Cumene jarayoni nima?
Kumen jarayoni sanoat ishlab chiqarishining asosiy usullaridan biridirfenol(C₆H₅OH). Bu jarayon maxsus sharoitlarda gidroksillanish orqali fenol hosil qilish uchun xom ashyo sifatida kumendan foydalanadi. O'zining yetuk texnologiyasi, arzonligi va yuqori mahsulot sifati tufayli fenol ishlab chiqarish uchun kumen jarayoni kimyo sanoatida keng qo'llaniladi.
Ushbu maqola fenol ishlab chiqarish printsipi va bosqichlarini kumen jarayoni bilan batafsil tahlil qiladi va o'quvchilarga ushbu muhim kimyoviy ishlab chiqarish texnologiyasini har tomonlama tushunishga yordam beradi.
Kumen jarayonining reaksiya printsipi
Kumen jarayoni bilan fenol ishlab chiqarishning asosiy reaktsiyasi kumenning gidroksillanishidir. Asosiy printsip shundan iboratki, kumen molekulasidagi metil guruhi kislotali sharoitda fenol hosil qilish uchun gidroksil guruhi bilan almashtiriladi.
Xususan, kumen (C₆H₅CH(CH₃)₂) qizdirilganda konsentrlangan sulfat kislota (H₂SO₄) bilan reaksiyaga kirishib, p-izopropilfenol (C₆H₅C(OH)H(CH₃)₂) va oz miqdorda sulfat hosil qiladi. Keyinchalik, p-izopropilfenol gidroliz reaktsiyasi orqali fenolga (C₆H₅OH) aylanadi. Reaksiyalarning umumiy kimyoviy tenglamalari quyidagicha:
C₆H₅CH(CH₃)₂ + H₂SO₄ → C₆H₅C(OH)H(CH₃)₂ + HSO₄⁻
C₆H₅C(OH)H(CH₃)₂ + 3H₂O → 2C₆H₅OH + CH₄
Yuqoridagi reaksiyalardan ko’rinib turibdiki, kumen jarayonining kaliti kislotali sharoitda gidroksillanish reaksiyasida va undan keyingi gidroliz reaksiyasida yotadi. Sulfat kislota butun jarayon davomida katalizator sifatida muhim rol o'ynaydi.
Kumen jarayonining jarayon bosqichlari
Kumen jarayoni orqali fenol ishlab chiqarish uchun maxsus jarayon oqimini quyidagi asosiy bosqichlarga bo'lish mumkin:
1. Xom ashyoni tayyorlash va shakllantirish
Kumen jarayoni bilan fenol ishlab chiqarishning birinchi bosqichi xom ashyoni tayyorlash va shakllantirishdir. Ushbu jarayonning asosiy xom ashyosi bo'lgan Cumene, uning tozaligi 99% dan ortiq bo'lishini ta'minlash uchun avval distillash orqali tozalanishi kerak. Katalizator sifatida konsentrlangan sulfat kislota (odatda 98% konsentratsiyasi bilan) reaksiyada asosiy rol oʻynaydi. Reaksiya samaradorligini oshirish uchun sulfat kislotaning tarqalishini va reaktsiyaning rivojlanishini rag'batlantirish uchun kumenga oz miqdorda suv qo'shiladi.
2. Gidroksillanish reaksiyasi
Gidroksillanish reaktsiyasi bosqichida kumen va konsentrlangan sulfat kislota reaktorda aralashtiriladi va 100-130 ° S gacha qizdiriladi. Kislotali sharoitda kumen molekulasidagi metil guruhi gidroksillanishdan o'tib, p-izopropilfenol va sulfat qo'shimcha mahsulotlarni hosil qiladi. Bu reaktsiya ekzotermik reaktsiya bo'lib, reaksiyaning bir xilligi va barqarorligini ta'minlash uchun reaksiya harorati va aralashtirish tezligini nazorat qilish kerak.
3. Gidroliz reaksiyasi
Gidroksillanish reaktsiyasi tugagandan so'ng, mahsulot gidroliz reaktsiyasidan o'tishi kerak, uning maqsadi p-izopropilfenolni fenolga aylantirishdir. Bu vaqtda reaksiya aralashmasiga ko'p miqdorda suv qo'shiladi, shuning uchun p-izopropilfenol suv bilan gidrolizga kirishadi va fenol va metan gazini hosil qiladi.
4. Neytrallash va ajratish
Gidroliz reaktsiyasi tugagandan so'ng, tizimda ko'p miqdorda sulfat kislota va sulfat qo'shimcha mahsulotlar mavjud. Ushbu kislotali moddalarni zararsizlantirish uchun neytrallash reaktsiyasi uchun gidroksidi moddalar (natriy gidroksidi yoki kaltsiy gidroksid kabi) qo'shiladi va eriydigan sulfatlar va suv hosil bo'ladi. Keyinchalik, fenol qatlamlarni ajratish yoki distillash texnologiyasi orqali qo'shimcha mahsulotlardan ajratiladi.
5. Tozalash va tozalash
Xom fenol tarkibidagi aralashmalar yuqori toza fenol mahsulotlarini olish uchun distillash kabi tozalash jarayonlari orqali chiqariladi. Qayta ishlash jarayonida fenolning sifati va tozaligi sanoat standartlariga mos kelishini ta'minlash uchun reaktsiya sharoitlarini ham qat'iy nazorat qilish kerak.
Kumen jarayonining afzalliklari va qo'llanilishi
Fenol ishlab chiqarish uchun kumen jarayoni quyidagi muhim afzalliklarga ega:
Engil reaktsiya shartlari:An'anaviy fenol ishlab chiqarish usullari bilan solishtirganda, kumen jarayoni yumshoqroq reaktsiya sharoitlariga va xavfsizroq ishlab chiqarish jarayoniga ega.
Ko'p xom ashyo manbalari:Kumenni neftni qayta ishlash zavodlarining qo'shimcha mahsulotlaridan olish mumkin, buning natijasida xom ashyo narxi past bo'ladi.
Mahsulotning yuqori tozaligi:Jarayonni aniq nazorat qilish orqali fenolning tozaligi va sifati yuqori darajaga yetishi mumkin.
Hozirgi vaqtda kumen jarayoni tomonidan ishlab chiqarilgan fenol doimiy ravishda o'sib borayotgan bozor talabi bilan fenolik qatronlar, epoksi qatronlar va neylon kabi turli xil kimyoviy mahsulotlarni ishlab chiqarishda keng qo'llaniladi.
Xulosa
Fenol ishlab chiqarish uchun kumen jarayoni samarali va tejamkor ishlab chiqarish jarayoni bo'lib, uning yadrosi kumenning gidroksillanishi va keyingi gidroliz reaktsiyasidir. Xom ashyoni tayyorlash, gidroksillanish reaktsiyasi, gidroliz reaktsiyasi, neytrallash bilan ishlov berish, tozalash va tozalash kabi bosqichlar orqali nihoyat yuqori toza fenol mahsulotlarini olish mumkin.
Kimyoviy mahsulotlarga global talabning uzluksiz o'sishi bilan kumen jarayoni bilan fenol ishlab chiqarish texnologiyasini optimallashtirish davom etadi, bu esa turdosh tarmoqlarni rivojlantirishga muhim yordam beradi.
Yuborilgan vaqt: 23-iyun-2025
