ایزوپروپیل الکل چگونه به صورت صنعتی ساخته می شود؟
ایزوپروپیل الکل (IPA، ایزوپروپانول، 2-پروپانول، CAS 67-63-0) به صورت صنعتی از دو مسیر اصلی تولید می شود: هیدراتاسیون پروپن و هیدروژنه کردن استون.
1. هیدراتاسیون پروپن
در فرآیند غیرمستقیم (اسید سولفوریک)، پروپن حاصل از پالایش نفت یا کراکینگ با بخار با اسید سولفوریک غلیظ واکنش داده و هیدروژن سولفات ایزوپروپیل را تشکیل می‌دهد که سپس به ایزوپروپانول هیدرولیز می‌شود در حالی که اسید بازیافت و بازیافت می‌شود. در فرآیند هیدراتاسیون مستقیم، پروپن و بخار آب روی یک اسید فسفریک جامد یا کاتالیزور اکسید تنگستن در دمای بالا (حدود 200 درجه سانتیگراد) و فشار بالا واکنش می دهند و گزینش پذیری بالاتری را با خوردگی و مشکلات اسیدی کمتر ایجاد می کنند. هیدراتاسیون مستقیم امروزه مسیر تجاری غالب است.
2. هیدروژنه شدن استون
استون به صورت کاتالیستی روی کاتالیزور نیکل یا مس در دما و فشار متوسط هیدروژنه می شود تا ایزوپروپانول تولید کند. این مسیر در جایی جذاب است که استون به عنوان محصول فرعی در دسترس است، به عنوان مثال از فرآیند کومن برای فنل، یا از زغال سنگ-تولید استون شیمیایی.
IPA خام با تقطیر خالص می شود. از آنجایی که ایزوپروپانول و آب یک آزئوتروپ را تشکیل می دهند، مراحل جداسازی اضافی (تقطیر آزئوتروپیک یا استخراجی) برای رسیدن به درجه های بی آب با خلوص بالا استفاده می شود.
ویژگی های کلیدی
| اموال | ارزش |
|---|---|
| شماره CAS | 67-63-0 |
| فرمول مولکولی | C3H8O / (CH3)2CHOH |
| وزن مولکولی | 60.10 گرم در مول |
| ظاهر | مایع شفاف و بی رنگ |
| نقطه جوش | 82.5 C |
| نقطه ذوب | -89.5 C |
| نقطه اشتعال | 11.7 درجه سانتیگراد (لیوان بسته) |
| چگالی (20 درجه سانتیگراد) | 0.786 گرم بر سانتی متر مکعب |
| شماره سازمان ملل | 1219، کلاس 3، PG II |
نمرات اصلی و برنامه های کاربردی
حلال صنعتی: روغن‌ها، صمغ‌ها، شلاک و رزین‌های جوهر، پوشش‌ها و محصولات پاک‌کننده را حل می‌کند.
ضد عفونی کننده و ضد عفونی کننده: محلول های آبی 60-90 درصد به طور گسترده برای ضدعفونی کننده های دست و ضد عفونی سطوح استفاده می شود.
الکترونیک: IPA{0}}با خلوص بالا بردهای مدار چاپی، ویفرها و اجزای نوری را تمیز می‌کند.
مواد دارویی و آرایشی: حلال استخراج، حامل مواد کمکی و مواد تشکیل دهنده در محصولات مراقبت شخصی.
خودرو: یخ زدای سیستم سوخت و افزودنی ضد یخ.
ایمنی و جابجایی
IPA یک مایع بسیار قابل اشتعال (GHS Flam. Liq. 2, H225) با نقطه اشتعال پایین است. بخارات ممکن است با هوا مخلوط های انفجاری تشکیل دهند. ظروف را بسته و زمین دار نگه دارید و دور از منابع اشتعال و اکسید کننده های قوی نگهداری کنید. از تهویه کافی استفاده کنید و از عینک پاشیدن آب و دستکش‌های مقاوم در برابر مواد شیمیایی- استفاده کنید. IPA سمیت حاد کمی دارد، اما استنشاق غلظت بالای بخار می تواند باعث خواب آلودگی و تحریک چشم ها و مجاری تنفسی شود.
سوالات متداول
س: ایزوپروپیل الکل چگونه تولید می شود؟
عمدتاً با هیدراتاسیون پروپن (فرایند اسید سولفوریک غیرمستقیم یا هیدراتاسیون کاتالیزوری مستقیم) و با هیدروژنه کردن کاتالیزوری استون.
س: تفاوت بین فرآیندهای هیدراتاسیون غیرمستقیم و مستقیم چیست؟
فرآیند غیرمستقیم پروپن با اسید سولفوریک غلیظ واکنش می دهد تا ایزوپروپیل هیدروژن سولفات را تشکیل دهد که سپس با اسید بازیافت و بازیافت به ایزوپروپانول هیدرولیز می شود. فرآیند مستقیم پروپن با بخار آب روی یک اسید فسفریک جامد یا کاتالیزور اکسید تنگستن در حدود 200 درجه سانتیگراد و فشار بالا واکنش می دهد و انتخاب پذیری بالاتری را با خوردگی و اسید زائد کمتر می دهد. هیدراتاسیون مستقیم امروزه مسیر تجاری غالب است.
س: چرا IPA بدون آب به تقطیر خاصی نیاز دارد؟
ایزوپروپانول و آب حداقل-آزئوتروپ در حال جوش را در حدود 87.7 درصد وزنی ایزوپروپانول تشکیل می دهند، بنابراین تقطیر معمولی نمی تواند آب باقیمانده را حذف کند. تقطیر آزئوتروپیک یا استخراجی با یک حباب برای تولید گریدهای بی آب با خلوص بالا استفاده می شود.
س: IPA درجه الکترونیکی برای چه استفاده می شود؟
IPA درجه-الکترونیکی با خلوص بالا (معمولاً 99.9٪ یا بالاتر با یون‌های فلزی، ذرات و رطوبت بسیار کم) برای تمیز کردن بردهای مدار چاپی، ویفرها و اجزای نوری استفاده می‌شود و به سرعت تبخیر می‌شود بدون اینکه بقایایی باقی بماند.
س: آیا ایزوپروپیل الکل با آب قابل اختلاط است؟
بله، IPA کاملاً با تمام نسبت‌ها با آب قابل اختلاط است، به همین دلیل است که محلول‌های آبی 60 تا 90 درصد معمولاً برای ضدعفونی‌کننده‌های دست، ضدعفونی سطوح و تمیز کردن تهیه می‌شوند.
س: ایزوپروپیل الکل برای حمل و نقل چگونه طبقه بندی می شود؟
IPA به عنوان UN 1219، مایع قابل اشتعال کلاس 3، گروه بسته بندی II ارسال می شود. ظروف باید بسته و زمین شده و دور از منابع اشتعال و اکسید کننده های قوی نگهداری شوند.