正丁醇 (英文名：1-Butanol, n-Butanol) 是一种重要的直链伯醇，分子式为C₄H₁₀O(结构简式：CH₃CH₂CH₂CH₂OH)，CAS 号71-36-3，分子量74.12。作为基础化工原料与溶剂，其应用覆盖增塑剂、涂料、胶粘剂、食品香料等多领域，是丙烯下游的关键衍生物之一。
一、基本物理化学性质
| 项目 | 参数 | 备注 |
|---|---|---|
| 外观 | 无色透明液体 | 有类似乙醇的刺激性酒味 |
| 熔点 | -89.8℃ | 常温下为稳定液体 |
| 沸点 | 117.7℃ | 中沸点溶剂，与水形成共沸物 (92.2℃, 含水量 37%) |
| 密度 | 0.8109 g/cm³(20℃) | 比水轻，不溶于水 (7.7g/100mL, 20℃) |
| 闪点 | 35℃(闭杯) | 易燃液体，属甲类危险品 |
| 引燃温度 | 355~365℃ | 蒸气与空气形成爆炸混合物 (爆炸极限 1.4%~11.2%) |
| 粘度 | 2.95 mPa·s(20℃) | 较高粘度，适合作为慢干溶剂 |
| 溶解性 | 微溶于水，与乙醇、乙醚、丙酮等混溶 | 能溶解多种有机物，是优良的万能溶剂 |
化学特性：作为伯醇，可发生氧化、酯化、醚化等反应，生成丁醛、丁酸、丁酯、丁醚等产物。
二、主要生产方法
当前工业主流工艺为丙烯低压羰基合成法(占全球产能 90% 以上)，辅以生物发酵法与乙醛缩合法：
1. 丙烯低压羰基合成法 (主流)
反应原理：丙烯 + 合成气 (CO+H₂) → 正丁醛 / 异丁醛 (比例约 3:1) → 加氢 → 正丁醇 / 异丁醇
工艺特点：采用铑 - 膦络合物催化剂，反应条件温和 (1.5~3MPa, 80~120℃)，选择性高 (正丁醛 > 90%)
代表工艺：鲁尔化学 / 戴维工艺、巴斯夫工艺，国内主要采用该路线
2. 生物发酵法 (绿色工艺)
原料：玉米、甘蔗等生物质，经丙酮 - 丁醇 - 乙醇 (ABE) 发酵制得
特点：环保可持续，适合小规模生产，正丁醇浓度低 (约 12g/L)，分离成本高
发展趋势：基因工程改良菌株，提高产率与浓度，降低能耗
3. 乙醛缩合法 (传统工艺)
反应：2 分子乙醛 → 丁醇醛 → 脱水 → 巴豆醛 → 加氢 → 正丁醇
现状：因原料成本高、流程复杂，已逐步被淘汰，仅少数老装置沿用
三、应用领域 (按消费量排序)
1. 增塑剂生产 (占比约 40%)
主要用于制造邻苯二甲酸二丁酯 (DBP)、脂肪族二元酸酯等，作为 PVC、橡胶等的增塑剂，改善加工性与柔韧性
下游覆盖电线电缆、薄膜、人造革、鞋材等领域
2. 溶剂应用 (占比约 25%)
涂料与油墨：作为慢干溶剂，调节挥发速率，避免漆膜 "发白"，适配 UV 固化涂料
胶粘剂：用于聚氨酯、环氧、丙烯酸等胶粘剂，提高粘接强度与耐久性Arkema
萃取剂：用于油脂、抗生素、激素、维生素等的提取纯化
清洗剂：去除油污、树脂、涂料等顽固污渍Arkema
3. 酯类合成 (占比约 20%)
醋酸丁酯：重要工业溶剂，用于涂料、胶粘剂、香料等，也是食品添加剂 (人造香料)
丙烯酸丁酯：合成丙烯酸酯树脂的关键单体，用于涂料、纺织助剂、胶粘剂
乳酸丁酯：环保溶剂，用于高档涂料、印刷油墨
4. 其他应用 (占比约 15%)
食品香料：我国允许使用的食品添加剂，用于配制香蕉、奶油、威士忌等香精 (糖果中用量约 34mg/kg)
