Conas a Dhéantar Cyclohexanone go Tionsclaíoch? Bealaí Táirgthe, Próisis, agus Feidhmchláir

Go tionsclaíoch, déantar cicliheacsánón a tháirgeadh go príomha trí ocsaídiú cicliheacsán, rud a thugann meascán de chicliheacsánón-ar a dtugtar ola KA, agus ina dhiaidh sin scaradh agus íonú. I measc na mbealaí tráchtála eile tá hidriginiú feanóil agus, níos lú coitianta, próisis atá bunaithe ar chicliheacséin. Tá tábhacht ag baint le tuiscint a fháil ar an gcaoi a dtáirgtear cicliheacsánóin mar go mbíonn tionchar díreach ag an bpróiseas táirgthe ciocliheacsánóin a úsáidtear ar íonacht, ar chostas agus ar iontaofacht an tsoláthair - braitheann rogha an bhealaigh ar chostas an stoic chothaithe, an íonacht atá ag teastáil, agus an bhfuil an táirgeoir ag déanamh aigéad adipeach nó caprolactam le sruth.

Cad é Cyclohexanone?

• Ainm ceimiceach: Cioclaiheacsánóin
• Uimhir CAS: 108-94-1
• Foirmle Mhóilíneach: C₆H₁₀O
• Meáchan Móilíneach:98.14 g/mol
• Foirm fhisiciúil:Gan dath a bheith -leacht olach buí le boladh cosúil le haicéatón/lus an phiobair-
• Príomhfheidhmchláir:Réamhtheachtaí caprolactam (do níolón 6) agus aigéad adipeach (do níolón 66), tuaslagóir tionsclaíoch, agus amhábhar le haghaidh bratuithe, greamacháin, agus idirmheánacha ceimiceacha eile

Conas a Dhéantar Cyclohexanone go Tionsclaíoch?

Úsáidtear trí phríomhbhealach ar bhonn tráchtála, agus níl siad idirmhalartaithe go praiticiúil - tá gach ceann díobh ceangailte le slabhra soláthair bunábhar agus struchtúr costais difriúil.

1. Próiseas Ocsaídiú Cyclohexane (an Bealach is Coitianta)

Is é seo an modh tionsclaíoch is mó, go háirithe nuair a bhíonn cicliheacsánón á tháirgeadh taobh le haigéad aipeach nó caprolactam ag láithreacha táirgthe níolóin comhtháite. Is éard atá i gceist le táirgeadh cicliheacsánóin ó chicliheacsán tríd an gcosán ocsaídiúcháin seo formhór na hacmhainne sintéise domhanda cicliheacsánóin.

Sreabhadh próisis:

Cioclaiheacsán
↓
Ocsaídiú Aeir/Ocsaigin (catalaíoch cóbalt nó mangainéise, 150–160 céim , ~0.9–1.0 MPa)
↓
Ola KA (meascán cicliheacsánól + cicliheacsánóin)
↓
Driogadh/ Scaradh
↓
Cyclohexanone (íonaithe)

Imoibriú:

C₆H₁₂ + O₂ → C₆H₁₀O + H₂O

Go praiticiúil, táirgeann an t-imoibriú cicliheacsánól agus cicliheacsánón le chéile - ar a dtugtar an meascán seoKA ola(ola céatóin-alcóil). Déantar an ocsaídiú i sraith imoibreoirí pas leachta ag baint úsáide as catalaíoch cóbalt intuaslagtha (cosúil le naftaináit chóbalt nó ochtóáit chóbalt), agus cuirtear aer comhbhrúite réamhthéite isteach chun ocsaigin a sholáthar. Príomhshrian oibríochta: coinnítear tiontú cicliheacsán faoi bhun thart ar 10% in aghaidh an phas d’aon ghnó, toisc go ndéanann tiontú faoi bhrú díghrádú ar an roghnaíocht - níl na táirgí inmhianaithe chomh cobhsaí go teirmeach ná an cioglaiheacsán tosaigh, agus mar sin gineann an iomarca comhshó níos mó de na táirgí nach bhfuil ag teastáil seachas níos mó ola KA. Coinníonn sé seo roghnaíocht iomlán KA thart ar 80%, agus athchúrsáiltear cicliheacsán neamh-imoibrithe ar ais isteach sa bheatha.

