Cumene Prosesi nədir?
Cumene prosesi sənaye istehsalının əsas üsullarından biridirfenol(C₆H₅OH). Bu proses xüsusi şəraitdə hidroksilləşmə yolu ilə fenol yaratmaq üçün xammal kimi kumendən istifadə edir. Yetkin texnologiyaya, aşağı qiymətə və yüksək məhsul keyfiyyətinə görə fenol istehsalı üçün kumen prosesi kimya sənayesində geniş tətbiq olunur.
Bu məqalə fenol istehsalının prinsipi və mərhələlərini kumen prosesi ilə ətraflı təhlil edəcək və oxuculara bu mühüm kimyəvi istehsal texnologiyasını hərtərəfli başa düşməyə kömək edəcəkdir.
Kumen prosesinin reaksiya prinsipi
Kumen prosesi ilə fenol istehsalında əsas reaksiya kumenin hidroksilləşməsidir. Əsas prinsip ondan ibarətdir ki, kumen molekulundakı metil qrupu fenol əmələ gətirmək üçün turşu şəraitdə hidroksil qrupu ilə əvəz olunur.
Xüsusilə, kumen (C₆H₅CH(CH₃)₂) qızdırıldıqda konsentratlaşdırılmış sulfat turşusu (H₂SO₄) ilə reaksiyaya girərək p-izopropilfenol (C₆H₅C(OH)H(CH₃)₂) və az miqdarda sulfat məhsulu əmələ gətirir. Sonradan p-izopropilfenol hidroliz reaksiyası vasitəsilə fenola (C₆H₅OH) çevrilir. Reaksiyalar üçün ümumi kimyəvi tənliklər aşağıdakı kimidir:
C₆H₅CH(CH₃)₂ + H₂SO₄ → C₆H₅C(OH)H(CH₃)₂ + HSO₄⁻
C₆H₅C(OH)H(CH₃)₂ + 3H₂O → 2C₆H₅OH + CH₄
Yuxarıdakı reaksiyalardan görünür ki, kumen prosesinin açarı turşu şəraitdə hidroksilləşmə reaksiyasında və sonrakı hidroliz reaksiyasındadır. Kükürd turşusu bütün prosesdə katalizator kimi mühüm rol oynayır.
Cumene Prosesinin Proses Addımları
Kumen prosesi ilə fenol istehsalı üçün xüsusi proses axını aşağıdakı əsas mərhələlərə bölmək olar:
1. Xammalın hazırlanması və formalaşdırılması
Kumen prosesi ilə fenol istehsalında ilk addım xammalın hazırlanması və formalaşdırılmasıdır. Bu prosesin əsas xammalı olan Cumene, saflığının 99%-dən çox olmasını təmin etmək üçün əvvəlcə distillə yolu ilə təmizlənməlidir. Reaksiyada əsas rol oynayan katalizator kimi qatılaşdırılmış sulfat turşusu (adətən 98% konsentrasiyası ilə) istifadə olunur. Reaksiya səmərəliliyini artırmaq üçün kükürd turşusunun yayılmasını və reaksiyanın gedişatını təşviq etmək üçün kumenə az miqdarda su əlavə edilir.
2. Hidroksilləşmə reaksiyası
Hidroksilləşmə reaksiyası mərhələsində kümen və konsentratlaşdırılmış sulfat turşusu reaktorda qarışdırılır və 100-130°C-yə qədər qızdırılır. Turşu şəraitdə kumen molekulunda olan metil qrupu p-izopropilfenol və sulfat əlavə məhsulları əmələ gətirmək üçün hidroksilləşməyə məruz qalır. Bu reaksiya ekzotermik reaksiyadır və reaksiyanın vahidliyini və sabitliyini təmin etmək üçün reaksiya temperaturu və qarışdırma sürətinə nəzarət edilməlidir.
3. Hidroliz reaksiyası
Hidroksilləşmə reaksiyası başa çatdıqdan sonra məhsulun məqsədi p-izopropilfenolun fenola çevrilməsi olan hidroliz reaksiyasından keçməlidir. Bu zaman reaksiya qarışığına çoxlu miqdarda su əlavə edilir ki, p-izopropilfenol su ilə hidroliz reaksiyasına girərək fenol və metan qazı əmələ gətirir.
4. Neytrallaşdırma və Ayırma
Hidroliz reaksiyası başa çatdıqdan sonra sistemdə çoxlu miqdarda sulfat turşusu və sulfat əlavə məhsulları mövcuddur. Bu turşu maddələri zərərsizləşdirmək üçün neytrallaşdırma reaksiyası üçün qələvi maddələr (məsələn, natrium hidroksid və ya kalsium hidroksid) əlavə edilir, həll olunan sulfatlar və su əmələ gəlir. Daha sonra fenol təbəqələşmənin ayrılması və ya distillə texnologiyası vasitəsilə əlavə məhsullardan ayrılır.
5. Təmizləmə və Təmizləmə
Xam fenoldakı çirklər yüksək saflıqda fenol məhsulları əldə etmək üçün distillə kimi təmizlənmə prosesləri ilə çıxarılır. Təmizləmə prosesi zamanı fenolun keyfiyyətinin və saflığının sənaye standartlarına cavab verməsini təmin etmək üçün reaksiya şəraitinə də ciddi nəzarət edilməlidir.
Cumene prosesinin üstünlükləri və tətbiqləri
Fenol istehsalı üçün kumen prosesi aşağıdakı əhəmiyyətli üstünlüklərə malikdir:
Yüngül reaksiya şərtləri:Ənənəvi fenol istehsalı üsulları ilə müqayisədə, kumen prosesi daha yumşaq reaksiya şəraitinə və daha təhlükəsiz istehsal prosesinə malikdir.
Zəngin xammal mənbələri:Cumene neft emalı zavodlarının əlavə məhsullarından əldə edilə bilər ki, bu da aşağı xammal xərcləri ilə nəticələnir.
Yüksək məhsul təmizliyi:Dəqiq prosesə nəzarət vasitəsilə fenolun saflığı və keyfiyyəti yüksək səviyyəyə çata bilər.
Hazırda kumen prosesi ilə əldə edilən fenol davamlı olaraq artan bazar tələbatı ilə fenol qatranları, epoksi qatranlar və neylon kimi müxtəlif kimyəvi məhsulların istehsalında geniş istifadə olunur.
Xülasə
Fenol istehsalı üçün kumen prosesi səmərəli və qənaətcil istehsal prosesidir, onun nüvəsi kümenin hidroksilləşməsi və sonrakı hidroliz reaksiyasıdır. Xammalın hazırlanması, hidroksilləşmə reaksiyası, hidroliz reaksiyası, zərərsizləşdirmə müalicəsi, emalı və təmizlənmə kimi mərhələlərlə nəhayət yüksək saflıqda fenol məhsulları əldə etmək olar.
Kimya məhsullarına qlobal tələbatın davamlı artması ilə, kumen prosesi ilə fenol istehsalı texnologiyası optimallaşdırılmağa davam edəcək və əlaqəli sənaye sahələrinin inkişafına mühüm dəstək verəcəkdir.
Göndərmə vaxtı: 23 iyun 2025-ci il
