تولوئن چیست؟

تولوئن به دلیل وجود حلقه بنزن در ساختار خود در دسته هیدروکربن های آروماتیک قرار دارد.دارای ۷ اتم کربن و ۸ اتم هیدروژن است. به صورت طبیعی در قطران زغال سنگ به وفور،در نفت خام و درخت تولو یافت می شود.اولین بار از تقطیر روغن کاج توسط فیلیپ والتر لهستانی تولید شد. تولوئن در آزمایشگاه از واکنش متیل یدید با آلومینیوم کلراید و بنزن تهیه می شود.

خصوصیات تولوئن

• فرمول شیمیایی C6H5CH3
• فرمول مولکولی C7H8
• نقطه جوش ۱۱۰.۶ درجه سانتی گراد
• دمای ذوب ۹۵- درجه سانتی گراد
• جرم مولی ۹۲.۱۴ گرم بر مول
• نقطه اشتعال ۴۰ درجه سانتی گراد
• نامحلول در آب
• خواص اکسید کنندگی
• بی رنگ،آتش زا و بسیار سمی
• بوی تند و تیز نزدیک به تینر
• دانسیته(چگالی) ۰.۸۶۷ کیلوگرم بر متر مکعب
• فشار بخار ۱۰ میلی متر جیوه
• نام های دیگر،فنیل متان_متیل بنزن
• قطبیت بسیار کم(در دسته غیر قطبی ها قرار دارد)

این ماده ترکیبی سمی است ولی سمیت آن از بنزن کمتر است،به همین علت جایگزین مناسبی برای بنزن است.تولید این حلال در سطح صنعتی ارزان است.

روش های تولید تولوئن

تولید تولوئن از نفتا

تولید آن از نفتا یک روش با اهمیت است،علت مهم بودن این روش تولید هیدوروژن به عنوان محصول جانبی است که امروزه به عنوان سوخت پاک شناخته می شود.

تقطیر آزئوتروپی

از این روش جهت جداسازی محصولاتی استفاده می شود که با تقطیر ساده از هم جدا نمی شوند، بلکه به علت داشتن نقطه آزئوتروپی، برای روش تقطیر آزئوتروپی مناسب هستند.

تقطیر جزءبه جزء

جداسازی یک محلول از طریق حرارت به اجزاء مختلف را تقطیر جز به جز می گویند‌. برای حالت هایی است که اجزا تشکیل دهنده اختلاف دمای جوش کمتر از ۲۵ درجه سانتی گراد دارند. این روش مزایای اقتصادی فراوانی دارد.

جدیدترین روش تولید تولوئن،احیای پیوسته کاتالیست CCR است. که در آن از سه یا چهار راکتور جهت جداسازی استفاده می شود.

استخراج با حلال

استخراج با حلال روش جداسازی مایع_مایع است.

کاربرد های تولوئن

اساسی ترین و مهمترین کاربرد آن تولید بنزن می باشد، از دیگر کاربرد های تولوئن، تولید مواد منفجره، به عنوان رقیق کننده رنگ ها باعث بهبود بافت رنگ و لاک ها می شود، تولید نایلون ها و حشره کش ها و درزگیر ها، همچنین در ساختار مواد ضد عفونی کننده و پاک کننده به کار می رود. این حلال در صنایع داروسازی نیز کاربرد دارد.

کاربرد در صنایع پلاستیک

کاربرد تولوئن در صنایع پلاستیک را نمی توان نادیده گرفت. پلاستیک ها از ترکیبات آلی ساده ساخته می شوند، همانطور که قبلا اشاره شد قطران زغال سنگ منبع اصلی تولوئن است، یکی از مواد اولیه تولید پلاستیک هم قطران زغال سنگ است که موجب تولید پلاستیک هایی نظیر رزین های پلی استایرن و نایلون می شوند.

