Propylénoxid: vzorec, vlastnosti, aplikácia a výroba

Propylénoxid je jedným z produktov organickej syntézy. Objem spotreby tejto zlúčeniny neustále rastie, pretože je surovinou na získanie cenných chemických produktov. Existuje niekoľko technológií na priemyselnú syntézu tejto látky.

Všeobecné informácie

Propylénoxid alebo propylénoxid je za normálnych podmienok priehľadná kvapalina s charakteristickým éterickým zápachom. Vyznačuje sa väzbovými reakciami, ktoré sú spojené s ľahkým otvorením trojčlenného epoxidového krúžku v jeho štruktúre. Vďaka tejto vlastnosti Táto zlúčenina reaguje s mnohými látkami a je jedným z najdôležitejších produktov, ktorý sa neskôr používa na výrobu mnohých ďalších materiálov.

Empirický vzorec propylénoxidu má formu C₃H₆O. Synonymá názvu tejto zlúčeniny sú metyloxirán; 1,2-propylénoxid; 1,2-epoxypropán.

Fyzikálne vlastnosti

Hlavné fyzikálne vlastnosti tejto látky sú:

• hustota – za normálnych podmienok) - 859 kg /^m3;
• teplota varu-34,5 ° C;
• tepelná kapacita-1,97 J / (kg * K);
• index lomu – 1.366;
• Dynamická viskozita (pri 25 ° C) - 0,28;
• dolná hranica koncentrácie vznietenia je 2-21% (objemovo).

Toxicita

Látka patrí do druhej trieda nebezpečnosti, MPC vo vode – 0,01 mg / l. Pri kontakte s propylénoxidom sa môžu vyskytnúť nasledujúce poruchy:

• podráždenie kože a slizníc;
• zhoršenie koordinácie pohybov;
• poruchy krvného obehu;
• depresia centrálneho nervového systému;
• horieť rohovky oka;
• stupor;
• Coma.

Táto zlúčenina má tiež karcinogénne, mutagénne a cytotoxické účinky.

Chemické Vlastnosti

Chemické vlastnosti propylénoxidu zahŕňajú:

• rozpustnosť je dobrá vo väčšine organických rozpúšťadiel a vo vode;
• pri reakcii s vodou vzniká propylénglykol;
• pri reakciách s alkoholmi a fenolmi sa získajú glykolestery;
• interakcia s kyselinami obsahujúcimi karboxylové skupiny poskytuje estery (v prítomnosti alkalických kovov);
• polymerizácia za účasti katalyzátorov (alkálie, alkoholy, fenoly a iné) vedie k tvorbe oxidu polypropylénu s vysokou molekulovou hmotnosťou.

V chemickom priemysle majú najväčší význam kopolyméry s etylénoxidom a propylénglykolom. Propylén sa získava ako výsledok hydratácie propylénoxidu pri zahriatí na 200 ° C, pri pretlaku 16 atmosfér a v prítomnosti alkálií. Konečný produkt tiež obsahuje asi 20% polypropylénglykolu.

Aplikácia

Propylénoxid sa používa na nasledujúce účely:

• syntéza komponentov pre polyesterové živice, polyméry podobné kaučuku a polyuretán, ktorý sa široko používa v stavebníctve, v výroba automobilov diely, nábytok, športové výrobky, nátery, izolácie, v obuvníckom priemysle;
• výroba propylénglykoléterových rozpúšťadiel, mazív a brzdových kvapalín, insekticídov;
• sterilizácia zdravotníckych zariadení, balených potravinárskych výrobkov;
• výroba detergentov, emulgátorov a demulgátorov pre technické potreby.

Výroba

V priemyselnom meradle sa uskutočňuje výroba propylénoxidu von niekoľkými spôsobmi:

Proces NRRO

Od roku 2000 sa pri výrobe propylénoxidu používa aj nová technológia založená na peroxide vodíka (proces HPPO. Je založená na priamej oxidácii propylénu pomocou H₂O₂. Mnohí vedci sa predtým pokúšali získať tento produkt týmto spôsobom, aby zjednodušili proces, znížili výrobné náklady a znížili počet vedľajších produktov, ale navrhované metódy boli nerentabilné a nebezpečné.

Epoxidácia propylénu sa uskutočňuje v reaktore, kde sa ako rozpúšťadlo používa peroxid metanolu s metylalkoholom. Ako východiskový materiál sa používajú polymérne alebo chemické triedy propylénu. Reakcia prebieha v stacionárnom katalyzátore pri miernej teplote a zvýšenom tlaku.

Výhody procesu HPPO sú nasledujúce:

• malé množstvo vedľajších produktov;
• nedostatok chlóru, ktorý je nebezpečným a toxickým činidlom;
• dlhá služba životnosť katalyzátora;
• vysoký stupeň premeny (premena peroxidu na hotový výrobok) a selektivita chemickej reakcie;
• podávanie čisteného rozpúšťadla do opakovaného cyklu.

Ruskí výrobcovia

V Rusku sa propylénoxid vyrába iba v dvoch podnikoch:

• Nizhnekamskneftekhim OJSC (nachádza sa v Tatarstane). Boli tu zvládnuté 2 technológie – Spoločná syntéza C₈H₈ a C₃H₆O, ako aj chlórhydrínová metóda (zmiešanie propylénu s chlórom, získanie medziproduktu propylénchlórhydrínu a jeho úprava vápenným mliekom).
• "Khimprom "(mesto Kemerovo).

Podľa vyrobeného objemu sa 99% látky získa v prvom podniku.