Cén fáth a bhfuil an bealach seo chun tosaigh i gcúrsaí tionsclaíochta:

• amhábhar saor- Is stoc cothaithe peitriceimiceach toirte measartha íseal é an tioglaiheacsán, a tháirgtear trí bheinséin hidriginithe.
• Táirgeadh-ar scála mór- Scálaíonn an próiseas go maith agus tá sé oiriúnach go maith d'oibríocht tréchur ard, leanúnach.
• Bonneagar atá ann cheana féin- De bharr na mblianta d’acmhainn suiteáilte, go háirithe ag suíomhanna a tháirgeann aigéad adipeach nó caprolactam cheana féin, is é seo an cosán is lú friotaíochta le haghaidh leathnú nó acmhainn nua i slabhraí soláthair níolóin comhtháite.

2. Bealach Hidriginithe Feanól

Sreabhadh próisis:

Feanól
↓
Hidriginiú (pallaidiam-chatalaíoch bunaithe, ~140 céim )
↓
Cyclohexanol (nó díreach chuig Cyclohexanone i-chumraíochtaí aonchéime)
↓
Díhidrigiú (má tá dhá chéim)
↓
Cioclaiheacsánóin

Is féidir an bealach seo a rith mar phróiseas singil-chéim (feanól hidriginithe go díreach go ciogheacsánón) nó mar phróiseas dhá chéim (feanól → cicliheacsánól → díhidriginiú → cicliheacsánón), ag brath ar dhearadh catalaíoch agus imoibreora. Is féidir le catalaígh atá bunaithe ar Pallaidiam táirgeacht chicliheacsánóin os cionn 90% a bhaint amach i hidriginiú imoibreora singil, le cóimheas optamach hidrigine go dtí-mólach feanól thart ar 2.1 le haghaidh táirgeadh ola KA-.

Buntáistí:

Ard-íonacht- Meastar go ginearálta gur próiseas níos glaine é a bhfuil níos mó roghnaíochta ag baint leis ná ocsaídiú cicliheacsán, toisc go seachnaíonn sé an leathadh níos leithne trí-táirgí a thagann ó-ocsaídiú radacach cicliheacsán.

Teorainneacha:

Costas amhábhar níos airde- Tá feanól i gcoitinne níos costasaí ná ciocliheacsán, agus tá a phraghas ceangailte leis an bpróiseas cumene (beinséin + próipiléin → cumene → feanól + aicéatón tríd an bpróiseas Hock), ag cur sraith de nochtadh sa mhargadh stoc cothaithe nach bhfuil ocsaídiú cicliheacsán ag an leibhéal céanna.

3. Ciaclheicéin-Bealach Bunaithe

Sreabhadh próisis:

Cioc-heicéin (ó hidriginiú roghnaíoch beinséin)
↓
Hydration
↓
Cioclehexanol
↓
Díhidriginiú
↓
Cioclaiheacsánóin

Tosaíonn an bealach seo ó chicliheacsán, a tháirgtear é féin trí hidriginiú páirteach (roghnach) beinséine - céad chéim níos casta ná hidriginiú beinséin go hiomlán go cicliheacsán, ach ceann a osclaíonn cosán imoibrithe difriúil. Déantar an cioglaiheacsán a hiodráitiú go cicliheacsánól, a dhí-hidrítear ansin go cicliheacsánón.

Tréithe:

• Bealach eile- Níos lú glactha go domhanda ná ocsaídiú cicliheacsán, ach a úsáidtear ar bhonn tráchtála, go háirithe i bpróisis a forbraíodh do tháirgeadh idirmheánach níolón díreach.
• Roghnaíocht níos fearr- Is féidir leis próifílí roghnaíochta feabhsaithe a thairiscint i gcomparáid le hocsaídiú díreach cicliheacsán, toisc go seachnaíonn sé cuid de na frithghníomhartha radacacha slabhra-a bhaineann leis an bpróiseas sin.

