Полимеризација пропилена: шема, једначина, формула

Шта је полимеризација пропилена? Које су карактеристике тока ове хемијске реакције? Покушајмо пронаћи детаљне одговоре на ова питања.

Карактеристике једињења

Реакционе шеме за полимеризацију етилена и пропилена показују типична хемијска својства која поседују сви чланови класе олефина. Ово необично име је дат овој класи из старог имена уља који се користи у хемијској производњи. У 18. веку је добијен етилен хлорид, који је био уљана течна супстанца.

Међу карактеристикама свих представника класе ненасићених алифатских угљоводоника, примећујемо присуство у њима једну двоструку везу.

Радикална полимеризација пропилена објашњава се прецизно присуством двоструке везе у структури супстанце.

Општа формула

У свим представницима хомологне серије алкена, општа формула има облик Ц _н Х _2н . Недостатак водоника у структури објашњава посебност хемијских особина ових угљоводоника.

Једначина за реакцију полимеризације пропилена је директна потврда могућности руптуре у таквој вези коришћењем повишене температуре и катализатора.

Незасићени радикал назива се алил или пропенил-2. Зашто је полимеризација пропилена? Производ ове интеракције се користи за синтезу синтетичког каучука, који је, заузврат, потребан у модерној хемијској индустрији.

Физичке особине

Једначина полимеризације за пропилен потврђује не само хемијске, већ и физичке особине супстанце. Пропилен је гасовита супстанца са ниским температурама кључања и топљења. Овај представник класе алкена има незнатну растворљивост у води.

Хемијска својства

Једначине за реакцију полимеризације пропилена и изобутилена показују да процеси пролазе кроз двоструку везу. Алкенови делују као мономери, а крајњи производи ове интеракције су полипропилен и полиизобутилен. У овој интеракцији која ће се распасти, на крају ће се формирати одговарајуће структуре.

Двоструком везом долази до формирања нових једноставних веза. Како полимеризација пропилена настави? Механизам овог процеса је аналоган процесу који се појављује код свих других представника ове класе незасићених угљоводоника.

Реакција полимеризације пропилена укључује неколико варијанти перколације. У првом случају, процес се спроводи у гасној фази. У другој варијанти, реакција се наставља у течној фази.

Поред тога, полимеризација пропилена такође пролази кроз неке застареле процесе, који укључују употребу засићеног течног угљоводоника као реакционог медија.

Модерна технологија

Полимеризација пропилена у маси у складу са технологијом Спхерипол је комбинација густог реактора за израду хомополимера. Процес укључује употребу реактора гасне фазе са псеудо-тешким слојем за стварање блок кополимера. У таквом случају, реакција полимеризације пропилена подразумева додавање додатних компатибилних катализатора уређају, као и преполимеризацију.

Процесне карактеристике

Технологија подразумијева мјешање компоненти у посебном уређају дизајнираном за претворбу. Ова смеша се затим додаје у реакторе за полимеризацију петље, где се напајају водоник и потрошени пропилен.

Реактори раде у температурном опсегу од 65 до 80 степени Целзијуса. Притисак у систему не прелази 40 бара. Реактори, који се налазе у серији, користе се у фабрикама намењеним великим количинама производње полимера.

Растворни полимер се уклања из другог реактора. Полимеризација пропилена подразумева пренос раствора у дегасер повећаног притиска. Овдје се хомополимер праха уклања из течног мономера.

Производња блок кополимера

Једначина полимеризације за пропилен ЦХ2 = ЦХ-ЦХ3 у овој ситуацији има стандардни механизам протока, постоје разлике само у условима процеса. Заједно са пропиленом и етиленом, прах од дегасера иде у реактор гасне фазе који ради на температури од око 70 степени Целзијуса и притиску не више од 15 бара.

Блок кополимери, након што су повучени из реактора, уносе посебан систем за евакуацију из мономера полимера у праху.

Полимеризација пропилена и бутадиена отпорног на ударце омогућава употребу другог гасовитог реактора. Омогућава повећање нивоа пропилена у полимеру. Осим тога, могуће је додати адитиве за готов производ, употреба гранулације, помаже у побољшању квалитета добијеног производа.

Специфичност полимеризације алкена

Постоје неке разлике између производње полиетилена и полипропилена. Једначина полимеризације за пропилен нам омогућава да разумемо да се претпоставља другачији режим температуре. Осим тога, постоје неке разлике у завршној фази ланца процеса, као иу областима коришћења крајњих производа.

