Síntesis de productos químicos
Desde materias primas petroquímicas hasta productos químicos finos de alto valor agregado, desde métodos de síntesis tradicionales hasta procesos verdes y sostenibles, la aplicación de productos químicos impulsa continuamente la renovación y el progreso de la tecnología de síntesis química. El papel central de las materias primas petroquímicas básicas en la síntesis química
Las materias primas de base petroquímicas forman la red de columna vertebral para la síntesis química, de las cuales las familias de alquenos y aromáticos son particularmente importantes. Los compuestos olefínicos como el propileno, el buteno y el butadieno y los compuestos aromáticos como el benceno, el tolueno y el xileno pueden derivarse de miles de productos químicos a través de una serie de reacciones químicas, formando un sistema masivo de la industria química moderna. Estas materias primas básicas son similares a las de la industria química; Lego y quot; , a través de diferentes combinaciones y formas de transformación, para construir productos químicos especiales para satisfacer las necesidades de todos los campos.
Aplicaciones diversificadas de carbotricarbotetraolefinas: el propileno, como el carbotriolefina más importante, tiene aplicaciones que van mucho más allá de la síntesis de polipropileno. A través de la reacción de oxidación del amoníaco, el propileno se puede convertir en acrilonitrilo, un monómero clave para la producción de materiales importantes como fibras acrílicas, caucho de nitrilo y resinas ABS.
El isopropanol, producido por la reacción de alquilación entre el propileno y el benceno, es seguido por el proceso de isopropanol para producir fenol y acetona, que son materias primas básicas en los campos de resinas, aglutinantes y disolventes, respectivamente. El valor de los carbotetraalquenos (buteno, isobutileno, butadieno) no puede ser subestimado. A través de la reacción de modulación lineal, el butadieno puede formar alquenos de cadena lineal de ocho carbonos, que luego se obtienen a través de la alaldeación e hidrogenación para obtener nonol. Esta sustancia tiene un amplio uso en fragancias sintéticas, surfactantes, aditivos para lubricantes, etc. En particular, cuando se utilizan complejos de cobalto como catalizadores, los dímeros, trímeros y tetrámeros de butadieno pueden ser excelentes materias primas para la síntesis de alcoholes avanzados y almizcle macrocíclico, proporcionando un apoyo importante para la industria de las fragancias.
El benceno, como el miembro más basal de la familia de los aromáticos, se utiliza alrededor del 50% del benceno en todo el mundo para la producción de estireno, el monómero que hace plásticos de poliestireno y otros copolímeros del sistema de estireno
Otro 15-18% del benceno se utiliza en la producción de ciclohexano (precursor del nylon) y fenol, mientras que el benceno es el punto de partida para la síntesis de derivados importantes como anilina, alquilbenceno y anhídrico maleico. Aunque el tolueno se utiliza principalmente como disolvente en aplicaciones directas (en pinturas, tintas, resinas, etc.), su valor como intermediario de síntesis es más prominente. A través de una serie de reacciones, el tolueno se puede convertir en productos como ácido ** benzoico, cloruro de bencilo, m-cresol, diisocianato de tolueno (TDI)**. Estas sustancias se convierten en materias primas clave para pesticidas, medicamentos y materiales de poliuretano. Los tres isómeros del xileno (o, mo y par) son igualmente distintos, en particular el ácido tereftálico, producido por la oxidación del p-xileno, que es una materia prima insustituible para la producción de fibras de poliéster y plásticos como el PET.
Tabla: principales materias primas de base petroquímica y productos derivados
Materia prima básicaLos principales derivados
Áreas de aplicación
propileno
Acrilonitrilo, isopropilfenilo, óxido de propano
Fibras sintéticas, caucho, plásticos, resinas
butadieno
Nonol, alcohol superior, musk macrocíclico
Aromas, surfactantes, aditivos para lubricantes
benceno
Estireno, ciclohexano, fenol
Plástico, nylon, resina, adhesivo
tolueno
Ácido benzoico, TDI, m-cresol
Pesticida, medicina, material del poliuretano
Mecanismos de reacción y optimización de procesos: la transformación de estas materias primas básicas implica múltiples mecanismos catalíticos y tipos de reacciones. En el caso de la separación de isobutileno, debido a que su punto de ebullición con n-buteno es solo 0,6 ℃ diferente, en la industria se utilizan principalmente separaciones químicas como extracción de ácido sulfuroso, separación por adsorción, deshidratación de resina, especialmente el método de craqueo de metil tert-butiléter (MTBE) es el más ampliamente utilizado. Considerando que los requisitos de pureza del isobutileno varían también en función del producto final: se requiere una pureza superior al 50% para la producción de MTBE, tert-butanol, etc.; La preparación de metacrilato de metilo (materia prima de plexiglás) requiere una pureza superior al 90%; La síntesis de butilo de roble requiere más del 99% de isobutileno de alta pureza. El control fino de estas condiciones de reacción y rutas de proceso muestra la esencia de la ciencia y la tecnología en la síntesis de productos químicos.
Ver más sobre