Léaráid Sreabhadh Próiseas Déantúsaíochta Ciccliheacsánóin

Leanann an cosán tráchtála is coitianta, ocsaídiú cicliheacsán, an seicheamh foriomlán seo:

Cioclaiheacsán
|
Imoibreoir Ocsaídiú
(catalaíoch Co/Mn, 150-160 céim , aer/O2)
|
KA Ola
(ciocliheacsánól + cioglaiheacsánón)
|
Scaradh
|
Driogadh
|
Cioclaiheacsánóin
(táirge íonaithe)

I gcás inarb é cicliheacsánón an sprioctháirge deiridh (seachas idirmheánach ar an mbealach go dtí aigéad aipeach), déantar an codán cicliheacsánól d'ola KA a dhí-hidriginiú go catalaíoch chun é a thiontú ina chicliheacsánón breise, ag uasmhéadú táirgeacht an chéatóin inmhianaithe seachas a bheith ag caitheamh le cicliheacsánól mar chomhtháirge.

Comparáid idir Bealaí Táirgthe Cioclaiheacsánóin Tionscail

Tá níos mó tábhachta ag baint le léamh an tábla seo i gcomhthéacs ná na cealla aonair:braitheann an modh táirgthe cicliheacsánóin is fearr go hiomlán ar cad eile atá á dhéanamh ag táirgeoir.Beidh suíomh atá comhtháite le haigéad adipeach nó táirgeadh caprolactam beagnach i gcónaí i bhfabhar ocsaídiú cicliheacsán, toisc gurb é ola KA an stoc cothaithe roinnte do chicliheacsánón agus d'aigéad adipeach, agus tá an caipiteal i bhfeidhm cheana féin. Is mó an seans go mbreithneoidh táirgeoir cicliheacsánóin neamhspleách gan an comhtháthú iartheachtach sin, nó táirgeoir a thugann tosaíocht d’íonachta d’fheidhmchláir chógaisíochta nó speisialtachta, hidriginiú feanóil in ainneoin an chostais stoic chothaithe níos airde.

Cén Fáth a Bhfuil Ocsaídiú Cioglaiheacsán mar an Modh Tionsclaíoch Ceannasach?

Taobh amuigh den phróiseas-buntáistí leibhéal a bhfuil cur síos déanta orthu cheana féin, míníonn roinnt fachtóirí struchtúracha cén fáth go bhfuil an chuid is mó den acmhainn táirgthe domhanda ag an mbealach seo:

• Costas- Is mór-pheitriceimiceach é an tioglaiheacsán le praghsáil iomaíoch seanbhunaithe, murab ionann agus feanól, a iompraíonn préimh chostais atá ceangailte leis an eacnamaíocht táirgthe cumene/aicéatóin.
• Infhaighteacht- Táirgtear ciclohexane ar scála go sonrach chun an slabhra seo a chothú, le soláthar domhanda iontaofa.
• Scála- Tá an próiseas cruthaithe ag toilleadh traenach aonair an-mhór, rud a íslíonn an-costas caipitil in aghaidh an aonaid do tháirgeoirí móra.
• Nylon 6/Nylon 66 tionscal- Tá an chuid is mó den toilleadh domhanda cicliheacsánóin suite ag nó in aice le suíomhanna comhtháite a ídíonn ola KA d’aigéad adipeach (níolón 66) nó cicliheacsánón ar aghaidh go caprolactam (níolón 6), agus mar sin treisíonn an bealach ocsaídiúcháin infheistíocht chaipitil atá ann cheana seachas slabhra soláthair feanóil ar leith a cheangal.

Ról an Chiclohexanone i Táirgeadh níolón 6

Is é seo an tiománaí éilimh aonair is mó do chicliheacsánóin ar fud an domhain, agus is fiú an slabhra iomlán a thuiscint:

Cioclaiheacsán
↓
Cioclaiheacsánóin
↓
Cyclohexanone Oxime (imoibriú le hiodrocsalaimín)
↓
Athshocrú Beckmann
↓
Caprolactam
↓
níolón 6

Tiontaítear ciclohexanone ar dtús go cicliheacsánóin oxime trí imoibriú le hiodrocsalaimín (nó salann hiodrocsalaimín). Téann an oxime faoi ansin anAthshocrú Beckmann- imoibriú catalaíoch aigéid a atheagraíonn an t-ocsaíd ina lachtam fáinne seacht-bhall, caprolactam. Ansin cuirtear fáinne -oscailt Caprolactam le polaiméiriú chun táirgeadhníolón 6, ar cheann de na snáithíní sintéiseacha agus plaistigh innealtóireachta is mó a tháirgtear ar fud an domhain.

