Hóa chất công nghiệp Propylene, ứng dụng và cách sử dụng
Hóa chất công nghiệp Propylene, còn được gọi là propene hoặc methyl ethylene, là một hợp chất hữu cơ không bão hòa có công thức hóa học C3H6, phân tử có một liên kết đôi và là chất có cấu tạo phân tử đơn giản thứ hai của lớp alkene của các hydrocacbon. Propylene là một loại khí không màu với mùi giống như dầu mỏ nhạt. Propylene đã được sử dụng kể từ khi người Ai Cập cổ đại gảy quả sung để kích thích chín (vết thương kích thích sản xuất ethylene bởi mô thực vật). Người Trung Quốc cổ đại sẽ thắp hương trong các phòng kín để tăng cường sự chín của quả lê.
Giới thiệu
Là chất thu được từ dầu mỏ, được vận chuyển dưới dạng khí hóa lỏng dưới áp suất cao. Tiếp xúc với chất lỏng có thể gây tê cóng đồng thời rất dễ cháy, khối lượng phân tử nặng hơn không khí. Bất kỳ rò rỉ nào bằng chất lỏng hoặc hơi đều rất nguy hiểm, có thể ngạt thở do sự dịch chuyển không khí. Dưới sự tiếp xúc kéo dài với lửa hoặc nhiệt độ cao, các thùng chứa có thể bị vỡ gây nổ dữ dội. Propylene được sử dụng để làm cho các hóa chất khác.
Một số dạng thiết bị chứa sử dụng cho Propylene
Propylene là một trong những nguyên liệu hữu cơ cơ bản quan trọng nhất và hiện đang phải đối mặt với tình trạng thâm hụt cung cấp nghiêm trọng trong ngành hóa dầu do nhu cầu về các dẫn xuất propylene tăng trưởng lớn. Tuy nhiên, các phương pháp truyền thống để tăng sản lượng propylene không đạt yêu cầu.
Ví dụ, quá trình bẻ gãy naphtha hơi nước, tạo ra gấp đôi ethylen như propylene, là một lộ trình tốn kém vì đầu tư vốn rất lớn và chi phí nguyên liệu cao. Propane dehydrogenation có thể cho năng suất propylene cao nhưng nguyên liệu chỉ có hiệu quả về chi phí trong những khoảng thời gian hạn chế trong năm, khiến quá trình này đủ tốn kém để hạn chế sản xuất propylen. Propylene cũng có thể được tạo ra ở các đơn vị FCC nhưng năng suất của nó tương đối thấp.
Xem thêm:
Hóa chất tẩy rửa là gì? Các loại hóa chất tẩy rửa thường gặp
Phương pháp sản xuất propylene từ sự biến đổi của etylen và butylen không hấp dẫn vì nó sẽ tiêu thụ cùng một giá trị cao ethylene làm nguyên liệu chính. Do đó, việc phát triển các quy trình hợp lý hơn với năng suất propylene cao là điều mong muốn. Một trong những cách tiếp cận hiệu quả nhất cho mục đích này là tích hợp quy trình sản xuất propylen vào các nhà máy lọc dầu hoặc hóa dầu từ nguyên liệu ít giá trị hơn, chẳng hạn như cặn xúc tác các olefin cacbon C4 hoặc cao hơn; Zeolit, vì sự ổn định nhiệt tuyệt vời của zeolit cùng tính acid và chọn lọc đã được sử dụng rộng rãi trong các quá trình công nghiệp.
Gần đây, người ta đã khám phá khả năng sản xuất propylene thông qua các xúc tác C4-olefin dư thừa, cụ thể là zeolit H-ZSM-5 là chất xúc tác zeolit thích hợp nhất cả về khả năng chống ngừng hoạt động của quá trình hóa dầu và năng suất propylene.
Ứng dụng
Ứng dụng chính cho propylene là polypropylene (PP), chiếm gần hai phần ba lượng tiêu thụ propylene toàn cầu. Propylene cũng được sử dụng để sản xuất acrylonitrile (ACN), propylene oxide (PO), một số rượu, acid cumene và acrylic.