Пероксид се користи за смоле које имају одличне реолошке особине. Они имају повећан ниво флуида таљења, слична физичка својства са материјалима који имају индекс ниске потрошње.

Смоле које имају одличне реолошке особине се користе у процесу бризгања, као иу случају израде влакана.

Да би се повећала транспарентност и чврстоћа полимерних материјала, произвођачи покушавају да додају посебне кристализујуће адитиве у реакциону смешу. Неки од прозирних материјала од полипропилена се постепено замењују другим материјалима у области издувавања и ливења.

Специфичности полимеризације

Полимеризација пропилена у присуству активног угља наставља брже. Тренутно се користи каталитички комплекс угљеника са транзиционим металом базиран на адсорпционом капацитету угљеника. Као резултат полимеризације добија се производ који има одличне карактеристике перформанси.

Главни параметри процеса полимеризације су брзина реакције, као и молекулска тежина и стереоизомерни састав полимера. Такође су важна физичка и хемијска природа катализатора, средство за полимеризацију и степен чистоће састојака реакционог система.

Линеарни полимер се добија иу хомогени иу хетерогени фази, када се говори о етилену. Разлог је тај да наведена супстанца нема просторне изомере. Да бисте добили изотактични полипропилен, покушајте користити чврсте титанове хлориде, као и органоалуминијумска једињења.

Када се користи комплексно адсорбиран на кристалном титанијум хлориду (3), могуће је добити производ са унапред одређеним карактеристикама. Редовност решетке носача није довољан фактор да катализатор добије високу стереоспецифичност. На пример, у случају избора титана јодида (3), примећује се већа количина атаркатног полимера.

Каталитичке компоненте које се разматрају су типа Левис-а, па су зато повезане са селекцијом медија. Најкорисније окружење је коришћење инертних угљоводоника. Пошто је титанијум хлорид (5) активни адсорбент, углавном се одабиру алифатски угљоводоници. Како полимеризација пропилена настави? Формула производа има облик (-ЦХ2-ЦХ2-ЦХ2-) н. Алгоритам саме реакције аналоган је току реакције у преосталим представницима дате хомологне серије.

Хемијска интеракција

Хајде да анализирамо главне опције интеракције за пропилен. С обзиром да у својој структури постоји двострука веза, главне реакције настављају се управо с његовим уништењем.

Халогенација се наставља на обичној температури. На месту поремећаја сложене комуникације долази до несметаног прикључивања халогена. Као резултат ове интеракције формира се дихалогено једињење. Најтеже је јодирање. Бромирање и хлорисање се одвијају без додатних услова и трошкова енергије. Флуорација пропилена наставља експлозијом.

Реакција хидрогенације подразумева употребу додатног акцелератора. Катализатор је платина, никал. Као резултат хемијске интеракције пропилена са водоником, формира се пропан - представник класе ограничавајућих угљоводоника.

Хидрација (додавање воде) врши се према ВВ Марковниковом правилу. Његова суштина састоји се у везивању двоструке везе атома водоника са пропиленским угљеником, који има максималну количину. У овом случају, халоген ће бити причвршћен за запремину Ц, која има минимални број водоника.

Пропилен се одликује запаљењем кисеоника у ваздуху. Као резултат ове интеракције добиће се два основна производа: угљен-диоксид, водена пара.

Када се на ову хемикалију понашају јаки оксиданти, као што је калијум перманганат, примећује се његова промена боје. Међу производима хемијске реакције је дихидрични алкохол (гликол).

Припрема пропилена

Све методе могу се подијелити у двије главне групе: лабораторијске, индустријске. У лабораторијским условима могуће је добити пропилен када се водоник халид одваја од почетног халоалкила када је алкохолни раствор натријум хидроксида изложен њима.

Пропилен се формира током каталитичке хидрогенације пропина. У лабораторији ова супстанца може се добити дехидратацијом пропанол-1. У овој хемијској реакцији, као катализатор, користи се фосфорна или сумпорна киселина, алуминијум.

Како се пропилен производи у великим количинама? Због чињенице да се ова хемикалија ретко налази у природи, развијене су индустријске могућности за његову припрему. Најчешћи је изолација алкена од рафинираних производа.

