Kumil gidroperoksidga kirish
Kumil gidroperoksid (CHP), shuningdek kumil gidroperoksid nomi bilan tanilgan, sanoat jihatidan eng muhim organik gidroperoksidlardan biridir. CAS ro'yxat raqami 80-15-9 va molekulyar formulasi C₉H₁₂O₂ bo'lgan CHP Hock jarayoni orqali fenol va asetondan global ishlab chiqarishda muhim oraliq mahsulot hisoblanadi, bu esa dunyo fenol ishlab chiqarish quvvatining 95% dan ortig'ini tashkil etadi.
Asosiy ma'lumotlar: Kumil gidroperoksid (CHP)
- CAS raqami: 80-15-9
- Molekulyar formulasi: C₉H₁₂O₂
- Molekulyar og'irlik: 152,19 g/mol
- Ko'rinishi: rangsizdan och sariq rangli suyuqlik
- Qaynash nuqtasi: 153°C (parchalanadi)
- Zichlik: ~1,06 g/sm³ 20°C da
- Yarim parchalanish davri (10 soat): ~155°C
- Faol kislorod miqdori: ~10,5% (nazariy)
- Asosiy qo'llanilishi: fenol/atseton ishlab chiqarish uchun oraliq mahsulot (Hock jarayoni)
- Global ishlab chiqarish: yiliga 12 million metrik tonnadan ortiq (oraliq mahsulot sifatida, alohida ajratilmagan)
Fizik va Kimyoviy Xususiyatlari
| Xususiyat | Qiymat |
|---|---|
| Ko'rinishi | Rangsizdan och sariq rangli suyuqlik |
| Hid | Xos aromatik hid |
| 20°C da zichlik | 1,06 g/sm³ |
| Sinish koeffitsienti (nD²⁰) | 1.522-1.525 |
| Yonish nuqtasi | ~79°C (yopiq stakan) |
| Bug' bosimi 20°C da | <0,1 hPa |
| Suvda eruvchanlik | Ozgina eriydi (~1,5 g/100 mL) |
| Organik erituvchilarda eruvchanlik | Alkogollarda, ketonlarda, efirlarda, aromatik uglevodorodlarda eriydi |
| SADT | ~80°C |
Ishlab chiqarish: Kumene oksidlanish jarayoni
CHP sanoat miqyosida kumene (izopropilbenzol)ning suyuq fazada havo oksidlanishi orqali ishlab chiqariladi. Reaksiya erkin radikallik zanjir mexanizmi bo'yicha kechadi:
C₆H₅CH(CH₃)₂ + O₂ → C₆H₅C(CH₃)₂OOH
Oksidlanish odatda 90-120°C haroratda va 4-6 bar bosimda reaktorlar kaskadi yordamida olib boriladi. Biroz ishqoriy sharoitni (pH 8–10) saqlash uchun natriy karbonat yoki natriy gidroksid qo'shiladi, bu esa CHP mahsulotining kislota katalizli parchalanishini bostiradi. Kumennning konversiyasi har bir bosqichda taxminan 20–25% bilan cheklanadi, yon mahsulotlar hosil bo'lishini minimallashtirish uchun; reaksiyaga kirmagan kumenn distillatsiya orqali ajratib olinib, qayta ishlatiladi.
Asosiy qo'llanilishi
1. Fenol va asetondan ishlab chiqarish (Hock jarayoni)
Dunyo bo'ylab ishlab chiqariladigan CHPning katta qismi integratsiyalashgan fenol/aseton zavodlarida o'z ichida iste'mol qilinadi. Hock jarayoni CHPni kislota katalizida fenol va aseton bo'laklariga ajratishni o'z ichiga oladi:
C₆H₅C(CH₃)₂OOH → C₆H₅OH + (CH₃)₂CO
Ushbu reaksiya odatda katalizator sifatida sulfat kislotadan foydalangan holda 50–90 °C haroratda amalga oshiriladi. Fenol/aseton nisbati og'irlik bo'yicha taxminan 1:0,62 ni tashkil etadi. Fenol bisfenol A (polikarbonat va epoksi qatronlar), fenol qatronlari, kaprolaktam (naylon 6) va alkilfenollar ishlab chiqarishda asosiy xomashyo hisoblanadi. Aseton asosan erituvchi sifatida hamda metil metakrilat (MMA) va bisfenol A ishlab chiqarish uchun xomashyo sifatida ishlatiladi.
2. Polimerlash initsiatori
CHP stiren, akrilatlar va boshqa vinil monomerlarning erkin radikalli polimerlash jarayonlarida yuqori haroratli initsiatyor sifatida xizmat qiladi. Uning taxminan 155 °C bo'lgan 10 soatlik yarimparvar harorati uni yuqori haroratda olib boriladigan ommaviy va eritma polimerlash jarayonlari uchun ayniqsa mos qiladi. CHP shuningdek mass polimerizatsiya usuli bilan ABS (akrilonitril-butadien-stirol) qatronlarini ishlab chiqarishda initsiatyor sifatida ishlatiladi.