Có ba loại propylene chính được sử dụng: lớp polymer với độ tinh khiết tối thiểu là 99,5%; propylene hóa học có độ tinh khiết tối thiểu 93-94% và propylene dầu mỏ với độ tinh khiết khoảng 70%c (tối thiểu 60).
Propylene được sử dụng để làm ống hút PP: Polypropylene là một trong những linh hoạt nhất của polyme số lượng lớn do sự kết hợp của tính chất cơ học và hóa học tốt. Do đó, PP đã đảm bảo vị trí của mình trong một loạt các sản phẩm tiêu dùng và công nghiệp, được sản xuất bởi một số phương pháp tạo hình khối lượng lớn. Trong lĩnh vực ô tô, PP và các hợp kim của nó đã trở thành polymer của sự lựa chọn chiếm hơn một phần ba chất dẻo được sử dụng trong ô tô. (nguồn: Basell).
Ứng dụng lớn nhất của Propylene được sử dụng trong các thiết bị điện và điện tử, đồ gia dụng, nắp chai, đồ chơi và hành lý. PP có thể được tìm thấy trong bao bì kẹo và thuốc lá, băng, nhãn, sợi PP được sử dụng trong thảm, quần áo và thay thế sisal và đay bằng dây thừng. PP có thể được ép đùn thành đường ống và ống dẫn, dây và cáp.
Trong những năm 1990, nhu cầu PP tăng khoảng 10%/năm, vượt qua các nhựa nhiệt dẻo lớn khác. Một số lý do giải thích sự tăng trưởng này là do sự thay thế của các polyme khác bởi PP ít tốn kém hơn, giá propylene thấp. Kể từ đó giá lượng sản xuất propylene đã tăng tương đối so với các hóa chất cơ sở khác và giá PP hiện nay tương tự như các loại polyme khác. Tăng trưởng nhu cầu PP đã giữ mức trung bình 5-6%/năm.
Dẫn xuất lớn thứ hai, acrylonitrile được sử dụng trong một loạt các polyme đàn hồi và các ứng dụng sợi. Ổ cắm lớn nhất cho ACN là sợi acrylic, được sử dụng trong quần áo như áo len và jumper, tất và quần áo thể thao cũng như đồ đạc trong nhà như thảm đệm và chăn. Sử dụng khác cho ACN bao gồm cao su nitrile, acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS)/styren acrylonitrile (SAN) nhựa, acrylamide và adiponitrile.
Ứng dụng propylene lớn tiếp theo là propylen oxit. PO được sử dụng để tạo ra polyete polyols, được phản ứng với isocyanate để tạo thành polyurethan. Sử dụng polyurethane bao gồm bọt linh hoạt cho đồ nội thất và ngành công nghiệp ô tô; bọt cứng cho thiết bị kết cấu cách nhiệt. PO cũng được sử dụng để sản xuất propylene glycol, được sử dụng trong nhựa polyester chưa bão hòa, chất chống đông và chất lỏng đóng băng, và ethylene glycol propylene với các ứng dụng trong sơn, chất phủ, mực, nhựa và chất tẩy rửa.
Một số ancol được làm từ propylen như Isopropanol (IPA) được sử dụng chủ yếu như một dung môi trong mỹ phẩm và các sản phẩm chăm sóc cá nhân, sơn và nhựa, dược phẩm, thực phẩm, mực in và chất kết dính.
Oxo-alcohol 2-ethylhexanol được sử dụng chủ yếu trong sản xuất chất dẻo hóa phthalate, tuy nhiên cũng được sử dụng trong chất kết dính và sơn. Butanols được sử dụng trong các loại sơn, chất phủ, nhựa, thuốc nhuộm, dược phẩm và polyme.
Cumene được sản xuất từ propylene và benzen, là nguyên liệu chính để sản xuất phenol và axeton. Chúng được sử dụng để sản xuất một loạt các sản phẩm như polycarbonate, nhựa phenolic, nhựa epoxy và methyl methacrylate (MMA).