На пример, врши се пуцање сирове уља у посебном флуидизованом кревету. Пропилен се производи пиролизом бензинске фракције. У овом тренутку, алкен се екстрахује из придруженог гаса, гасовитих производа коксања угља.

Постоји низ опција пиролизе за пропилен:

• У цевним пећима;
• У реактору коришћењем кварцног расхладног средства;
• Лавровски процес;
• Аутотермална пиролиза методом Бартлом.

Међу исцрпљеним индустријским технологијама, неопходно је забележити каталитичку дехидрогенацију засићених угљоводоника.

Апликација

Пропилен има разноврсне примене и стога се производи у великој мери у индустрији. Појава овог незасићеног угљоводоника је резултат рада Натта. Средином двадесетог века, коришћењем Зиеглеровог каталитичког система, развио је технологију полимеризације.

Ната је успео да добије стереорегуларни производ, који је он назвао изотактичким, јер су у структури метил групе лоциране на једној страни ланца. Захваљујући овој "амбалажи" молекула полимера, добијени полимерни материјал има одличне механичке карактеристике. Полипропилен се користи за производњу синтетичких влакана, у потрази за пластичном масом.

Отприлике десет процената нафтног пропилена потроши се за производњу његовог оксида. До средине прошлог века ова органска супстанца је добијена методом хлорохидрина. Реакција се наставила кроз стварање интермедијарног производа пропилен хлорохидрина. Ова технологија има одређене недостатке, која су повезана са употребом скупог хлора и хидрираног креча.

У нашем времену, ова технологија је замењена процесом халкона. Базира се на хемијској интеракцији пропена са хидропероксидима. Пропилен оксид се користи у синтези пропилен гликола, који се користи за производњу полиуретанских пена. Сматра се да су одлични материјали за облагање, тако да ће креирати пакете, тепихе, намештај, материјале за топлотну изолацију, сорбинг течности и филтриране материјале.

Поред тога, међу главним применама пропилена, треба споменути синтезу ацетона и изопропил алкохола. Изопропил алкохол, који је одличан растварач, сматра се вредним хемијским производом. У раном двадесетом веку овај органски производ је произведен методом сумпорне киселине.

Осим тога, технологија директне хидрације пропена развијена је увођењем киселих катализатора у реакциону смешу. Око половине произведеног пропанола иде у синтезу ацетона. Ова реакција подразумијева елиминацију водоника, изведеног на 380 степени Целзијуса. Катализатори у овом процесу су цинк и бакар.

Међу важним применама пропилена, хидроформилација има посебну улогу. Пропен иде на производњу алдехида. Оксинсинтеза у нашој земљи почела је да се користи од средине прошлог века. Ова реакција тренутно заузима значајно место у петрохемијској индустрији. Хемијска реакција пропилена са синтезним гасом (смеша угљен моноксида и водоника) на температури од 180 степени, каталитичар кобалт оксида и притисак од 250 атмосфера, два алдехида. Једна има нормалну структуру, друга има закривљени ланац угљеника.

Одмах након открића овог технолошког процеса, ова реакција је постала предмет истраживања за многе научнике. Тражили су начине да ублаже услове свог курса, покушали су смањити проценат у резултујућој мешавини алдехидне разгранате структуре.

У ту сврху су измишљени економски процеси, који укључују употребу других катализатора. Било је могуће смањити температуру, притисак, повећати принос линеарне структуре алдехида.

Естри акрилне киселине, који су такође повезани са полимеризацијом пропилена, користе се као кополимери. Око 15 процената петрохемијског пропена користи се као почетни материјал за стварање акронитрила. Ова органска компонента је неопходна за производњу драгоцених хемијских влакана - нитрона, стварања пластике, производње гума.

Закључак

Полипропилен се сада сматра највећом петрохемијском производњом. Потражња за овим квалитетом и јефтиним полимером расте, тако да постепено измиче полиетилен. Неопходан је за стварање чврсте амбалаже, плоча, филмова, аутомобилских делова, синтетичког папира, конопаца, дијелова тепиха, као и за стварање разноврсне кућне опреме. Почетком двадесет првог века производња полипропилена била је друга по величини у полимерној индустрији. С обзиром на захтеве различитих индустријских грана, можемо закључити: у блиској будућности, тренд обимне производње пропилена и етилена ће се наставити.