روشهای تولید استون | سنتز استن | CO(CH3)2

روشهای تولید استون | شرکت سپهر گاز کاویان – دارنده گواهینامه iso17025 و آزمایشگاه مرجع اداره استاندارد – 02146835980 -02146837072 – 09022734708

استون، یک ترکیب شیمیایی آلی با فرمول شیمیایی CO(CH₃)₂ است. این ماده ساده‌ترین و کوچک‌ترین عضو خانواده کتون‌ها محسوب می‌شود. مایعی بی‌رنگ، فرار و قابل اشتعال است که بوی مشخصی دارد.

خواص فیزیکی و شیمیایی

در جدول زیر مهم‌ترین خواص فیزیکی و شیمیایی استون ارائه شده است:

کاربردهای استون

استون به دلیل خواص حلالیت بالایی که دارد، در صنایع مختلف کاربردهای فراوانی دارد. برخی از مهم‌ترین کاربردهای استون عبارتند از:

1. حلال: استون به عنوان یک حلال قوی برای بسیاری از مواد آلی، از جمله رنگ‌ها، رزین‌ها، چسب‌ها، چربی‌ها و روکش‌ها استفاده می‌شود.
2. پاک‌کننده: استون به عنوان پاک‌کننده لاک ناخن و سایر مواد چسبنده کاربرد دارد.
3. تولید مواد شیمیایی: استون به عنوان ماده اولیه در تولید بسیاری از مواد شیمیایی دیگر، مانند متیل متاکریلات (برای تولید پلاستیک) و ایزوپروپیل الکل استفاده می‌شود.
4. صنعت داروسازی: استون در تولید برخی داروها به عنوان حلال و واکنشگر استفاده می‌شود.
5. صنعت رنگ و پوشش: استون به عنوان رقیق‌کننده رنگ و تمیزکننده ابزارهای رنگ‌آمیزی استفاده می‌شود.

روش‌های تولید استون

استون، یکی از حلال‌های آلی پرکاربرد و مهم است که در صنایع مختلفی مورد استفاده قرار می‌گیرد. این ماده شیمیایی به روش‌های مختلفی تولید می‌شود که در ادامه به بررسی آن‌ها می‌پردازیم.

روش‌های اصلی تولید استون

فرآیند کومن (Cumene Process)

این روش، رایج‌ترین و صنعتی‌ترین روش تولید استون است. امروزه، بیش از 80 درصد استون تولیدی جهان از طریق فرآیند کومن به دست می‌آید

• • مکانیسم: در این فرآیند، بنزن با پروپیلن واکنش می‌دهد تا کومن تولید شود. سپس کومن در حضور اکسیژن اکسید شده و فنول و استون تولید می‌کند.
  • مزایا: راندمان بالا و یکپارچگی با تولید فنول، دو مزیت اصلی این روش هستند.
  • معایب: نیاز به تجهیزات خاص و پیچیدگی فرآیند، از جمله معایب این روش محسوب می‌شود.

اکسیداسیون مستقیم پروپیلن (Wacker-Hoechst Process: واکر-هوخست)

1. • مکانیسم: در این روش، پروپیلن به طور مستقیم با اکسیژن در حضور کاتالیزور پالادیوم اکسید شده و استون تولید می‌کند.
   • مزایا: حذف مرحله تولید کومن و ساده‌تر بودن فرآیند نسبت به روش کومن.
   • معایب: تولید محصولات جانبی بیشتر ، انتخاب‌پذیری پایین و نیاز به بهینه سازی‌های بیشتر شرایط واکنش.

هیدروژن‌زدایی از ایزوپروپانول

این روش یکی از قدیمی‌ترین روش‌های تولید استون است

• • مکانیسم: در این روش، پروپیلن ابتدا با آب واکنش داده و ایزوپروپیل الکل تولید می‌کند. سپس، ایزوپروپانول در حضور کاتالیزورهای فلزی مانند مس یا نقره، هیدروژن‌زدایی شده و استون تولید می‌شود.
  • مزایا: سادگی فرآیند و دسترسی آسان به ایزوپروپانول.
  • معایب: راندمان پایین‌تر نسبت به روش‌های دیگر و نیاز به انرژی بیشتر.

روش‌های قدیمی‌تر تولید استون

• تقطیر خشک استات‌ها: در گذشته، استون از تقطیر خشک نمک‌های استات مانند استات کلسیم تولید می‌شد.
• تخمیر باکتریایی: در جنگ جهانی اول، از باکتری‌ها برای تولید استون از نشاسته و قند استفاده می‌شد.

مقایسه روش‌ها

عوامل موثر در انتخاب روش تولید استون

1. در دسترس بودن مواد اولیه: مهم‌ترین عامل در انتخاب روش تولید است، زیرا هر روش به مواد اولیه خاصی نیاز دارد.
2. هزینه تولید: هزینه تولید هر روش، بسته به قیمت مواد اولیه، انرژی و تجهیزات متفاوت است.
3. خلوص محصول: خلوص محصول مورد نظر، در انتخاب روش تولید موثر است.
4. میزان تولید: ظرفیت تولید مورد نظر، در انتخاب نوع راکتور و فرآیند تاثیرگذار است.
5. مقیاس تولید: برای تولید در مقیاس بزرگ، فرآیند کومن به دلیل اقتصادی بودن، انتخاب مناسبی است.
6. محصولات جانبی: نوع و مقدار محصولات جانبی تولید شده، در انتخاب روش تولید و همچنین فرایند جداسازی محصولات موثر است.
7. تقاضا برای محصولات جانبی: اگر تقاضای زیادی برای فنول وجود داشته باشد، فرآیند کومن انتخاب بهتری خواهد بود.
8. ملاحظات زیست‌محیطی: فرآیندهای تولید مختلف، اثرات زیست‌محیطی متفاوتی دارند.