Acid acrylic được sử dụng trong sản xuất các este acrylic và nhựa cho các ứng dụng sơn, sơn và chất kết dính.
Lượng sản xuất propylene được dự báo sẽ được phát triển chủ yếu ở các khu vực Đông Bắc Á và Bắc Mỹ – nơi mà sẽ diễn ra sự tăng lên của nhu cầu Propylene. Do đó, tỷ trọng của các sản xuất propylene theo từng mục đích mục đích dự kiến sẽ tăng thêm trong các năm tới, chiếm tới 29% sản lượng propylene toàn cầu vào năm 2021. Nhu cầu propylene dự kiến sẽ tăng trưởng với tốc độ khoảng 4% mỗi năm, chủ yếu là do sự phát triển kinh tế hơn nữa ở châu Á. Ở Bắc Mỹ, sự sẵn có của propan được chiết xuất từ khí đá phiến mang đến sự mở rộng khả năng xuất khẩu sản phẩm đã thúc đẩy đầu tư vào các đơn vị propane dehydrogenation mới.
Trên toàn cầu, các khoản đầu tư lớn vào các nhà máy sản xuất propylene với mục đích và nhu cầu xác định sẽ dẫn đến công nghệ độc đáo chiếm tới 52% sản lượng propylene vào năm 2021. Polypropylene được dự báo sẽ thúc đẩy tăng trưởng nhu cầu cho propylene trên toàn cầu, chiếm tới 67 % thị phần propylene vào năm 2021. Các khu vực dự kiến sẽ có mức tăng trưởng lớn nhất về nhu cầu sẽ là Trung Quốc, Hoa Kỳ, Trung Đông, và các nước CIS và Baltic. Trong số các khu vực tiêu thụ đã được thiết lập, Nhật Bản và Tây Âu được dự báo vẫn ổn định hoặc giảm khi tiêu thụ của họ giảm hơn nữa.
Xem thêm:
6 ứng dụng phổ biến của dung môi
Ứng dụng của dung môi công nghiệp trong đời sống
Lưu ý khi sử dụng đối với Propylene
– Các mối nguy hiểm đến từ Propylene:
Nổ khí propylene tại nhà máy nhựa Formosa
Rất dễ cháy.
Chất gây ngạt: Do tác động thay thế Oxygen trong không khí.
Tiếp xúc với môi trường không khí có hàm lượng oxygen dưới 19,5% có thể gây các tác động chóng mặt, buồn nôn, buồn ngủ, tiết nước bọt quá nhiều, mất ý thức, hôn mê và tử vong.
Tiếp xúc khí quyển chứa 8-10% hoặc ít hơn lượng oxygen sẽ sẽ rơi vao trạng thái hôn mê và tử vong rất nhanh.
Tiếp xúc khí quyển thiếu oxygen hoàn toàn gây chấn thương hệ thống thần kinh trung ương, mang lại triệu chứng buồn nôn, hôn mê và tử vong rất nhanh.
Là khí chứa trong các bình với áp suất cao, có thể gây nổ, nguy hiểm hơn với các trường hợp bắt lửa.
Giữ ở nhiệt độ dưới 52°C/125°F
– Sơ cứu khi xảy ra rủi ro với Propylene:
Trường hợp tác động đến mắt: Nếu nghi ngờ có ảnh hưởng như tê cóng cần rửa bằng nước trong 15 phút sau đó đưa đi chăm sóc y tế.
Trường hợp do tiếp xúc với da: Nếu tiếp xúc khí hóa lỏng cần làm tan các chỗ bị bỏng lạnh bằng nước ấm và được chăm sóc y tế.