农药中间体：生产 2,4 - 滴丁酯、丁草胺等除草剂
燃料添加剂：提高汽油辛烷值，改善燃烧性能，降低尾气排放
医药合成：用于生产抗生素、激素等药物
四、安全与环保信息
1. 危险性概述
易燃性：蒸气与空气形成爆炸性混合物，遇明火、高热有燃烧爆炸危险
毒性：
急性毒性：大鼠经口 LD₅₀=790~4360mg/kg，比乙醇毒性高 (乙醇 LD₅₀=7000~15000mg/kg)
慢性毒性：长期接触可能引起头痛、头晕、乏力、眼鼻刺激，损害肝肾功能
刺激性：对皮肤、眼睛、呼吸道有刺激作用，高浓度可致角膜损伤
2. 安全操作要点
通风：操作区域需强制通风，防止蒸气积聚
防火防爆：远离火源、热源，使用防爆电器与工具，配备干粉灭火器
个人防护：穿戴耐化学品手套、护目镜、防护服，避免皮肤直接接触
储存：密封存于阴凉通风处，与氧化剂、酸类分开存放，温度不超过 30℃
3. 应急处理
泄漏：迅速撤离污染区，切断火源，用沙土吸附，再用大量水冲洗，废水排入处理系统
火灾：用干粉、二氧化碳、泡沫灭火，切勿用水直接冲击
接触：皮肤接触用清水冲洗 15 分钟；眼睛接触用洗眼器冲洗 15 分钟；吸入者移至新鲜空气处，呼吸困难时输氧；误食者饮温水催吐 (就医)
4. 环保要求
废水需经生化处理 (COD 去除率> 90%) 达标排放
废气通过活性炭吸附或催化燃烧处理
固废按危险废物处置，交由专业机构处理
五、市场动态与供应商
1. 市场概况 (2026 年 2 月)
价格：国内主流报价约6000 元 / 吨(鲁西化工 2 月 24 日报价)，近期呈小幅下调趋势
供应：国内主要生产企业有鲁西化工、万华化学、扬子石化、上海赛科等，总产能约 400 万吨 / 年
需求：传统领域 (增塑剂、涂料) 稳定，新兴领域 (环保溶剂、生物燃料) 增长较快
展望：2026 年价格中枢较 2025 年上移 5%~8%，核心区间 5400~6200 元 / 吨，行业转向 "结构性紧平衡"
2. 主要供应商
| 企业名称 | 产品规格 | 工艺路线 | 特点 |
|---|---|---|---|
| 鲁西化工 | 99.5%~99.9% | 低压羰基合成 | 国内龙头，产能大，价格风向标 |
| 山东丰化工 | 99.9%~99.99% | 改良型羰基合成 - 精馏耦合 | 高纯度，适配高端涂料与医药领域 |
| 万华化学 | 99.5% | 低压羰基合成 | 质量稳定，一体化产业链优势 |
| 扬子石化 | 99.5% | 低压羰基合成 | 央企背景，供应稳定 |
六、与异构体的区别
正丁醇是丁醇四种异构体之一，其他三种为异丁醇 (2 - 甲基 - 1 - 丙醇)、仲丁醇 (2 - 丁醇)、叔丁醇 (2 - 甲基 - 2 - 丙醇)：
| 异构体 | 结构特点 | 沸点 (℃) | 主要用途 |
|---|---|---|---|
| 正丁醇 | 直链伯醇 | 117.7 | 增塑剂、涂料溶剂、醋酸丁酯原料 |
| 异丁醇 | 支链伯醇 | 107.9 | 溶剂、增塑剂、医药中间体 |
| 仲丁醇 | 直链仲醇 | 99.5 | 溶剂、脱氢制甲乙酮 (MEK) |
| 叔丁醇 | 支链叔醇 | 82.4 | 汽油添加剂、医药合成、溶剂 |
正丁醇因直链结构，沸点最高，溶解性与反应活性适中，在增塑剂与涂料领域应用最广。
