Кумен процесс гэж юу вэ?
Cumene процесс нь үйлдвэрлэлийн үйлдвэрлэлийн үндсэн аргуудын нэг юмфенол(C₆H₅OH). Энэ процесс нь тодорхой нөхцөлд гидроксилжих замаар фенол үүсгэхийн тулд куменыг түүхий эд болгон ашигладаг. Технологи нь боловсорч гүйцсэн, хямд өртөгтэй, бүтээгдэхүүний чанар сайтай тул фенол үйлдвэрлэх куменыг химийн үйлдвэрт өргөнөөр ашигладаг.
Энэхүү нийтлэл нь фенол үйлдвэрлэх зарчим, үе шатуудыг кумены процессоор нарийвчлан шинжлэх бөгөөд уншигчдад энэхүү чухал химийн үйлдвэрлэлийн технологийг ойлгоход тусална.
Кумен процессын урвалын зарчим
Кумены процессоор фенол үйлдвэрлэх үндсэн урвал нь кумены гидроксилжилт юм. Үндсэн зарчим нь кумены молекул дахь метилийн бүлгийг хүчиллэг нөхцөлд гидроксил бүлгээр орлуулж фенол үүсгэдэг.
Тодруулбал, кумен (C₆H₅CH(CH₃)₂) нь халаах үед төвлөрсөн хүхрийн хүчилтэй (H₂SO₄) урвалд орж p-изопропилфенол (C₆H₅C(OH)H(CH₃)₂) болон бага хэмжээний сульфат үүсгэдэг. Дараа нь p-изопропилфенол нь гидролизийн урвалаар фенол (C₆H₅OH) болж хувирдаг. Урвалын химийн ерөнхий тэгшитгэл нь дараах байдалтай байна.
C₆H₅CH(CH₃)₂ + H₂SO₄ → C₆H₅C(OH)H(CH₃)₂ + HSO₄⁻
C₆H₅C(OH)H(CH₃)₂ + 3H₂O → 2C₆H₅OH + CH₄
Дээр дурдсан урвалуудаас харахад кумен процессын гол түлхүүр нь хүчиллэг нөхцөлд гидроксилжих урвал ба дараагийн гидролизийн урвалд оршдог. Хүхрийн хүчил нь процессын туршид катализаторын үүрэг гүйцэтгэдэг.
Кумен процессын үйл явцын үе шатууд
Кумен процессоор фенол үйлдвэрлэх тусгай процессын урсгалыг дараах үндсэн үе шатанд хувааж болно.
1. Түүхий эд бэлтгэх, найруулах
Кумен процессоор фенол үйлдвэрлэх эхний алхам бол түүхий эдийг бэлтгэх, боловсруулах явдал юм. Энэ процессын үндсэн түүхий эд болох Cumene-ийн цэвэршилтийг 99% -иас дээш байлгахын тулд эхлээд нэрэх замаар цэвэршүүлэх шаардлагатай. Баяжуулсан хүхрийн хүчил (ихэвчлэн 98% -ийн концентрацитай) нь урвалд гол үүрэг гүйцэтгэдэг катализатор болгон ашигладаг. Урвалын үр ашгийг дээшлүүлэхийн тулд хүхрийн хүчлийн тархалт болон урвалын явцыг дэмжихийн тулд бага хэмжээний ус cumene нэмнэ.
2. Гидроксилжих урвал
Гидроксилжих урвалын шатанд кумен ба төвлөрсөн хүхрийн хүчлийг реакторт хольж, 100-130 ° C хүртэл халаана. Хүчиллэг нөхцөлд кумены молекул дахь метилийн бүлэг нь гидроксилжилтад орж, р-изопропилфенол ба сульфатын дайвар бүтээгдэхүүн үүсгэдэг. Энэ урвал нь экзотермик урвал бөгөөд урвалын жигд, тогтвортой байдлыг хангахын тулд урвалын температур болон хутгах хурдыг хянах шаардлагатай.