3. To'yingan bo'lmagan poliester qatronini qotirish
Metall katalizatorlar (odatda kobalt yoki marganets tuzlari) bilan birgalikda CHP xona harorati yoki biroz yuqori haroratlarda to'yingan bo'lmagan poliester qatronlarini qotirishni boshlashi mumkin. Ushbu redoks initsiatizatsiya tizimi qoplamalar, yopishtiruvchilar va quyma buyumlar kabi ilovalar uchun ishlash muddati va qotish tezligi o'rtasida muvozanatni ta'minlaydi.
4. Kimyoviy sintez
CHP turli organik o'zgarishlarda, jumladan alkenlarning epoksidlanishi, sulfidlarning sulfoxidlarga oksidlanishi va Sumitomo PO-only jarayoni (kumene gidroperoksid yordamida propilenning epoksidlanishi) orqali propilen oksidini sanoat miqyosida ishlab chiqarishda oksidlovchi vosita sifatida qo'llaniladi.
Xavfsizlik va ishlash
CHP Organik Peroksid E yoki F turi (UN 3109 yoki 3110) sifatida tasniflanadi, bu esa ko'plab boshqa organik peroksidlarga nisbatan xavf darajasi pastligini anglatadi. Biroq, tegishli xavfsizlik choralarini ko'rish zarur:
- Issiqlik barqarorligi: CHP organik peroksidlar orasida nisbatan yuqori issiqlik barqarorligiga ega, ammo 100 °C dan yuqori haroratda parchalanish tezlashadi. Mahalliy ortiqcha qizishdan saqlaning.
- Ifloslanishga sezgirlik: CHP kuchli kislotalar bilan ifloslanishga sezgir bo'lib, ular ekzotermik parchalanishni katalizlaydi. Uskunalar toza yuvilgan va kislota qoldiqlaridan xoli bo'lishi kerak.
- Saqlash: Asl idishlarda 30°C dan oshmaydigan haroratda saqlang. Yetarli shamollatish va ikkilamchi tutib turishni ta'minlang.
- Yong'in o'chirish: Yong'inni bostirish uchun suv purkashi yoki tumanli suvdan foydalaning. Agar yong'in katta miqdordagi CHPni o'z ichiga olsa, hududni bo'shatish kerak.
- Shaxsiy himoya vositalari: kimyoviy moddalarga chidamli qo'lqoplar (butil rezina yoki PVA), himoya ko'zoynaklari, yuz niqobi va olovga chidamli kiyim.
Tezkor Savollar
Savol: Xavf klassifikatsiyasi bo'yicha CHP boshqa organik peroksidlardan qanday farq qiladi?
J: Kumene gidroperoksid konsentratsiyasi/tarkibiga qarab E yoki F turdagi organik peroksid sifatida tasniflanadi, bu esa uni yong'in va portlash xavfi bo'yicha eng kam xavfli organik peroksidlar qatoriga kiritadi. Bu uning nisbatan yuqori termik barqarorligi, yuqori qaynash nuqtasi va past bug' bosimi bilan bog'liq. Biroq, kuchli kislotalar bilan ifloslangan yoki SADT darajasidan yuqori haroratda qizdirilgan taqdirda CHP hanuzgacha ekzotermik parchalanishga uchrashi mumkin.
Savol: CHP va global fenol bozori o'rtasidagi munosabat qanday?
J: Aslida tijorat miqyosida ishlab chiqariladigan fenolning deyarli barchasi Hock jarayoni orqali, CHPni asosiy oraliq mahsulot sifatida ishlatish orqali olinadi. Ishlab chiqarilgan har bir metrik tonna fenolga taxminan 1,35 metrik tonna kumena sarflanadi. Global fenol bozori 2023 yilda 12 million metrik tonnadan oshib, bisfenol A, fenolik qatronlar va polikarbonat plastmassalarga bo'lgan talab tufayli yillik taxminan 3-4% ga o'sdi. Natijada, CHPga bo'lgan talab fenol/atseton sanoatining holati bilan bevosita bog'liq.
Asosiy xulosalar
- Kumene gidroperoksid (CHP, CAS 80-15-9) Hock jarayoni orqali global fenol/aseton ishlab chiqarishda asosiy oraliq mahsulotdir.
- 10 soatlik yarimparvar muddatga ega bo'lib, taxminan 155 °C haroratda CHP boshqa organik peroksidlarga nisbatan a'lo darajada termik barqarorlik namoyish etadi.
- Fenol ishlab chiqarishdan tashqari, CHP yuqori haroratli polimerlash boshlovchisi, UPR qotirish agenti va kimyoviy sintezda oksidlovchi sifatida xizmat qiladi.
- CHP past xavfli (E/F turi) organik peroksid sifatida tasniflanadi, ammo uni to'g'ri ishlash va saqlash amaliyotlari muhim bo'lib qoladi.
- Global CHP bozori fenolga bo'lgan talab bilan chambarchas bog'liq bo'lib, polikarbonat va epoksi qatron ishlab chiqarishining kengayishi bilan o'sishda davom etmoqda.
- Shandong Do Sender Chemicals polimerlash va kimyoviy sintez uchun yuqori sifatli kumen gidroperoksidini yetkazib beradi.