Is fiú a thabhairt faoi deara an slabhra comhthreomhar le haghaidh níolón 66: sa chás sin, déantar an meascán iomlán ola KA (idir chicliheacsánól agus cioglaiheacsánón) a ocsaídiú tuilleadh, go hiondúil le haigéad nítreach, chunaigéad aipeach, a chomhcheanglaítear ansin le hexamethylenediamine chun níolón 66 a tháirgeadh. Sin é an fáth a tháirgeann suíomhanna ocsaídiúcháin cioglaiheacsán comhtháite (do slabhra níolón 6) agus aigéad adipeach (do slabhra níolón 66) ón sruth ola KA céanna, ag coigeartú an scoilte bunaithe ar éileamh an mhargaidh do gach cineál níolón.

Feidhmchláir Thionsclaíoch an Chioc-heacsánóin

• Táirgeadh níolón- An feidhmchlár príomhúil, mar réamhtheachtaí caprolactam (níolón 6) agus, trí ola KA, aigéad adipeach (níolón 66).
• Tuaslagóir{{0} A úsáidtear mar thuaslagóir láidir do roisíní, laicir, agus polaiméirí éagsúla, go háirithe nuair is gá tuaslagthacht mhaith d'ábhair pholacha agus neamhpholacha araon.
• Bratuithe- Comhpháirt tuaslagóir coitianta i bratuithe tionsclaíocha agus foirmlithe péinte, luacháilte mar gheall ar a ráta galú agus próifíl sócmhainneachta.
• Greamacháin{{0} A úsáidtear i bhfoirmíochtaí greamaitheacha, go háirithe nuair a chabhraíonn sé le comhpháirteanna polaiméire a thuaslagadh nó a ghníomhachtú.
• idirmheánacha ceimiceacha- Amhábhar do shintéisí ceimiceacha éagsúla iartheachtacha lasmuigh den slabhra níolóin.

Ceanglais Cháilíochta Cyclohexanone do Cheannaitheoirí Tionscail

Ábhar íonachta agus comhsheasmhachta go mór le próiseáil anuas, ós rud é go bhféadfadh neamhíonachtaí cur isteach ar imoibrithe ocsaídiúcháin agus polaiméirithe. I measc na sonraíochtaí tionsclaíocha tipiciúla tá:

Aicmítear cyclohexanone mar leacht indóite (splancphointe timpeall 44 céim ), agus seoltar é go hiondúil i 55-drumaí cruach galún (208 L), i gcarranna umar, nó i trucailí umar. Níl sé creimneach, agus go ginearálta ní bhíonn blaincéadú gáis támh ag teastáil le haghaidh iompair nó stórála - ach ní mór fós é a lipéadú mar ábhar inadhainte/indóite agus é a stóráil ar shiúl ó theas, ó spréacha agus ó lasair oscailte.

Conas Soláthraí Cyclohexanone Iontaofa a Roghnú?

I gcás ceannaitheoirí tionsclaíocha, go háirithe iad siúd a chothaíonn próisis níolón nó speisialtachta ceimiceacha iartheachtacha, ba cheart go rachadh grinnfhiosrúchán an tsoláthraí thar phraghas:

• Teastas Anailíse (COA)- Ba cheart go seolfar gach baisc le COA a dheimhníonn íonacht, cion uisce, aigéadacht agus sonraíochtaí dath i gcoinne do ghráid riachtanach.
• Bileog Sonraí Sábháilteachta (SDS)- Doiciméadúchán reatha SDS maidir le láimhseáil, stóráil agus comhlíonadh iompair.
• Bileog Sonraí Teicniúla (TDS)- Sonraí maoine fisiceacha/ceimiceacha mionsonraithe a bhaineann go sonrach le grád táirge an tsoláthraí.
• Deimhniú ISOLéiríonn - deimhniú bainistíochta cáilíochta ISO 9001 (nó a chomhionann) baisc níos comhsheasmhaí-go-rialú cáilíochta bhaisc.
• Taithí easpórtála- Cuntas teiste maidir le loingseoireacht idirnáisiúnta, doiciméadú custaim, agus comhlíonadh na rialachán ceimiceán margaidh ceann scríbe (m.sh., REACH don AE).
• Pacáistiú- Deimhnigh go bhfuil drumaí, IBC, umar ISO, nó roghanna bulc ag teacht le do riachtanais toirte agus cumas stórála/láimhseála.