این حلال به شدت آتش زا و سمی است. استنشاق غلظت های بالای تولوئن موجب حالت تهوع ، سردرد، بی هوشی و حتی مرگ می شود. قرار گرفتن در معرض غلظت کم تولوئن اما به مدت طولانی منجربه کم شدن حافظه و حتی افسردگی می شود. هنگام کار با مواد حاوی تولوئن از دستکش و ماسک استفاده کنید. خانم های باردار و اطفال نباید در محیط کار با تولوئن حضور داشته باشند. در محیط دارای تهویه مناسب کار کنید.

زایلین چیست؟

در شیمی آلی، زایلن یا زایلول( نام IUPAC: دی متیل بنزن) هر یک از سه ترکیب آلی با فرمول CH3)2C6H4) هستند. آنها از جایگزینی دو اتم هیدروژن با گروه های متیل در یک حلقه بنزن به دست می آیند. اینکه کدام هیدروژن جایگزین می شود تعیین می کند که کدام یک از سه ایزومر ساختاری حاصل می شود. این مایع بی رنگ، قابل اشتعال و کمی چرب است که ارزش صنعتی بالایی دارد.

نقطه جوش: 139 درجه سانتی گراد

نقطه اشتعال: 30 درجه سانتی گراد

شکل ظاهری: مایع بی رنگ

دانسیته: 0.87596 گرم بر میلی لیتر

 زایلن های مخلوط به مخلوطی از زایلن‌ها(هر سه حالت دی متیل بنزن) به اضافه اتیل بنزن اشاره دارد. چهار ترکیب دارای فرمول تجربی یکسان C8H10 هستند. معمولاً این چهار ترکیب با هم با روش‌های مختلف اصلاح کاتالیزوری و پیرولیز تولید می‌شوند.

تولید زایلن

زایلن‌ها از طریق اصلاح کاتالیزوری (catalytic reforming) و همچنین کربن زغال سنگ در تولید سوخت کک ساخته می‌شوند. آنها همچنین در نفت خام در غلظت های حدود 0.5-1٪ بسته به منبع آن نفت خام وجود دارند. مقادیر کمی  نیز در بنزین و سوخت هواپیما وجود دارد.

زایلن‌ها عمدتاً به عنوان بخشی از آروماتیک‌های BTX (بنزن، تولوئن و زایلن‌ها) استخراج می‌شوند که از محصول اصلاح کاتالیزوری معروف به ریفرمیت (reformate) استخراج می‌شوند.

تولید سالیانه زایلن در اوردر چندین میلیون تن است. نرخ رشد جهانی زایلن ها از سال های 1990 تا 1995 و 1995 تا 2000 به ترتیب 7% و 8.8% بوده است. افزایش افتراقی در تولید جهانی و تقاضا برای زایلن بین سال های 2003 و 2009 به ترتیب 4.7 و 10.1 میلیون تن بوده است. در سال 2010، تولید جهانی زایلن ها، ایزومرهای خالص و مخلوط، حدود 44 میلیون تن بود. مصرف زایلن از سال 2009 به میزان 10.6 درصد افزایش یافت و تقریباً در سطح تولید ثابت شد.

روش‌های موجود در صنعت برای تولید زایلن‌ها

درک تولید زایلن مخلوط اساس  تولید هر یک از ایزومرها را تشکیل می دهد. زایلن های مخلوط به طور طبیعی در نفت و قطران زغال سنگ وجود دارند و بیشتر از فراکسیون های نفتی به عنوان بخشی از آروماتیک های BTX به دست می آیند. با این حال، غلظت آروماتیک های BTX در نفت به ندرت از یک درصد بیشتر می شود. نفت خام با فرآوری می تواند به جریان های BTX تبدیل شود. چندین بخش نفتی در پردازش تبدیل آروماتیک استفاده می‌شود. طبق برنامه ریزی و استانداردها  ، بخش مهم برای فرآیند تولید زایلن “straight-run light naphtha” است که شامل تمام اجزای نفت خام سنگین تر از پنتان و تا نقطه جوش نهایی بین آن ها می شود. 105 درجه سانتی گراد و 170 درجه سانتی گراد (221 درجه تا 338 درجه فارنهایت). از این جریان است که اکثر زایلن از طریق اصلاح کاتالیزوری از طریق تصفیه آب تولید می شود.

