प्रोपलीन ऑक्साइड: सूत्र, गुण, अनुप्रयोग और उत्पादन

2024 लेखक: Angel Austin | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2023-12-17 05:27

प्रोपलीन ऑक्साइड कार्बनिक संश्लेषण के उत्पादों में से एक है। इस यौगिक की खपत की मात्रा लगातार बढ़ रही है, क्योंकि यह मूल्यवान रासायनिक उत्पाद प्राप्त करने के लिए एक कच्चा माल है। इस पदार्थ के औद्योगिक संश्लेषण के लिए कई प्रौद्योगिकियां हैं।

सामान्य जानकारी

प्रोपलीन ऑक्साइड, या प्रोपलीन ऑक्साइड, सामान्य परिस्थितियों में एक विशिष्ट ईथर गंध के साथ एक स्पष्ट तरल है। यह अतिरिक्त प्रतिक्रियाओं की विशेषता है, जो इसकी संरचना में तीन-सदस्यीय एपॉक्सी रिंग को खोलने में आसानी से जुड़ा है। इस संपत्ति के कारण, यह यौगिक कई पदार्थों के साथ प्रतिक्रिया करता है और सबसे महत्वपूर्ण उत्पादों में से एक है, जिसे बाद में कई अन्य सामग्री प्राप्त करने के लिए उपयोग किया जाता है।

प्रोपलीन ऑक्साइड का अनुभवजन्य सूत्र C₃H₆O है। इस यौगिक के नाम के पर्यायवाची शब्द मिथाइलॉक्सिरेन हैं; 1, 2 - प्रोपलीन ऑक्साइड; 1, 2 - एपॉक्सीप्रोपेन।

भौतिक गुण

इस पदार्थ की मुख्य भौतिक विशेषताएं हैं:

• घनत्व (सामान्य परिस्थितियों में) – 859किग्रा/मी³;
• क्वथनांक - 34.5 °С;
• ताप क्षमता - 1.97 J/(kg∙K);
• अपवर्तनांक – 1, 366;
• गतिशील चिपचिपाहट (25°С पर) – 0.28;
• कम सांद्रता ज्वलनशील सीमा - 2-21% (मात्रा के अनुसार)।

विषाक्तता

पदार्थ दूसरे खतरनाक वर्ग का है, पानी में एमपीसी 0.01 मिलीग्राम/लीटर है। प्रोपलीन ऑक्साइड के संपर्क में आने से निम्नलिखित विकार हो सकते हैं:

• त्वचा और श्लेष्मा झिल्ली में जलन;
• आंदोलनों का बिगड़ा हुआ समन्वय;
• संचार विकार;
• सीएनएस अवसाद;
• कार्निया जलना;
• स्तब्ध हो जाना;
• कोमा।

यह यौगिक कार्सिनोजेनिक, म्यूटाजेनिक और साइटोटोक्सिक भी है।

रासायनिक गुण

प्रोपलीन ऑक्साइड के रासायनिक गुणों में शामिल हैं:

• घुलनशीलता - अधिकांश कार्बनिक सॉल्वैंट्स और पानी में अच्छा;
• पानी के साथ प्रतिक्रिया करने से प्रोपलीन ग्लाइकोल बनता है;
• अल्कोहल और फिनोल के साथ प्रतिक्रियाओं में, ग्लाइकोल ईथर प्राप्त होते हैं;
• कार्बोक्सिल समूहों वाले एसिड के साथ प्रतिक्रिया एस्टर (क्षार धातुओं की उपस्थिति में) देती है;
• उत्प्रेरक (क्षार, अल्कोहल, फिनोल और अन्य) की भागीदारी के साथ बहुलकीकरण एक उच्च आणविक भार के साथ पॉलीप्रोपाइलीन ऑक्साइड के गठन की ओर जाता है।

रासायनिक उद्योग में, एथिलीन ऑक्साइड और प्रोपलीन ग्लाइकॉल वाले कॉपोलिमर सबसे अधिक महत्व रखते हैं। प्रोपलीन को 200 डिग्री सेल्सियस तक गर्म करने पर प्रोपलीन ऑक्साइड के जलयोजन के परिणामस्वरूप प्राप्त किया जाता है, अतिरिक्त16 वायुमंडल का दबाव और क्षार की उपस्थिति में। अंतिम उत्पाद में लगभग 20% पॉलीप्रोपाइलीन ग्लाइकोल भी होता है।

आवेदन

प्रोपलीन ऑक्साइड का उपयोग निम्नलिखित उद्देश्यों के लिए किया जाता है:

• पॉलिएस्टर रेजिन, रबर जैसे पॉलिमर और पॉलीयुरेथेन के लिए घटकों का संश्लेषण, जिसका व्यापक रूप से निर्माण, मोटर वाहन भागों, फर्नीचर, खेल उत्पादों, कोटिंग्स, इन्सुलेशन, फुटवियर उद्योग में उपयोग किया जाता है;
• प्रोपलीन ग्लाइकोल ईथर सॉल्वैंट्स, स्नेहक और ब्रेक तरल पदार्थ, कीटनाशकों का निर्माण;
• चिकित्सा उपकरणों, पैकेज्ड खाद्य उत्पादों की नसबंदी;
• तकनीकी जरूरतों के लिए डिटर्जेंट, इमल्सीफायर और डेमल्सीफायर का उत्पादन।

