Oxidul de propilenă: formulă, proprietăți, aplicații și producție

Oxidul de propilenă este un produs de sinteză organică. Consumul acestui compus este în creștere constantă, deoarece este o materie primă pentru produse chimice valoroase. Sunt disponibile mai multe procedee pentru sinteza sa industrială.

Prezentare generală

Oxidul de propilenă, sau oxidul de propilenă, în condiții normale, este un lichid limpede cu un miros eteric caracteristic. Se caracterizează prin reacții de adiție, care este cauzată de ușurința deschiderii inelului epoxidic cu trei membri în structura sa. Datorită acestei proprietăți, compusul reacționează cu multe substanțe și este unul dintre cele mai importante produse care este utilizat ulterior pentru a produce multe alte materiale.

Formula empirică a oxidului de propilenă este C₃H₆O. Sinonimele pentru denumirea acestui compus sunt: metiloxiran; 1,2 - oxid de propilenă; 1,2 - epoxipropan.

proprietăți fizice

Principalele proprietăți fizice ale substanței sunt:

• densitate (în condiții standard) - 859 kg/m³;
• punctul de fierbere - 34,5 °C;
• capacitate termică 1,97 J/(kg∙К);
• indice de refracție - 1,366;
• vâscozitate dinamică (la 25 °C) - 0,28;
• limita inferioară a concentrației de inflamabilitate - 2-21% (în volum).

Toxicitate

Substanța aparține celui de-al doilea clasa de pericol, MAC în apă - 0,01 mg/l. Următoarele tulburări pot apărea în contact cu oxidul de propilenă:

• iritarea pielii și a membranelor mucoase;
• afectarea coordonării mișcărilor;
• tulburări circulatorii;
• Inhibarea SNC;
• arsuri corneene;
• stupefacție;
• comă.

Acest compus are, de asemenea, efecte cancerigene, mutagene și citotoxice.

Proprietăți chimice

Proprietățile chimice ale oxidului de propilenă includ:

• solubilitate - bună în majoritatea solvenților organici și în apă;
• care reacționează cu apa produce propilenglicol;
• reacțiile cu alcooli și fenoli dau eteri de glicol;
• interacțiunea cu acizii care conțin grupe carboxilice dă esteri (în prezența metalelor alcaline);
• polimerizarea cu catalizatori (alcalini, alcooli, fenoli și alții) duce la formarea de oxid de polipropilenă cu o greutate moleculară mare.

În industria chimică, copolimerii cu oxid de etilenă și propilenglicol sunt cei mai importanți. Propilena se obține prin hidratarea oxidului de propilenă la temperaturi de până la 200°C, la 16 atmosfere și în prezența unui alcalin. Produsul final conține, de asemenea, aproximativ 20% polipropilen glicol.

Aplicații

Oxidul de propilenă este utilizat în următoarele aplicații:

• Sinteza componentelor pentru rășini poliesterice, polimeri de tip cauciuc și poliuretan, care sunt utilizate pe scară largă în industria construcțiilor, în producția de autovehicule; - producția de autovehicule piese de schimb, mobilier, articole sportive, acoperiri, izolații, industria încălțămintei
• producția de solvenți, lubrifianți și lichide de frână din propilenglicol-eter, insecticide
• sterilizarea echipamentelor medicale, a produselor alimentare ambalate;
• producția de detergenți, emulgatori și demulsificatori pentru nevoi tehnice.

Producție

La scară industrială, se produce oxid de propilenă în mai multe moduri:

Procesul HPPO

Începând cu anul 2000, producția de oxid de propilenă se bazează, de asemenea, pe noul procedeu de peroxid de hidrogen (procedeul HPPO). Se bazează pe oxidarea directă a propilenei cu H₂O₂. Mulți oameni de știință au încercat anterior să producă acest produs în acest mod pentru a simplifica procesul, a reduce costurile de producție și a reduce numărul de produse secundare, dar metodele propuse au fost neprofitabile și nesigure.

Propilena este epoxidată într-un reactor care utilizează peroxid de metanol cu alcool metilic ca solvent. Ca material de bază se utilizează polimeri sau substanțe chimice de propilenă. Reacția are loc într-un catalizator staționar la temperatură moderată și presiune ridicată.

Avantajele procesului HPPO sunt

• un număr mic de subproduse;
• absența clorului, care este un reactiv periculos și toxic;
• prelungită viață catalizator;
• grad ridicat de conversie (transformarea peroxidului în produs final) și selectivitate a reacției chimice;
• introducerea solventului purificat în ciclul de reciclare.

Producători ruși

În Rusia, oxidul de propilenă este produs în doar două fabrici:

• OAO Nizhnekamsknefteftekhim (situat în Tatarstan). Aici sunt stăpânite 2 tehnologii - co-sinteza de C₈Н₈ și C₃H₆O, precum și metoda clorohidrinei (amestecarea propilenei cu clor, producerea de clorohidrină de propilenă intermediară și tratarea acesteia cu lapte de var).
• "Khimprom (orașul Kemerovo).

În ceea ce privește volumul produs, 99% din substanță este produsă la prima fabrică.