Cad é an Próiseas Cumene?
Tá Próiseas Cumene ar cheann de na príomh-mhodhanna chun táirgeadh tionsclaíoch a dhéanamh arfeinól(C₆H₅OH). Úsáideann an próiseas seo cúiméin mar amhábhar chun feinil a ghiniúint trí hiodrocsaileáil faoi choinníollacha sonracha. Mar gheall ar a theicneolaíocht aibí, a chostas íseal, agus ardchaighdeán an táirge, cuirtear an próiseas cúiméine le haghaidh táirgeadh feinil i bhfeidhm go forleathan sa tionscal ceimiceach.
Déanfaidh an t-alt seo anailís mhionsonraithe ar phrionsabal agus ar chéimeanna táirgthe feinil tríd an bpróiseas cúiméine, rud a chabhróidh le léitheoirí an teicneolaíocht thábhachtach táirgthe ceimiceach seo a thuiscint go cuimsitheach.
Prionsabal Imoibrithe an Phróisis Cumene
Is é an t-imoibriú lárnach i dtáirgeadh feinil tríd an bpróiseas cúiméine ná hiodrocsaileáil cúiméine. Is é an prionsabal bunúsach ná go ndéantar grúpa hiodrocsaile a chur in ionad an ghrúpa meitile sa mhóilín cúiméine faoi choinníollacha aigéadacha chun feinil a fhoirmiú.
Go sonrach, imoibríonn cúiméin (C₆H₅CH(CH₃)₂) le haigéad sulfarach tiubhaithe (H₂SO₄) faoi théamh chun p-iseapróipilfeinól (C₆H₅C(OH)H(CH₃)₂) agus méid beag fotháirgí sulfáite a tháirgeadh. Ina dhiaidh sin, déantar p-iseapróipilfeinól a thiontú go feinól (C₆H₅OH) trí imoibriú hidrealú. Seo a leanas na cothromóidí ceimiceacha foriomlána do na himoibrithe:
C₆H₅CH(CH₃)₂ + H₂SO₄ → C₆H₅C(OH)H(CH₃)₂ + HSO₄⁻
C₆H₅C(OH)H(CH₃)₂ + 3H₂O → 2C₆H₅OH + CH₄
Is léir ó na frithghníomhartha thuas gurb é an t-imoibriú hiodrocsaileála faoi choinníollacha aigéadacha agus an t-imoibriú hidrealú ina dhiaidh sin príomhghné an phróisis cúiméine. Tá ról tábhachtach ag aigéad sulfarach mar chatalaíoch ar fud an phróisis.
Céimeanna Próisis an Phróisis Cumene
Is féidir an sreabhadh próisis shonrach le haghaidh táirgeadh feinil tríd an bpróiseas cúiméine a roinnt sna príomhchéimeanna seo a leanas:
1. Ullmhú agus Foirmliú Amhábhar
Is é an chéad chéim i dtáirgeadh feinil tríd an bpróiseas cúiméine ná ullmhú agus foirmliú na n-amhábhar. Caithfear cúiméin, príomhamhábhar an phróisis seo, a íonú ar dtús trí dhriogadh chun a chinntiú go sroicheann a íonacht níos mó ná 99%. Úsáidtear aigéad sulfarach tiubhaithe (de ghnáth le tiúchan 98%) mar chatalaíoch, agus tá ról lárnach aige san imoibriú. Chun éifeachtúlacht an imoibrithe a fheabhsú, cuirtear méid beag uisce le cúiméin chun scaipeadh aigéad sulfarach agus dul chun cinn an imoibrithe a chur chun cinn.
2. Imoibriú Hiodrocsaileála
I gcéim imoibriúcháin hiodrocsaileála, measctar cúméin agus aigéad sulfarach tiubhaithe in imoibritheoir agus téitear iad go 100–130°C. Faoi choinníollacha aigéadacha, téann an grúpa meitile sa mhóilín cúméin faoi hiodrocsaileáil chun fotháirgí p-isopropilfeinól agus sulfáit a fhoirmiú. Is imoibriú eisiteirmeach é an t-imoibriú seo, agus ní mór teocht an imoibrithe agus luas an chorraithe a rialú chun aonfhoirmeacht agus cobhsaíocht an imoibrithe a chinntiú.