Đối với trường hợp hít phải: Nạn nhân hít phải Propylene cần được hỗ trợ đến một khu vực không bị ô nhiễm và hít thở không khí trong lành. Nếu thở khó khăn cần tăng cường thông thoáng và cấp oxygen. Những người bất tỉnh nên được chuyển đến một khu vực không bị ô nhiễm và khi cần thiết, cho hồi sức nhân tạo và oxy bổ sung. Điều trị dựa vào triệu chứng và thiết bị hỗ trợ.
Ảnh hưởng ăn mòn: Rửa sạch và chăm sóc y tế.
Đối với các ảnh hưởng vật lý: Cần xem xét chăm sóc xử lý theo mỗi trường hợp.
– Đối với trường hợp cháy bởi khí propylene:
Đặc điểm: Rất dễ chát, có thể phát nổ khi đun nóng.
Vật liệu chữa cháy: Cacbondioxide, hóa chất khô, phun nước.
Các mối nguy hiểm từ cháy Propylene: Rất dễ cháy. Có thể tạo thành hỗn hợp khí nổ với không khí. Gây ngạt thở. Sản phẩm này sẽ đốt cháy ở nhiệt độ môi trường và có thể tạo thành một hỗn hợp dễ cháy khi được đi vào bầu khí quyển. Khi cháy ngọn lửa gần có ánh sáng chói lọi.
Công việc cần làm: Nếu có thể, hãy ngừng dòng khí. Không dập tắt đám cháy cho đến khi nguồn cung cấp bị tắt nếu không có thể xảy ra cháy nổ. Nếu ngọn lửa bị dập tắt và dòng khí tiếp tục rò rỉ, sử dụng tăng thông gió để ngăn chặn sự tích tụ bầu không khí bùng nổ. Quạt thông gió phải là thiết bị chống cháy nổ. Sử dụng các công cụ không phát ra tia lửa để đóng các van chứa. Cô lập khu vực tràn hoặc rò rỉ ít nhất 100 mét (330 feet) theo mọi hướng. Hơi từ khí hóa lỏng nặng hơn không khí và lan tỏa dọc theo mặt đất. Hơi có thể tích tụ trong khu vực hạn chế. Khí có thể đi đến nguồn lửa và bắt lửa quay trở lại. Sử dụng bình xịt nước để làm mát các thùng chứa xung quanh. Thận trọng với hơi nước bốc hơi dạng lỏng. Như trong bất kỳ đám cháy nào, người chữa cháy mặc thiết bị thở khép kín áp lực, MSHA/NIOSH (đã được phê duyệt hoặc tương đương) và thiết bị bảo vệ đầy đủ.
– Các biện pháp giảm thiểu tai nạn:
Phòng ngừa cá nhân: Kiểm tra tất cả các thiết bị đánh lửa, luôn ở bị trí đầu gió, các thiết bị sử dụng phải được nối đất. Mang thiết bị thở khép kín khi vào khu vực chứa, theo dõi mức oxygen.
Phòng ngừa môi trường: Cẩn thận lượng khí tích lũy có thể tạo thành hỗn hợp gây nổ, ngăn chặn di chuyển của khí trong cống và hệ thống thông hơi.
Sự cố tràn/rò rỉ: Ngừng dòng khí hoặc tháo thiết bị chứa/xylanh ra vị trí ngoài trời nếu điều này có thể được thực hiện mà không có rủi ro. Nếu rò rỉ là trong van chứa hoặc thùng chứa, hãy liên hệ với số điện thoại khẩn cấp theo khu vực.
Đôi với các thiết bị đã chịu tác động ảnh hưởng cần bảo quản và liên hệ gửi lại nhà sản xuất.
Việc lưu trữ đối với Propylene không nên lưu quá lâu, sử dụng tuân thủ quy trình và ưu tiên sử dụng theo thứ tự các bình nhập kho trước sẽ mang sử dụng trước.
Liên kết hữu ích khác:
Làm sao để lưu trữ hóa chất an toàn?
Làm thế nào để xử lý hoá chất an toàn?
Một số loại dung môi công nghiệp bạn nên biết
10 lưu ý an toàn khi sử dụng hóa chất tẩy rửa
