أكسيد البروبيلين هو أحد منتجات التوليف العضوي. يتزايد حجم استهلاك هذا المركب باستمرار ، لأنه مادة خام للحصول على منتجات كيميائية قيمة. هناك العديد من التقنيات الخاصة بالتركيب الصناعي لهذه المادة.
معلومات عامة
أكسيد البروبيلين ، أو أكسيد البروبيلين ، في الظروف العادية ، هو سائل صافٍ له رائحة أثيري مميزة. يتميز بتفاعلات الإضافة ، والتي ترتبط بسهولة فتح الحلقة الإيبوكسية الثلاثية في هيكلها. وبسبب هذه الخاصية يتفاعل هذا المركب مع العديد من المواد ويعتبر من أهم المنتجات التي يتم استخدامها لاحقًا للحصول على العديد من المواد الأخرى.
الصيغة التجريبية لأكسيد البروبيلين هي C3H6O. المرادفات لاسم هذا المركب هي methyloxirane. 1 ، 2 - أكسيد البروبيلين. 1 ، 2 - إيبوكسي بروبان.
الخصائص الفيزيائية
الخصائص الفيزيائية الرئيسية لهذه المادة هي:
- الكثافة (في ظل الظروف العادية) - 859كجم / م3؛
- نقطة الغليان - 34.5 درجة مئوية ؛
- السعة الحرارية - 1.97 J / (kg ∙ K) ؛
- معامل الانكسار - 1 ، 366 ؛
- اللزوجة الديناميكية (عند 25 درجة مئوية) - 0.28 ؛
- تركيز أقل حد قابل للاشتعال - 2-21٪ (بالحجم).
السمية
تنتمي المادة إلى فئة الخطر الثانية ، MPC في الماء 0.01 مجم / لتر. قد يسبب ملامسة أكسيد البروبيلين الاضطرابات التالية:
- تهيج الجلد والأغشية المخاطية ؛
- ضعف تنسيق الحركات ؛
- اضطرابات الدورة الدموية
- الاكتئاب CNS ؛
- حرق القرنية
- خدر ؛
- غيبوبة
هذا المركب هو أيضًا مادة مسرطنة ومطفرة وسامة للخلايا.
الخصائص الكيميائية
الخصائص الكيميائية لأكسيد البروبيلين تشمل:
- الذوبان - جيد في معظم المذيبات العضوية وفي الماء ؛
- التفاعل مع الماء ينتج البروبيلين غليكول ؛
- في التفاعلات مع الكحول والفينولات ، يتم الحصول على إيثرات الجليكول ؛
- التفاعل مع الأحماض التي تحتوي على مجموعات الكربوكسيل يعطي الإسترات (في وجود الفلزات القلوية) ؛
- البلمرة بمشاركة المحفزات (القلويات ، الكحولات ، الفينولات وغيرها) تؤدي إلى تكوين أكسيد البولي بروبلين بوزن جزيئي مرتفع.
في الصناعة الكيميائية ، تعتبر البوليمرات المشتركة مع أكسيد الإيثيلين والبروبيلين غليكول ذات أهمية قصوى. يتم الحصول على البروبيلين نتيجة لترطيب أكسيد البروبيلين عند تسخينه إلى 200 درجة مئوية ، فائضضغط 16 جو وبوجود قلوي. يحتوي المنتج النهائي أيضًا على حوالي 20٪ بوليبروبيلين جلايكول.