3. Imoibriú Hidrealaithe
Tar éis an imoibriú hiodrocsaileála a bheith críochnaithe, ní mór an táirge a dhéanamh faoi imoibriú hidrealú, a bhfuil sé mar aidhm aige p-isopropilphenol a thiontú ina feinól. Ag an am seo, cuirtear méid mór uisce leis an meascán imoibrithe, ionas go ndéantar imoibriú hidrealú ar p-isopropilphenol le huisce chun feinól agus gás meatáin a ghiniúint.
4. Neodrú agus Deighilt
Tar éis an imoibriú hidrealú a bheith críochnaithe, bíonn méid mór aigéad sulfarach agus fotháirgí sulfáit sa chóras. Chun na substaintí aigéadacha seo a neodrú, cuirtear substaintí alcaileacha (amhail hiodrocsaíd sóidiam nó hiodrocsaíd chailciam) leis le haghaidh imoibriú neodraithe, rud a ghineann sulfáití intuaslagtha agus uisce. Ina dhiaidh sin, déantar feinól a dheighilt ó na fotháirgí trí dheighilt srathaithe nó trí theicneolaíocht driogtha.
5. Scagadh agus Íonú
Baintear eisíontais i bhfeanól amh trí phróisis íonúcháin amhail driogadh chun táirgí feanóil ard-íonachta a fháil. Le linn an phróisis scagtha, ní mór coinníollacha imoibrithe a rialú go docht freisin chun a chinntiú go gcomhlíonann cáilíocht agus íonacht an fheanóil caighdeáin thionsclaíocha.
Buntáistí agus Feidhmeanna an Phróisis Cumene
Tá na buntáistí suntasacha seo a leanas ag baint leis an bpróiseas cúiméine chun feinól a tháirgeadh:
Coinníollacha imoibrithe éadroma:I gcomparáid le modhanna traidisiúnta táirgthe feinil, tá coinníollacha imoibrithe níos séimhe agus próiseas táirgthe níos sábháilte ag an bpróiseas cúiméine.
Foinsí amhábhar flúirseacha:Is féidir cúiméin a fháil ó fhotháirgí scaglanna, rud a fhágann go bhfuil costais ísle amhábhar ann.
Íonacht ard táirge:Trí rialú próisis beacht, is féidir le híonacht agus cáilíocht feinil ardleibhéal a bhaint amach.
Faoi láthair, úsáidtear feinól a tháirgtear tríd an bpróiseas cúiméine go forleathan i dtáirgeadh táirgí ceimiceacha éagsúla amhail roisíní feinólacha, roisíní eapocsa agus níolón, agus tá an t-éileamh sa mhargadh ag fás i gcónaí.
Achoimre
Is próiseas táirgthe éifeachtach agus eacnamaíoch é an próiseas cúiméine le haghaidh táirgeadh feinil, agus is é croílár an phróisis ná hiodrocsailiú cúiméine agus an t-imoibriú hidrealú ina dhiaidh sin. Trí chéimeanna ar nós ullmhú amhábhar, imoibriú hiodrocsailithe, imoibriú hidrealú, cóireáil neodraithe, agus scagadh agus íonú, is féidir táirgí feinil ard-íonachta a fháil sa deireadh.
Le fás leanúnach an éilimh dhomhanda ar tháirgí ceimiceacha, leanfar de bheith ag optamú na teicneolaíochta chun feinil a tháirgeadh tríd an bpróiseas cúiméine, rud a chuirfidh tacaíocht thábhachtach ar fáil d'fhorbairt tionscal gaolmhar.
Am an phoist: 23 Meitheamh 2025