Ceisteanna Coitianta

Conas a tháirgtear cicliheacsánóin go tionsclaíoch?

Go príomha trí ocsaídiú aeir catalaíoch de chicliheacsán, a tháirgeann meascán cicliheacsánóil (ola KA) a scartar agus a íonghlantar ansin. Baintear úsáid as bealaí bunaithe ar hidriginiú feanóil agus ar chicliheicéin{-mar mhodhanna malartacha tráchtála, go háirithe nuair is tosaíochtaí iad íonacht níos airde nó eacnamaíocht stoic chothaithe éagsúla.

Cad é an príomh-amhábhar do chicliheacsánóin?

Is é an ciclohexane an t-amhábhar is mó ar domhan, tríd an mbealach ocsaídiúcháin. Is é feanól an príomh-amhábhar don bhealach malartach hidriginithe.

An bhfuil cioglaiheacsánón déanta as beinséin?

Go hindíreach, tá. Ar an mbealach ceannasach, déantar beinséin a hidriginiú go cicliheacsán ar dtús, a ocsaídítear ansin chun cicliheacsánón a tháirgeadh (trí ola KA). Sa bhealach atá bunaithe ar chicliheacsán, déantar beinséin a hidriginiú go páirteach (go roghnach) go cioglaiheacsán seachas go hiomlán go cicliheacsán, ansin hiodráitithe agus díhidriginithe go cioglaiheacsánón. Sa bhealach feanól, déantar beinséin a thiontú go cuméin go hiondúil, ansin go feanól, roimh hidriginiú go cicliheacsánón.

Cad é ola KA i dtáirgeadh cicliheacsánóin?

Is éard atá i ola KA (ola "céatón-alcól") an sruth táirgí measctha cioclheacsánóil/cioglaiheacsánóin a ghintear trí ocsaídiú aer catalaíoch cicliheacsán. Déantar é a dheighilt trí dhriogadh ina chomhdhúile comhpháirte, agus is iondúil go ndéantar aon chicliheacsánól atá beartaithe le haghaidh táirgeadh cicliheacsánóin a dhí-hidriginiú chun táirgeacht iomlán chicliheacsánóin a mhéadú.

Cad é an gaol idir cioglaiheacsánón agus caprolactam?

Is é cyclohexanone an réamhtheachtaí díreach chuig caprolactam. Déantar é a thiontú go cicliheacsánóin ocsaime (trí imoibriú le hiodrocsalaimín), a dhéantar ansin faoi athshocrú Beckmann chun caprolactam - an monaiméir atá ag fáinne-oscailt polaiméirithe chun níolón 6 a tháirgeadh.

Cén modh is coitianta a úsáidtear chun cicliheacsánón a tháirgeadh?

Is é ocsaídiú ciclohexane go ola KA an modh tráchtála is mó a úsáidtear ar fud an domhain, go príomha mar gheall ar chostas stoic chothaithe níos ísle agus a chomhtháthú leis an mbonneagar táirgthe aigéad adipeach agus caprolactam atá ann cheana féin.

An bhfuil táirgeadh cicliheacsánóin neamhdhíobhálach don chomhshaol?

Cosúil leis an gcuid is mó de na próisis pheitriceimiceacha ar mhórscála, tá cúinsí comhshaoil ​​ag baint le táirgeadh cicliheacsánóin a bhaineann le húsáid fuinnimh, le hastuithe VOC, agus trí-bhainistíocht táirgí (go háirithe ó roghnaíocht níos ísle in aghaidh-an bhealaigh ocsaídiúcháin). Bainistíonn táirgeoirí iad seo trí athchúrsáil catalaíoch, trí-aisghabháil táirgí, agus rialuithe astuithe, ach níl aon phríomhbhealach tráchtála ag baint le "tionchar nialasach" - ba cheart do cheannaitheoirí a bhfuil sainriachtanais foinsithe comhshaoil ​​acu fiafraí de sholáthróirí go díreach faoina mbealach próisis agus sonraí astaíochtaí seachas glacadh leis bunaithe ar éilimh ghinearálta an tionscail.