उत्पादन

औद्योगिक पैमाने पर, प्रोपलीन ऑक्साइड प्राप्त करना कई तरीकों से किया जाता है:

• हाइपोक्लोरस एसिड के घोल में हाइपोक्लोरिनेशन, इसके बाद प्रोपलीन क्लोरोहाइड्रिन का सैपोनिफिकेशन और अंतिम उत्पाद (डीहाइड्रोक्लोरिनेशन) का अलगाव। इस विधि का नुकसान महंगा कच्चा माल (क्लोरीन और बुझा हुआ चूना) है, साथ ही भंग रूप में बड़ी मात्रा में कैल्शियम क्लोराइड का बनना है।
• क्यूमीन हाइड्रोपरॉक्साइड के साथ प्रोपलीन का एपॉक्सीडेशन। इस तकनीक की विशेषता उच्च स्तर की उत्पाद उपज (99% तक) है।
• स्टाइरीन और प्रोपलीन ऑक्साइड का एक साथ संश्लेषण। पेट्रोकेमिकल कंपनी Nizhnekamskneftekim में इस तकनीक में महारत हासिल है। कच्चा माल एथिलबेन्जीन है। यह ऑक्सीजन के साथ ऑक्सीकृत होता है130 डिग्री सेल्सियस का तापमान, जिसके बाद हाइड्रोपरॉक्साइड प्राप्त होता है, जो प्रोपलीन के साथ प्रतिक्रिया करता है। फिर टाइटेनियम डाइऑक्साइड की उपस्थिति में मिथाइलफेनिलकार्बिनोल का निर्जलीकरण किया जाता है।
• पेरोक्साइड रास्ता। प्रोपलीन को कार्बनिक हाइड्रोपरॉक्साइड्स (मिथाइलप्रोपेन और एथिलबेनज़ीन या टर्ट-ब्यूटाइल पेरोक्साइड) के साथ ऑक्सीकृत किया जाता है। प्रक्रिया 100 डिग्री सेल्सियस के तापमान और 20-30 वायुमंडल के दबाव के साथ-साथ उत्प्रेरक - मोलिब्डेनम ऑक्साइड की उपस्थिति में होती है।

एनआरपीओ प्रक्रिया

2000 के दशक से, प्रोपलीन ऑक्साइड के उत्पादन में हाइड्रोजन पेरोक्साइड (HPPO प्रक्रिया) पर आधारित एक नई तकनीक का भी उपयोग किया गया है। यह H₂O₂ के साथ प्रोपलीन के प्रत्यक्ष ऑक्सीकरण पर आधारित है। कई वैज्ञानिकों ने पहले इस उत्पाद को प्रक्रिया को सरल बनाने, उत्पादन लागत को कम करने और उप-उत्पादों की संख्या को कम करने के लिए इस तरह से प्राप्त करने का प्रयास किया है, लेकिन प्रस्तावित तरीके लाभहीन और असुरक्षित थे।

प्रोपीलीन एपॉक्सीडेशन एक रिएक्टर में किया जाता है जहां मिथाइल अल्कोहल के साथ मेथनॉल पेरोक्साइड का उपयोग विलायक के रूप में किया जाता है। प्रारंभिक सामग्री के रूप में प्रोपलीन के पॉलिमरिक या रासायनिक ग्रेड का उपयोग किया जाता है। प्रतिक्रिया एक स्थिर उत्प्रेरक में मध्यम तापमान और ऊंचे दबाव पर होती है।

एचपीपीओ प्रक्रिया के लाभ इस प्रकार हैं:

• कुछ उप-उत्पाद;
• कोई क्लोरीन नहीं, जो एक खतरनाक और विषैला अभिकर्मक है;
• लंबा उत्प्रेरक जीवन;
• रूपांतरण की उच्च डिग्री (तैयार उत्पाद में पेरोक्साइड का स्थानांतरण) और रासायनिक प्रतिक्रिया की चयनात्मकता;
• शोधित विलायक को पुनर्चक्रण में खिलाना।

रूसी निर्माता

रूस में, केवल दो उद्यमों में प्रोपलीन ऑक्साइड का उत्पादन किया जाता है:

• JSC Nizhnekamskneftekhim (तातारस्तान में स्थित)। यहां 2 तकनीकों में महारत हासिल है - С₈Н₈ और C₃H का संयुक्त संश्लेषण 6 _{O, साथ ही क्लोरोहाइड्रिन विधि (क्लोरीन के साथ प्रोपलीन मिलाकर, मध्यवर्ती प्रोपलीन क्लोरोहाइड्रिन प्राप्त करना और चूने के दूध के साथ इसका उपचार करना)।}
• खिमप्रोम (केमेरोवो शहर)।

उत्पादित मात्रा के संदर्भ में, 99% पदार्थ पहले उद्यम में प्राप्त होते हैं।