Propilen oksid: formula, xassələri, tətbiqi və istehsalı

2024 Müəllif: Angel Austin | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2023-12-17 05:16

Propilen oksidi üzvi sintez məhsullarından biridir. Bu birləşmənin istehlak həcmi daim artır, çünki o, qiymətli kimyəvi məhsulların alınması üçün xammaldır. Bu maddənin sənaye sintezi üçün bir neçə texnologiya var.

Ümumi məlumat

Propilen oksidi və ya propilen oksidi normal şəraitdə xarakterik efir qoxusuna malik şəffaf mayedir. Onun strukturunda üç üzvlü epoksi halqanın açılmasının asanlığı ilə əlaqəli olan əlavə reaksiyaları ilə xarakterizə olunur. Bu xüsusiyyətinə görə, bu birləşmə bir çox maddələrlə reaksiya verir və sonradan bir çox başqa materialların əldə edilməsi üçün istifadə edilən ən vacib məhsullardan biridir.

Propilen oksid üçün empirik düstur C₃H₆O-dur. Bu birləşmənin adının sinonimləri metiloksirandır; 1, 2 - propilen oksidi; 1, 2 - epoksipropan.

Fiziki xüsusiyyətlər

Bu maddənin əsas fiziki xüsusiyyətləri bunlardır:

• sıxlıq (normal şəraitdə) – 859kq/m³;
• qaynama nöqtəsi - 34,5 °С;
• istilik tutumu – 1,97 J/(kg∙K);
• kırılma əmsalı – 1, 366;
• dinamik özlülük (25°С-də) – 0,28;
• aşağı konsentrasiyanın alışma həddi - 2-21% (həcmi ilə).

Zəhərlilik

Maddə ikinci təhlükə sinfinə aiddir, suda MPC 0,01 mq/l-dir. Propilen oksidi ilə təmas aşağıdakı pozğunluqlara səbəb ola bilər:

• dəri və selikli qişaların qıcıqlanması;
• hərəkətlərin koordinasiyasının pozulması;
• qan dövranı pozğunluqları;
• CNS depressiyası;
• kornea yanığı;
• uyuşma;
• koma.

Bu birləşmə həm də kanserogen, mutagen və sitotoksikdir.

Kimyəvi xassələri

Propilen oksidin kimyəvi xassələrinə aşağıdakılar daxildir:

• həllolma - əksər üzvi həlledicilərdə və suda yaxşıdır;
• su ilə reaksiya verdikdə propilenqlikol əmələ gəlir;
• spirtlər və fenollarla reaksiyalarda qlikol efirləri alınır;
• tərkibində karboksil qrupları olan turşularla reaksiya efirlər verir (qələvi metalların iştirakı ilə);
• katalizatorların (qələvilər, spirtlər, fenollar və başqaları) iştirakı ilə polimerləşmə yüksək molekulyar çəkiyə malik polipropilen oksidin əmələ gəlməsinə səbəb olur.

Kimya sənayesində etilen oksidi və propilenqlikollu kopolimerlər ən böyük əhəmiyyətə malikdir. Propilen 200 ° C-yə qədər qızdırıldıqda propilen oksidinin nəmləndirilməsi nəticəsində əldə edilir, artıqlığı16 atmosfer təzyiqi və qələvi varlığında. Son məhsul həmçinin təxminən 20% polipropilen qlikol ehtiva edir.

Tətbiq

Propilen oksidi aşağıdakı məqsədlər üçün istifadə olunur:

• tikinti, avtomobil hissələri, mebel, idman məhsulları, örtüklər, izolyasiya, ayaqqabı sənayesində geniş istifadə olunan poliester qatranları, rezin kimi polimerlər və poliuretan üçün komponentlərin sintezi;
• propilenqlikol efir həlledicilərinin, sürtkü yağlarının və əyləc mayelərinin, insektisidlərin istehsalı;
• tibbi avadanlıqların, qablaşdırılmış qida məhsullarının sterilizasiyası;
• texniki ehtiyaclar üçün yuyucu vasitələrin, emulqatorların və demulqatorların istehsalı.

İstehsal

Sənaye miqyasında propilen oksidinin alınması bir neçə yolla həyata keçirilir:

• Hipoxlor turşusunun məhlulunda hipoxlorlama, ardınca propilen xlorohidrinin sabunlaşması və son məhsulun təcrid edilməsi (dehidroklorlama). Bu metodun dezavantajı bahalı xammaldır (xlor və söndürülmüş əhəng), həmçinin həll olunmuş formada böyük həcmdə kalsium xlorid əmələ gəlməsidir.
• Propilenin kumen hidroperoksid ilə epoksidləşməsi. Bu texnologiya yüksək məhsul məhsuldarlığı (99%-ə qədər) ilə xarakterizə olunur.
• Stirol və propilen oksidin eyni vaxtda sintezi. Bu texnika Nijnekamskneftexim neft-kimya şirkətində mənimsənilib. Xammal etilbenzoldur. Oksigenlə oksidləşirtemperatur 130 ° C, bundan sonra propilen ilə reaksiya verən hidroperoksid əldə edilir. Sonra metilfenilkarbinolun susuzlaşdırılması titan dioksidin iştirakı ilə həyata keçirilir.
• Peroksid yolu. Propilen üzvi hidroperoksidlərlə (metilpropan və etilbenzol və ya tert-butil peroksid) oksidləşir. Proses 100 °C temperaturda və 20-30 atmosfer təzyiqində, həmçinin katalizator - molibden oksidin iştirakı ilə baş verir.

NRPO prosesi

2000-ci illərdən propilen oksidin istehsalında hidrogen peroksid (HPPO prosesi) əsasında yeni texnologiya da istifadə olunur. O, propilenin H₂O₂ ilə birbaşa oksidləşməsinə əsaslanır. Bir çox elm adamı əvvəllər prosesi sadələşdirmək, istehsal xərclərini az altmaq və əlavə məhsulların sayını az altmaq üçün bu məhsulu bu yolla əldə etməyə cəhdlər etmişdi, lakin təklif olunan üsullar gəlirsiz və təhlükəli idi.

Propilen epoksidləşməsi həlledici kimi metil spirti ilə metanol peroksidin istifadə edildiyi reaktorda həyata keçirilir. Başlanğıc material kimi polimer və ya kimyəvi dərəcəli propilen istifadə olunur. Reaksiya stasionar katalizatorda orta temperaturda və yüksək təzyiqdə baş verir.

HPO prosesinin üstünlükləri aşağıdakılardır:

• bir neçə əlavə məhsul;
• təhlükəli və zəhərli reagent olan xlor yoxdur;
• uzun katalizator ömrü;
• yüksək çevrilmə dərəcəsi (peroksidin hazır məhsula keçməsi) və kimyəvi reaksiyanın seçiciliyi;
• təmizlənmiş həlledicinin təkrar emala verilməsi.

Rus istehsalçıları

Rusiyada propilen oksidi yalnız iki müəssisədə istehsal olunur:

• JSC Nijnekamskneftexim (Tatarıstanda yerləşir). Burada 2 texnologiya mənimsənilib - С₈Н₈ və C₃H birgə sintezi 6 _{O, eləcə də xlorhidrin üsulu (propilenin xlorla qarışdırılması, aralıq propilen xlorohidrin alınması və əhəng südü ilə işlənməsi).}
• Ximprom (Kemerovo şəhəri).

İstehsal həcminə görə maddələrin 99%-i birinci müəssisədə alınır.