زایلن ها از متیلاسیون تولوئن و بنزن تولید می شوند. زایلن تجاری یا آزمایشگاهی تولید شده معمولاً حاوی حدود 40-65٪ m-xylene و تا 20٪ هر یک از o-xylene، p-xylene و ethylbenzene است. نسبت ایزومرها را می‌توان از طریق فرآیند UOP-Isomar ثبت شده یا با ترانس آلکیلاسیون زایلن با خود یا تری متیل بنزن به نفع p-xylene بسیار با ارزش تغییر داد. این تبدیل ها توسط زئولیت ها کاتالیز می شوند.

کاربردهای زایلن

یکی از کاربردهای زایلین تولید ترفتالیک اسید (Terephthalic acid) و مشتقات مرتبطبا آن می باشد.

p-Xylene پیش ساز اصلی اسید ترفتالیک (Terephthalic acid) و دی متیل ترفتالات (dimethyl terephthalate) است، هر دو مونومر مورد استفاده در تولید بطری های پلاستیکی پلی اتیلن ترفتالات (PET) و لباس های پلی استر هستند. 98 درصد تولید p-xylene و نیمی از کل زایلن‌های تولید شده به این روش مصرف می شود. o-Xylene یک پیش ساز مهم برای انیدرید فتالیک (phthalic anhydride) است. تقاضا برای اسید ایزوفتالیک (isophthalic acid) نسبتاً کم است، بنابراین به ندرت به دنبال m-xylene که پیش‌ساز تولید آن است، می‌گردند.

کاربرد به عنوان حلال و اهداف صنعتی

زایلن ها به عنوان حلال در صنایع چاپ، لاستیک و چرم استفاده می شوند. در رنگ‌ها و لاک‌های نازک‌، می‌توان آن را جایگزین تولوئن کرد که در آن خشک شدن آهسته‌تر مورد نظر است، و بنابراین توسط محافظان اشیاء هنری در آزمایش حلالیت استفاده می‌شود. به طور مشابه، یک عامل تمیز کننده است، به عنوان مثال، برای فولاد، ویفرهای سیلیکونی، و مدارهای مجتمع. در دندانپزشکی، زایلن را می توان برای حل کردن گوتاپرکا، ماده ای که برای درمان ریشه استفاده می شود، استفاده کرد. در صنعت نفت، زایلن نیز جزء مکرر حلال‌های پارافین است که در مواقعی که لوله با موم پارافین مسدود می‌شود، استفاده می‌شود.

استفاده آزمایشگاهی

زایلن در آزمایشگاه برای ساختن حمام با یخ خشک برای خنک کردن  واکنش استفاده می‌شود، و به عنوان یک حلال برای حذف روغن غوطه‌ورسازی مصنوعی از شی میکروسکوپ در میکروسکوپ نوری استفاده می‌شود. در بافت شناسی، زایلن پرکاربردترین عامل پاک کننده است. زایلن برای حذف پارافین از اسلایدهای خشک شده میکروسکوپ قبل از رنگ آمیزی استفاده می شود. پس از رنگ‌آمیزی، لام‌های میکروسکوپ قبل از نصب با یک پوشش در داخل زایلن قرار می‌گیرند.

پلی ال گیاهی چیست؟

پلی ال های گیاهی عمدتا در دو دهه اخیر در دنیا مرسوم شده اند اغلب دارای ساختار تری گلیسرید اسیدهای چرب مختلف هستند. این نوع پلیول ها معمولا از روغن های گیاهی ماننده روغن سویا، روغن کرچک، روغن خرما، روغن آفتاب گردان و… به دست می آیند. فرآیند اصلی تولید این نوع پلی ال ها شامل دو مرحله اپوکسیداسیون اسید چرب، و سپس هیدرولیز گروه اپوکسی حاصل از مرحله قبل می باشد. در هیدرولیز ترکیب اپوکسی تولید شده در مرحاه اوّل می توان از ترکیبات شیمیایی مختلفی از قبیل آب اکسیژنه و یا الکل های دیگری مانند متانول استفاده کرد که با توجه به نوع عامل هیدرولیز و شرایط انجام واکنش آن، عدد هیدروکسیل این پلی ال ها متفاوت خواهد بود. پلی ال های گیاهی در واقع نوعی پلی استر پلی ال می باشند.

