Propilén-oxid: képlet, tulajdonságok, alkalmazás és gyártás

A propilén-oxid a szerves szintézis egyik terméke. Ennek a vegyületnek a fogyasztási mennyisége folyamatosan növekszik, mivel alapanyag értékes vegyi termékek előállításához. Az anyag ipari szintézisére számos technológia létezik.

Általános információk

A propilén-oxid vagy propilén-oxid normál körülmények között átlátszó folyadék, jellegzetes éteres szaggal. Kötődési reakciók jellemzik, amelyek a háromtagú epoxi gyűrű szerkezetének könnyű megnyitásával járnak. Ennek a tulajdonságnak köszönhetően ez a vegyület sok anyaggal reagál, és az egyik legfontosabb termék, amelyet később sok más anyag előállítására használnak.

A propilén-oxid empirikus képlete C alakú₃H₆O. A vegyület nevének szinonimái a metil-oxirán; 1,2-propilén-oxid; 1,2-epoxipropán.

Fizikai tulajdonságok

Ennek az anyagnak a fő fizikai jellemzői a következők:

• sűrűség (normál körülmények között) - 859 kg /^m3;
• forráspont - 34,5 C;
• hőkapacitás-1.97 J / (kg * K ) ;
• törésmutató-1.366;
• dinamikus viszkozitás (25 6CC-nál) – 0,28;
• az alsó gyújtáskoncentráció 2-21% (térfogat).

Toxicitás

Az anyag a másodikhoz tartozik veszélyességi osztály, MPC vízben-0,01 mg / l. Propilén-oxiddal érintkezve a következő rendellenességek fordulhatnak elő:

• a bőr és a nyálkahártyák irritációja;
• a mozgások koordinációjának romlása;
• keringési zavarok;
• a központi idegrendszer elnyomása;
• a szem szaruhártya égése;
• stupor;
• coma.

Ez a vegyület karcinogén, mutagén és citotoxikus hatással is rendelkezik.

Kémiai Tulajdonságok

A propilén-oxid kémiai tulajdonságai a következők:

• oldhatóság-jó a legtöbb szerves oldószerben és vízben;
• vízzel reagálva propilénglikol képződik;
• alkoholokkal és fenolokkal végzett reakciókban glikol-észtereket kapunk;
• a karboxilcsoportokat tartalmazó savakkal való kölcsönhatás észtereket eredményez (alkálifémek jelenlétében);
• polimerizáció katalizátorok (lúgok, alkoholok, fenolok stb.) részvételével nagy molekulatömegű Polipropilén-oxid képződéséhez vezet.

A vegyiparban az etilén-oxiddal és a propilénglikollal alkotott kopolimerek a legfontosabbak. A propilént a propilén-oxid hidratálásának eredményeként nyerik, ha 200 KB-ra melegítik, 16 atmoszféra túlnyomáson, lúg jelenlétében. A végtermék körülbelül 20% Polipropilén-glikolt is tartalmaz.

Alkalmazás

A propilén-oxidot a következő célokra használják:

• az építőiparban széles körben használt poliésztergyanták, gumiszerű polimerek és poliuretán komponensek szintézise az autóipar gyártása alkatrészek, bútorok, sporttermékek, bevonatok, szigetelés, a cipőiparban;
• propilénglikol-éter oldószerek, kenőanyagok, fékfolyadékok, rovarölő szerek gyártása;
• orvosi berendezések, csomagolt élelmiszerek sterilizálása;
• tisztítószerek, emulgeálószerek és demulgeálószerek gyártása műszaki igények kielégítésére.

Termelés

Ipari méretekben a propilén-oxid termelését végzik ki több szempontból is:

Nrro folyamat

A 2000-es évek óta a hidrogén-peroxidon alapuló új technológiát (HPPO-eljárás) is használják a propilén-oxid előállításában. A propilén közvetlen oxidációján alapul, H alkalmazásával₂O₂. Sok tudós korábban megkísérelte ezt a terméket ilyen módon megszerezni a folyamat egyszerűsítése, a termelési költségek csökkentése és a melléktermékek számának csökkentése érdekében, de a javasolt módszerek veszteségesek és nem biztonságosak voltak.

A propilén-epoxidációt olyan reaktorban hajtják végre, ahol oldószerként metil-alkohollal metanol-peroxidot használnak. Kiindulási anyagként a propilén polimer vagy kémiai osztályait használják. A reakció stacionárius katalizátorban, mérsékelt hőmérsékleten és magas nyomáson megy végbe.

A HPPO folyamat előnyei a következők:

• kis mennyiségű melléktermék;
• a klór hiánya, amely veszélyes és mérgező reagens;
• hosszú szolgálat a katalizátor élete;
• magas fokú átalakítás (a peroxid késztermékké történő átalakítása) és a kémiai reakció szelektivitása;
• a tisztított oldószer adagolása az ismételt ciklusba.

Orosz gyártók

Oroszországban a propilén-oxidot csak két vállalkozásban állítják elő:

• Nizhnekamskneftekhim OJSC (Tatarstanban található). 2 technológiát elsajátítottak itt-a C közös szintézisét₈H₈ és C₃H₆O, valamint a klórhidrin módszer (propilén keverése klórral, köztes propilén-klórhidrin előállítása és mésztejjel történő feldolgozása).
• Himprom (Kemerovo város).

Az előállított mennyiség szerint az anyag 99% - át az első vállalkozásnál nyerik.