نحوه تهیه ایزوپروپانول وکاربرد آن

نحوه تهیه ایزوپروپانول

در ابتدا پروسه تولید ایزوپروپانول شامل حل پروپان در آب و یا هیدروژنه کردن استون انجام شد. امروز به جز هیدروژنه کردن استون دو روش هیدراسیون غیرمستقیم و مستقیم در صنعت برای تولید ایزوپروپانول مورد استفاده قرار می گیرد. و در هر دو روش نیاز به تقطیر الکل از آب و سایر محصولات جانبی است.

محصول این فرآیند آزئوتروپ ساده، تقریبا 87,9 درصد وزنی ایزوپروپانول و 12.1 درصد وزنی آب است. الکل ایزوپروپیل بدون آب خالص توسط تبخیر آزئوتروپ ایزوپروپیل آبدار، با استفاده از دی ایزوپروپیل اتر یا سیکلو هگزان به عنوان عامل آزئوتروپ کننده انجام می شود. در ادامه به معرفی این سه روش برای تولید ایزوپروپیل الکل خواهیم پرداخت.

هیدراسیون غیرمستقیم

در هیدراسیون غیرمستقیم پروپان با اسید سولفوریک واکنش داده تا مخلوطی از سولفات های اتر تهیه شود. در این فرآیند می توان از پروپان کیفیت پایین و یا گاز رقیق شده پروپیلن استفاده کرد. جالب است بدانید که این روش برای تولید و فروش ایزوپروپانول در آمریکا به طور وسیعی استفاده می شود. در این روش ایزوپروپیل بسیار بیشتری نسبت به 1-پروپانول تولید خواهد شد.

در ادامه با هیدرولیز کردن اترها با بخار ایزوپروپیل الکل توسط تقطیر تولید می شود. دی ایزوپروپیل اتر یک محصول جانبی شاخص این فرآیند است. که به پروسه بازگشته و مجددا هیدرولیز شده تا محصول دلخواه تولید شود.واکنش در غلظت بالای اسید سولفوریک با درصد وزنی بالاتر از 80 درصد و دمای پایین 20 تا 30 درجه سانتی گراد انجام می شود. البته در غلظت پایین اسید سولفوریک (بین 60 تا 80 درصد وزنی) فرآیند در دمای 60 تا 65 درجه سانتی گراد صورت خواهد گرفت.

هیدراسیون مستقیم

در هیدراسیون مستقیم پروپان و آب در فاز گاز یا مایع، در فشار بالا و با حضور کاتالیست های اسیدی جامد انجام می شود. این فرآیند معمولا به پروپیلن با درصد خلوص بالا (بیش از 90 درصد) احتیاج دارد. این روش بیشتر در اروپا مورد استفاده قرار می گیرد.

هیدروژنه کردن استون

هیدروژنه کردن استون خام در فاز مایع روی نیکل اسفنجی یا مخلوطی از اکسید کرم و مس برای به دست آوردن ایزوپروپیل الکل انجام می پذیرد. این فرآیند زمانی مفید است که شاهد تولید بسیار زیاد استون مثل فرآیند کیومن باشیم.

به عنوان حلال

یکی از دلایل خرید ایزوپروپیل توسط مشتریان این است که بسیاری از ترکیبات غیرقطبی را در خود حل می کند. همچنین در مقایسه با اتانول، سریع تبخیر شده و هیچ روغنی باقی نمی گذارد. در مقایسه با دیگر حلال ها میزان سمی بودن آن بسیار کمتر است و به همین دلیل به طور وسیعی به عنوان مایع پاک کننده، به ویژه در مورد روغن ها مورد استفاده قرار می گیرد. به طور مثال در پاک کردن عینک ها به همراه متانول، اتانول و ان-بوتانول کارکرد داشته و لوازم الکترونیکی و کامپیوتری مانند پین های ارتباطی، لیزرهای اپتیک با آن تمیز شده و حرارت سی پی یو توسط این الکل گرفته می شود.

به عنوان واسطه

ایزوپروپیل الکل را با استریفای کردن(ترکیب با استر، استریریزه کردن) تبدیل به استات ایزوپروپیل کرده و به عنوان حلال دیگری مورد استفاده قرار می دهند که در ترکیب با دی سولفید کربن و سدیم هیدروکساید، سدیم ایزوپروپیلاکسنات تولید کرده که به عنوان یکی از عوامل فلوتاسیون و علف هرزکش استفاده می شود. همچنین در ترکیب با تیتانیوم تترا کلراید و آلومینیوم فلزی، تیتانیوم و آلومینیوم ایزوپروپوکساید تولید کرده که خود عاملی شیمیایی و یک کاتالیست است.

مهم ترین کاربردهای ایزوپروپیل الکل

به جز کاربردهای ذکر شده و آزمایشگاهی(مثلا به جای فرمالدئید)، علت اصلی خرید ایزوپروپیل الکل استفاده در صنعت چاپ به عنوان خنک کننده و در پزشکی به عنوان الکل مالشی قبل و هنگام جراحی به جهت جلوگیری از عفونت است. الکل مالشی، ژل پاک کننده دست و پد ضد آلودگی، همه 60 تا 70 درصد ایزوپروپیل الکل در ساختار خود دارند. معمولا در مایع های پاک کننده دست از پروپانول 75 درصد استفاده می شود.

از کاربردهای دیگر این الکل می توان به عنوان خشک کننده در تانک های سوخت استفاده شود، هر چند الکل باعث از بین رفتن آب نخواهد شد، اما موجب می شود که آب در گازوئیل حل شود. ضمن اینکه موجب پایین آمدن دمای تانک خواهد شد. بعد از حل شدن آب در گازوئیل دیگر منجمد نخواهد شد و مشکلی برای تانک سوخت پیش نخواهد آمد. همچنین این الکل به عنوان پاک کننده، سیال ترمز، از سیستم ترمز هیدرولیک کاربرد دارد.