3. Гидролизийн урвал
Гидроксилжих урвал дууссаны дараа бүтээгдэхүүн нь гидролизийн урвалд орох шаардлагатай бөгөөд түүний зорилго нь р-изопропилфенолыг фенол болгон хувиргах явдал юм. Энэ үед урвалын хольцонд их хэмжээний ус нэмдэг тул р-изопропилфенол нь устай гидролизийн урвалд орж фенол, метан хий үүсгэдэг.
4. Саармагжуулах ба салгах
Гидролизийн урвал дууссаны дараа системд их хэмжээний хүхрийн хүчил ба сульфатын дайвар бүтээгдэхүүнүүд байдаг. Эдгээр хүчиллэг бодисыг саармагжуулахын тулд шүлтлэг бодисыг (натрийн гидроксид эсвэл кальцийн гидроксид гэх мэт) саармагжуулах урвалд нэмж, уусдаг сульфат, ус үүсгэдэг. Дараа нь фенолыг дайвар бүтээгдэхүүнээс давхаргаар ялгах эсвэл нэрэх технологиор ялгадаг.
5. Цэвэршүүлэх, цэвэршүүлэх
Түүхий фенол дахь хольцыг нэрэх гэх мэт цэвэршүүлэх процессоор зайлуулж, өндөр цэвэршилттэй фенол бүтээгдэхүүн гаргаж авдаг. Цэвэршүүлэх явцад фенолын чанар, цэвэр байдлыг үйлдвэрлэлийн стандартад нийцүүлэхийн тулд урвалын нөхцөлийг хатуу хянах шаардлагатай.
Кумен процессын давуу тал ба хэрэглээ
Фенол үйлдвэрлэх кумен процесс нь дараахь чухал давуу талуудтай.
Бага зэргийн урвалын нөхцөл:Фенол үйлдвэрлэх уламжлалт аргуудтай харьцуулахад кумен процесс нь илүү зөөлөн урвалын нөхцөл, аюулгүй үйлдвэрлэлийн процесстой байдаг.
Түүхий эдийн арвин эх үүсвэр:Куменыг боловсруулах үйлдвэрүүдийн дайвар бүтээгдэхүүнээс гаргаж авдаг тул түүхий эдийн зардал бага байдаг.
Бүтээгдэхүүний өндөр цэвэршилт:Процессын нарийн хяналтаар фенолын цэвэр байдал, чанар өндөр түвшинд хүрч чадна.
Одоогийн байдлаар кумены процессоор гаргаж авсан фенолыг фенолын давирхай, эпокси давирхай, нейлон зэрэг химийн янз бүрийн бүтээгдэхүүн үйлдвэрлэхэд өргөн ашиглаж байгаа бөгөөд зах зээлийн эрэлт хэрэгцээ тасралтгүй өсөн нэмэгдэж байна.
Дүгнэлт
Фенол үйлдвэрлэх кумен процесс нь үр ашигтай бөгөөд хэмнэлттэй үйлдвэрлэлийн процесс бөгөөд түүний гол хэсэг нь куменыг гидроксилжуулах, дараа нь гидролизийн урвал юм. Түүхий эд бэлтгэх, гидроксилжих урвал, гидролизийн урвал, саармагжуулах эмчилгээ, цэвэршүүлэх, цэвэршүүлэх зэрэг алхмуудыг хийснээр эцсийн эцэст өндөр цэвэршилттэй фенолын бүтээгдэхүүнийг олж авах боломжтой.
Химийн бүтээгдэхүүний дэлхийн эрэлт тасралтгүй өсөхийн хэрээр фенол үйлдвэрлэх технологийг кумен процессоор үргэлжлүүлэн сайжруулж, холбогдох салбарыг хөгжүүлэхэд чухал дэмжлэг үзүүлэх болно.
Шуудангийн цаг: 2025 оны 6-р сарын 23-ны хооронд
