Com es fa industrialment l'alcohol isopropílic (IPA)?

Com es fa industrialment l'alcohol isopropílic?

L'alcohol isopropílic (IPA, isopropanol, 2-propanol, CAS 67-63-0) es produeix industrialment per dues vies principals: hidratació del propè i hidrogenació de l'acetona.

1. Hidratació del propè

En el procés indirecte (àcid sulfúric), el propè del refinament del petroli o del craqueig amb vapor reacciona amb l'àcid sulfúric concentrat per formar hidrogen sulfat d'isopropil, que després s'hidrolitza a isopropanol mentre l'àcid es recupera i es recicla. En el procés d'hidratació directa, el propè i el vapor d'aigua reaccionen sobre un àcid fosfòric sòlid o un catalitzador d'òxid de tungstè a alta temperatura (al voltant de 200 ºC) i pressió elevada, donant una major selectivitat amb menys problemes de corrosió i àcid residual-. La hidratació directa és avui la via comercial dominant.

2. Hidrogenació de l'acetona

L'acetona s'hidrogena catalíticament sobre un catalitzador de níquel o coure a temperatura i pressió moderades per produir isopropanol. Aquesta ruta és atractiva quan l'acetona està disponible com a subproducte, per exemple, del procés del cumène per obtenir fenol o de la producció química d'acetona del carbó-.

L'IPA cru es purifica per destil·lació. Com que l'isopropanol i l'aigua formen un azeòtrop, s'utilitzen passos de separació addicionals (destil·lació azeotròpica o extractiva) per assolir graus anhidres d'alta-puresa.

Propietats clau

Principals graus i aplicacions

Dissolvent industrial: dissol olis, gomes, goma laca i resines per a tintes, recobriments i productes de neteja.

Desinfectant i antisèptic: les solucions aquoses del 60-90% s'utilitzen àmpliament per a desinfectants de mans i desinfecció de superfícies.

Electrònica: IPA d'alta -puresa neteja plaques de circuits impresos, hòsties i components òptics.

Farmacèutica i cosmètica: dissolvent d'extracció, portador d'excipients i ingredient en productes de cura personal.

Automoció: additiu desglaç-del sistema de combustible i anticongelant.

Seguretat i manipulació

L'IPA és un líquid altament inflamable (GHS Flam. Liq. 2, H225) amb un punt d'inflamació baix; els vapors poden formar mescles explosives amb l'aire. Mantenir els contenidors tancats i connectats a terra, i emmagatzemar-los lluny de fonts d'ignició i oxidants forts. Utilitzeu una ventilació adequada i feu servir ulleres de protecció contra esquitxades i guants -resistents als productes químics. L'IPA té una toxicitat aguda baixa, però la inhalació de concentracions elevades de vapor pot causar somnolència i irritació dels ulls i de les vies respiratòries.

Preguntes freqüents

P: Com es fabrica l'alcohol isopropílic?
Principalment per hidratació del propè (procés indirecte d'àcid sulfúric o hidratació catalítica directa) i per hidrogenació catalítica de l'acetona.

P: Quina diferència hi ha entre els processos d'hidratació indirecte i directe?
El procés indirecte fa reaccionar propè amb àcid sulfúric concentrat per formar hidrogen sulfat d'isopropil, que després s'hidrolitza a isopropanol amb l'àcid recuperat i reciclat; el procés directe fa reaccionar el propè amb vapor d'aigua sobre un àcid fosfòric sòlid o un catalitzador d'òxid de tungstè a uns 200 ºC i una pressió elevada, donant una major selectivitat amb menys corrosió i àcid residual. La hidratació directa és avui la via comercial dominant.

P: Per què l'IPA anhidre requereix una destil·lació especial?
L'isopropanol i l'aigua formen un azeòtrop d'ebullició mínim-al voltant del 87,7% d'isopropanol en pes, de manera que la destil·lació ordinària no pot eliminar l'aigua restant; La destil·lació azeotròpica o extractiva amb un entrainer s'utilitza per produir graus anhidres d'alta -puresa.

P: Per a què serveix l'IPA de grau electrònic-?
L'IPA de grau-electrònic- d'alta puresa (normalment un 99,9 % o més amb ions metàl·lics, partícules i humitat molt baixes) s'utilitza per netejar plaques de circuits impresos, hòsties i components òptics, evaporant ràpidament sense deixar residus.

P: L'alcohol isopropílic és miscible amb aigua?
Sí, l'IPA és completament miscible amb aigua en totes les proporcions, és per això que les solucions aquoses del 60-90% es preparen habitualment per a desinfectants de mans, desinfecció de superfícies i neteja.

P: Com es classifica l'alcohol isopropílic per al transport?
L'IPA s'envia com a UN 1219, líquid inflamable de classe 3, grup d'embalatge II; Els contenidors s'han de mantenir tancats i connectats a terra i emmagatzemats lluny de fonts d'ignició i oxidants forts.