甲基异丁基酮生产技术提升与市场前景
摘要：文章对甲基异丁基酮的生产技术、催化剂研究进展、产品市场消费状况及今后技术发展改进方向进行了较全面的阐述与分析。对该行业的发展进行了展望。
关键词：甲基异丁基酮 ，生产技术 ，产品应用，市场前景
1 甲基异丁基酮（MIBK）概况
甲基异丁基酮(methyl isobutyl ketone，以下简称MIBK)，也称甲基异丁酮，学名4-甲基-2-戊酮(4-methyl-2-pentanone)，别名六碳酮，分子式为CH3COCH2CHC(CH3)2，分子量100.16。性质稳定。微溶于水，与多数有机溶剂互溶。蒸气与空气形成爆炸性混合物。具强的局部刺激性和毒性。
甲基异丁基酮是一种品质优良的中沸点溶剂和化工中间体，广泛用于涂料、石化、医药、磁带、脱蜡、选矿及有机合成等行业。常用作溶剂（用于溶解四环素、除虫菊酯和滴滴涕以及用于油品脱蜡等）、无机盐分离剂、选矿剂、粘合剂、橡胶胶水、蒙布漆和有机合成原料等。在电子束光刻技术中用作对PMMA的显影溶剂。 1.1 物理性质
甲基异丁基酮是无色具有樟脑味的透明液体。熔点-84.0℃，沸点116.2℃，d20为0.8020g/cm3，折射率n20D=1.3957，闪点15.6℃(闭杯)、24℃(开杯)，爆炸极限1.3%～8.0%。MIBK的蒸汽压性质见图1。
MIBK不易溶于水，能与酚、醛、醚、苯等有机溶剂以及动物油、植物油、矿物油混溶。MIBK与水及许多溶剂能形成共沸物。
图1 MIBK蒸气压 1.2 化学性质
1）缩合反应
MIBK与其它的α-甲基酮能发生缩合反应，生成C9～C15酮。例如，MIBK与丙酮生成二异丁基酮，两个分子的MIBK缩合生成2,6,8-三甲基-4-壬酮。
2）氧化
MIBK氧化生成甲基异丙基乙二醛。甲基异丁基酮可以发生氧化反应生成过氧化物。
MIBK与水的混合物在空气中直接蒸发时会使液相中的过氧化物浓度增加而发生危险。在酸性催化剂存在下，MIBK与50%浓度的过氧化氢反应可以直接得到过氧化物。
3）加氢
MIBK加氢生成4-甲基-2-戊醇。典型的加氢条件是，反应温度100～140℃，压力l～1.5MPa，使用镍催化剂。
4）与甲醇反应
在Cu-A12O3催化剂作用下，甲基异丁基酮与甲醇在275～550℃、101～345kPa条件下反应，生产乙甲基异丁基甲醇。 1.3 毒性
甲基异丁基酮是一种具有麻醉作用的化学品，并有非常明显的累计毒性。吸人它的蒸汽会刺激眼粘膜和鼻粘膜。有高浓度的气体中暴露会引起麻醉。其毒性见表1。
表1 甲荃异丁荃门的毒性
1.4 质量标准
目前国内尚无甲基异丁基酮的国家标准，企业标准为：含量>99%，水分≤0.1%，色度≤10APHA，不挥发物≤0.002%，沸程114～117℃，酸量(以乙酸计) ≤0.002%。
国外甲基异丁基酮的质量标准以美国标准ASTM D1153-83为例，见表2。
表2 ASTM D1153-83
1.5 应用领域
甲基异丁基酮(MIBK)主要应用于中沸点溶剂和有机合成原料。在溶剂使用方面，MIBK与常用的溶剂（如丙酮、醋酸乙酯、环己酮、甲乙酮等）相比，具有挥发度低、相容性好、无毒等特点，是涂料、油墨、油漆、粘合剂、环氧树脂等行业使用的高档溶剂。作为油漆溶剂，MIBK具有优异的性能（流平性好、漆膜硬、挥发度适中、能配制低粘度溶液且防止凝胶），使其在高档油漆中应用前景广阔。在石油脱蜡、金属选矿、医药、原子吸收光谱等方面也有极其广泛的应用。在有机合成原料方面，主要用于生产合成橡胶防老剂4020，防老剂4020是橡胶抗热氧化和疲劳氧化的优良防护剂，近年来在国内发展较快。MIBK还少量用于合成油墨和农药用的特种表面活性剂。 1.5.1 涂料溶剂
MIBK在涂料中能与其它溶剂形成多种混合溶剂，实现调整溶剂的溶解性和蒸发速度功能，从而改善涂料的性能。MIBK用作涂料溶剂，能增加漆膜的流平性、提高光泽度，广泛应用于电线电缆、磁带、汽车、船舶、航空航天、家居装修等多个领域。因MIBK高溶解性，在高固分涂料中更是显示出了巨大应用优势。鉴于MIBK的优良性能，一些国家指定MIBK为生产汽车、船舶用高级油漆的专用溶剂。我国作为全球最大的涂料生产国，许多国外著名的涂料生产商采取独资或合资的方式在我国建厂，随着高档涂料的大量投产与应用，极大地刺激了MIBK在涂料中的消费。 1.5.2 其它溶剂
目前，我国主要是采用甲乙酮-甲苯混合溶剂用于溶剂脱蜡。随着国内MIBK工业化生产，近年来一些大型炼厂开始在溶剂脱蜡试用MIBK产品，MIBK产品属于中沸点溶剂，与甲乙酮-甲苯混合溶剂相比，具有沸点高、易回收特点，采用MIBK产品的溶剂脱蜡装置可以节省冷量，降低溶剂消耗，提高装置生产能力，降低生产成本，提高收率，且能生产出深度精炼石蜡和微晶石蜡。我国兰州炼油化工总厂已开发成功MIBK脱蜡工艺，不仅可节省冷量，而且还省去了甲苯消耗。
MIBK还可作为环氧树脂的溶剂，近几年在岳阳石化总厂环氧树脂厂生产中有所应用。随着瑞士汽巴公司与广东番禺市石楼经济发展总公司的合资企业广东汽巴高分子化工有限公司的环氧树脂装置投产，将扩大对MIBK的需求。
MIBK在配制印刷油墨时能使油墨快速成膜，溶剂相溶性好。我国油墨15%用于出口，若想提高油墨质量，必须选用MIBK等高档溶剂。江苏常州涂料研究所已将MIBK用于油