Propyleenoksied is een van die produkte van organiese sintese. Die verbruiksvolume van hierdie verbinding groei voortdurend, aangesien dit 'n grondstof is vir die verkryging van waardevolle chemiese produkte. Daar is verskeie tegnologieë vir die industriële sintese van hierdie stof.
Algemene inligting
Propyleenoksied, of propileenoksied, is onder normale toestande 'n helder vloeistof met 'n kenmerkende eteriese reuk. Dit word gekenmerk deur addisiereaksies, wat geassosieer word met die gemak om die drieledige epoksiering in sy struktuur oop te maak. As gevolg van hierdie eienskap reageer hierdie verbinding met baie stowwe en is dit een van die belangrikste produkte, wat daarna gebruik word om baie ander materiale te verkry.
Die empiriese formule vir propileenoksied is C3H6O. Sinonieme vir die naam van hierdie verbinding is metieloksiraan; 1, 2 – propileenoksied; 1, 2 - epoksipropaan.
Fisiese eienskappe
Die belangrikste fisiese kenmerke van hierdie stof is:
- digtheid (onder normale toestande) – 859kg/m3;
- kookpunt - 34,5 °С;
- hittekapasiteit – 1,97 J/(kg∙K);
- brekingsindeks – 1, 366;
- dinamiese viskositeit (by 25°С) – 0,28;
- laer konsentrasie vlambare limiet - 2-21% (volgens volume).
toksisiteit
Die stof behoort aan die tweede gevaarklas, MPC in water is 0,01 mg/l. Kontak met propileenoksied kan die volgende afwykings veroorsaak:
- irritasie van vel en slymvliese;
- verswakte koördinasie van bewegings;
- sirkulatoriese versteurings;
- CNS-depressie;
- brandwond van die kornea;
- gevoelloosheid;
- koma.
Hierdie verbinding is ook kankerverwekkend, mutageen en sitotoksies.
Chemiese eienskappe
Die chemiese eienskappe van propileenoksied sluit in:
- oplosbaarheid - goed in die meeste organiese oplosmiddels en in water;
- reaksie met water produseer propileenglikol;
- in reaksies met alkohole en fenole word glikol-eters verkry;
- reaksie met sure wat karboksielgroepe bevat gee esters (in die teenwoordigheid van alkalimetale);
- polimerisasie met die deelname van katalisators (alkali, alkohole, fenole en ander) lei tot die vorming van polipropileenoksied met 'n hoë molekulêre gewig.
In die chemiese industrie is kopolimere met etileenoksied en propileenglikol van die grootste belang. Propileen word verkry as gevolg van die hidrasie van propileenoksied wanneer dit verhit word tot 200 ° C, oormaatdruk van 16 atmosfeer en in die teenwoordigheid van alkali. Die finale produk bevat ook ongeveer 20% polipropileenglikol.
Aansoek
Propyleenoksied word vir die volgende doeleindes gebruik:
- sintese van komponente vir poliësterharse, rubberagtige polimere en poliuretaan, wat wyd gebruik word in konstruksie, motoronderdele, meubels, sportprodukte, coatings, isolasie, skoeneindustrie;
- vervaardiging van propileenglikol-eter oplosmiddels, smeermiddels en remvloeistowwe, insekdoders;
- sterilisasie van mediese toerusting, verpakte voedselprodukte;
- produksie van skoonmaakmiddels, emulgatoren en demulgatoren vir tegniese behoeftes.
Production
Op industriële skaal word propileenoksied op verskeie maniere verkry:
- Hipochloorering in 'n oplossing van hipochloorsuur, gevolg deur verzeping van propileenchloorhidrien en isolasie van die finale produk (dehidrochloorering). Die nadeel van hierdie metode is die duur grondstowwe (chloor en gebluste kalk), asook die vorming van 'n groot volume kalsiumchloried in opgeloste vorm.
- Epoksidasie van propileen met kumeenhidroperoksied. Hierdie tegnologie word gekenmerk deur 'n hoë mate van produkopbrengs (tot 99%).
- Gelyktydige sintese van stireen en propileenoksied. Hierdie tegniek is bemeester in die petrochemiese maatskappy Nizhnekamskneftekhim. Die grondstof is etielbenseen. Dit word met suurstof geoksideertemperatuur van 130 °C, waarna hidroperoksied verkry word, wat met propileen reageer. Dan word dehidrasie van metielfenielkarbinol uitgevoer in die teenwoordigheid van titaandioksied.
- Peroksied manier. Propileen word geoksideer met organiese hidroperoksiede (metielpropaan en etielbenseen of tert-butielperoksied). Die proses vind plaas by 'n temperatuur van 100 °C en 'n druk van 20-30 atmosfeer, sowel as in die teenwoordigheid van 'n katalisator - molibdeenoksied.
NRPO-proses
Sedert die 2000's is 'n nuwe tegnologie gebaseer op waterstofperoksied (HPPO-proses) ook gebruik in die vervaardiging van propileenoksied. Dit is gebaseer op die direkte oksidasie van propileen met H2O2. Baie wetenskaplikes het voorheen pogings aangewend om hierdie produk op hierdie manier te bekom om die proses te vereenvoudig, produksiekoste te verminder en die aantal neweprodukte te verminder, maar die voorgestelde metodes was nutteloos en onveilig.
Propyleen-epoksidasie word uitgevoer in 'n reaktor waar metanolperoksied met metielalkohol as 'n oplosmiddel gebruik word. Polimeriese of chemiese grade van propileen word as beginmateriaal gebruik. Die reaksie vind plaas in 'n stilstaande katalisator by matige temperatuur en verhoogde druk.
Die voordele van die HPPO-proses is soos volg:
- min byprodukte;
- geen chloor, wat 'n gevaarlike en giftige reagens is;
- lang katalisator lewe;
- hoë graad van omskakeling (oordrag van peroksied na die finale produk) en selektiwiteit van die chemiese reaksie;
- voer die gesuiwerde oplosmiddel na die herwinning.
Russiese vervaardigers
In Rusland word propileenoksied slegs by twee ondernemings vervaardig:
- JSC Nizhnekamskneftekhim (geleë in Tatarstan). 2 tegnologieë is hier bemeester - die gesamentlike sintese van С8Н8 en C3H 6 O, sowel as die chloorhidrienmetode (meng propileen met chloor, verkry intermediêre propileenchloorhidrien en behandel dit met melk van kalk).
- Khimprom (stad Kemerovo).
In terme van die geproduseerde volume, word 99% van die stowwe by die eerste onderneming verkry.
