/a，运行2a后，现在已改造扩产至12 kt/a。2002年，由转让给淄博齐翔工贸有限公司，对原叔丁醇装置进行改造，9月份开车一次成功。
直接水合法不生成二异丁烯和三异丁烯副产物，也不存在硫酸腐蚀设备及排出大量废水造成环境污染的问题。
杂多酸水合法以高浓度杂多酸水溶液为催化剂，将混合碳四中的异丁烯选择水合制叔丁醇，其反应条件为杂多酸水溶液的摩尔浓度在50%以上，反应温度为60～80℃，液相反应。该法催化剂活性高，对异丁烯水合具有高选择性，异丁烯的水合率达到90%以上，无需设置副产物分离装置，流程简单。日本旭化成公司采用该法进行生产。
江阴市五洋化工有限公司、淄博润泽化工有限公司、辽阳宏伟区塑料彩印厂。山东广通叶绿素有限公司等也生产叔丁醇，但产量较小。另外，山东东明石化集团有限公司10kt/a叔丁醇装置正在建。
几年前叔丁醇的生产企业较少，价格参曾达到5000元/t。因国内异丁烯利用率不高，除生产MTBE外大部分作为液化气烧掉，异丁烯水和制叔丁醇的生产技术已成熟，工艺流程较为简单，基本无污染，因而生产叔丁醇是异丁烯综合利用的一种很好的途径。于是国内许多企业建设了大吨位的叔丁醇生产装置，已有的叔丁醇也进行了扩建。1999年，国内的叔丁醇生产能力仅为15kt/a，同期国内需求为25 kt/a，市场缺口较大。而目前叔丁醇的生产能力已达50 kt/a以上，因叔丁醇下游产品的开发力度不够，国内需求量并没有太大的增长，导致目前叔丁醇生产过剩，价格下降，产品积压。
无水叔丁醇的销售情况较好，除供应国内市场以外，还有少量出口。
国外叔丁醇主要用于制高纯度异丁烯、汽油添加剂及甲基丙烯酸甲酯，如日本60%的叔丁醇用于生产甲基丙烯酸甲酯。
五、市场需求分析
预测叔丁醇的市场需求情况，可以从其以下消费领域的发展前景进行分析。
1.叔丁醇用于无铅汽油添加剂前景看好
美国禁用MTBE，世界各国都在寻找新的汽油添加剂，醇类用作汽油添加剂一般由于含有羟基而显示出不良效果，但叔丁醇作为与甲醇相互配合的共溶剂，在加醇汽油中显示出其独特的优点（具有与MTBE相似的功能）。汽油中掺入甲醇后，为了避免油中所含水出现分层，加入叔丁醇共溶剂后不但可以提高油中的允许含水量，而且有助于提高汽油的辛烷值。
2.用叔丁醇生产高纯异丁烯具有广阔的市场前景
高纯度异丁烯有着广泛的用途，主要用于生产丁基橡胶、聚异丁烯、辛基酚、叔丁基酚等。
3. 以叔丁醇为原料生产甲基丙烯酸甲酯（MMA）前景广阔
该产品主要用于生产聚甲基丙烯酸甲酯（有机玻璃）、表面涂料、MBS树脂等，用途广泛。
六、结论
1.随着近年来国内乙烯产量的不断增大，其副产品为C4资源丰富，使得叔丁醇生产原料充足。
2.近年来叔丁醇生产技术不断改进，生产工艺已基本稳定。
3.叔丁醇作为有机合成体和汽油添加剂以及脱水可制取高纯度异丁烯，市场用途前景广阔。
参考文献
[1]叔丁醇的生产技术及市场应用.崔云梓.付静.王喜正.齐鲁石油化工
2004.32（4）.
[2]异丁烯催化水合制叔丁醇反应规律的研究.郭玉峰.张献军.甄丽丽.顾雄毅.朱中南.石油学报.1999.2.