التطبيق
يستخدم أكسيد البروبيلين للأغراض التالية:
- توليف مكونات لراتنجات البوليستر والبوليمرات الشبيهة بالمطاط والبولي يوريثين ، والتي تستخدم على نطاق واسع في البناء ، وقطع غيار السيارات ، والأثاث ، والمنتجات الرياضية ، والطلاء ، والعزل ، وصناعة الأحذية ؛
- تصنيع مذيبات بروبيلين جليكول إيثر وزيوت التشحيم وسوائل الفرامل والمبيدات الحشرية ؛
- تعقيم المعدات الطبية والمنتجات الغذائية المعبأة
- انتاج المنظفات والمستحلبات ومزيلات الاستحلاب للاحتياجات الفنية
الإنتاج
على نطاق صناعي ، يتم الحصول على أكسيد البروبيلين بعدة طرق:
- الهبوكلور في محلول حمض هيبوكلوروس ، يتبعه تصبن البروبيلين كلوروهيدرين وعزل المنتج النهائي (نزع الكلور). عيب هذه الطريقة هو المواد الخام باهظة الثمن (الكلور والجير المطفأ) ، وكذلك تكوين كمية كبيرة من كلوريد الكالسيوم في صورة مذابة.
- إيبوكسيد البروبيلين مع هيدرو بيروكسيد الكومين. تتميز هذه التقنية بدرجة عالية من إنتاجية المنتج (تصل إلى 99٪)
- التوليف المتزامن للستايرين وأكسيد البروبيلين. تم إتقان هذه التقنية في شركة البتروكيماويات Nizhnekamskneftekhim. المادة الخام هي إيثيل بنزين. يتأكسد بالأكسجيندرجة حرارة 130 درجة مئوية ، وبعد ذلك يتم الحصول على هيدروبيروكسيد ، والذي يتفاعل مع البروبيلين. ثم يتم إجراء عملية تجفيف ميثيل فينيل كاربينول في وجود ثاني أكسيد التيتانيوم.
- طريقة بيروكسيد. يتأكسد البروبيلين مع هيدروبيروكسيدات عضوية (ميثيل بروبان وإيثيل بنزين أو ثلاثي بوتيل بيروكسيد). تتم العملية عند درجة حرارة 100 درجة مئوية وضغط 20-30 جوًا ، وكذلك في وجود محفز - أكسيد الموليبدينوم.
عملية NRPO
منذ عام 2000 ، تم أيضًا استخدام تقنية جديدة تعتمد على بيروكسيد الهيدروجين (عملية HPPO) في إنتاج أكسيد البروبيلين. يعتمد على الأكسدة المباشرة للبروبيلين مع H2O2. قام العديد من العلماء سابقًا بمحاولات للحصول على هذا المنتج بهذه الطريقة لتبسيط العملية وتقليل تكاليف الإنتاج وتقليل عدد المنتجات الثانوية ، لكن الأساليب المقترحة كانت غير مربحة وغير آمنة.
يتم إجراء إيبوكسيد البروبيلين في مفاعل حيث يتم استخدام بيروكسيد الميثانول مع كحول الميثيل كمذيب. تستخدم الدرجات البوليمرية أو الكيميائية للبروبيلين كمواد أولية. يحدث التفاعل في محفز ثابت عند درجة حرارة معتدلة وضغط مرتفع.
مزايا عملية HPPO كالتالي:
- عدد قليل من المنتجات الثانوية ؛
- خالٍ من الكلور ، وهو كاشف خطير وسام ؛
- عمر محفز طويل ؛
- درجة عالية من التحويل (نقل البيروكسيد إلى المنتج النهائي) وانتقائية التفاعل الكيميائي ؛
- تغذية المذيب المنقى إلى المحذوفات.
الشركات المصنعة الروسية
في روسيا ، يتم إنتاج أكسيد البروبيلين فقط في مؤسستين:
- JSC Nizhnekamskneftekhim (تقع في تتارستان). تم إتقان تقنيتين هنا - التوليف المشترك لـ С8Н8و C3H6O ، وكذلك طريقة الكلوروهيدرين (خلط البروبيلين بالكلور ، والحصول على البروبيلين الوسيط كلوروهيدرين ومعالجته بحليب الجير).
- خيمبروم (مدينة كيميروفو).
من حيث الحجم المنتج ، يتم الحصول على 99 ٪ من المواد في المؤسسة الأولى.