ساختار کلی روغن‌های گیاهی عمدتاً از اسید های چرب مختلفی ماننده اولئیک اسید، ریسنولئیک اسید و… تشکیل شده است که در واقع این روغن‌ها شامل تری‌گلیسرید این اسید‌های چرب اشباع نشده می‌باشند.

کاربردها

از این نوع پلی ال ها می توان در تولید انواع فوم های سخت و نرم و چسب های پلی یورتان استفاده کرد. امکان تولید مستقیم فوم های سخت پلی یورتان به تنهایی و صرفا با ترکیب با یک عامل شبکه ای کننده کوچک ماننده گلیسرین با استفاده از پلی ال های گیاهی ممکن می باشد. اما با توجه تاثیر منفی این نوع پلی ال ها در ارتجاعیت فوم های نرم، معمولا از ترکیب این نوع پلیول ها با پلی اتر پلی ال ها در تولید فوم های نرم پلی یورتان استفاده می شود.

خواص فیزیکی و ظاهری

پلی ال های گیاهی بر پایه روغن سویا و کرچک معمولا مایعاتی زرد رنگ، دارای بو تقریبا تند و ویسکوز می باشند.

جرم مولکولی: 930

عدد هیدروکسیل: در حدود 160-168

عاملیت: 2.7

دمای ذوب: در حدود منفی 10 درجه سانتی گراد

دمای جوش: بالاتر از 300 درجه سانتی گراد

انحلال پذیری در آب: خیلی ضعیف

برگه مشخصات فنی

پلی استر پلی ال چیست؟

پلی استر پلی ال در واقع نوعی پلی ال می باشد که زنیجره اصلی آن علاوه بر گروه های الکلی هیدروکسیل، دارای گروه های عاملی استری نیز می باشند. لذا به سبب قطبیت گروه های استری، انعطاف پذیری محصولات نهایی تولید شده با استفاده از این نوع پلی ال ها کمتر از محصولات تولید شده با استفاده از پلی ال های اتری می باشد. همچنین به دلیل فرآیند راحت تر سنتز این نوع پلی ال ها، قیمت آن ها در مقایسه با پلی اتر پلی ال ها بسیار کمتر می باشد. پلی ال های استری را می توان هم بر پایه مواد نفتی و هم بر پایه مواد گیاهی تولید کرد. بر خلاف پلی اتر پلی ال ها که در داخل کشور تولید نمی شوند، پلی استر پلی ال ها در داخل کشور نیز تولید شده و دارای کیفیت مطلوبی می باشند.

کاربردها

از پلی استر پلی ال ها عمدتا در فرموله کردن و تولید فوم های سخت پلی یورتان، از قبیل فوم های عایق حرارتی استفاده شده در ساندویچ پنل ها، دیواره ی یخچال ها و سردخانه ها استفاه می شود. از دیگر مصارف آن ها می توان در فرموله کردن مواد اوّلیه فوم چوب پلی یورتان نام برد. همچنین در برخی مواقع به دلیل قیمت پایین تر با ترکیب کردن پلی استر پلی ال ها با پلی اتر پلی ال ها می توان برخی از فوم های نرم پلی یورتان را نیز تولید کرد.

خواص فیزیکی و شیمایی

حالت فیزیکی: مایع ویسکوز (با توجه به مشخصات شیمایی از قبیل جرم مولکولی و عدد هیدروکسیل ویسکوزیته آن قابل تغییر می باشد.)

رنگ: اغلب به رنگ زرد و شفاف

پلی ال های استری نفتی تولید شده در شرکت یورتان پلیمر شریف عمدتا دارای جرم مولکولی حدود 1000 و عدد هیدروکسیل حدود 160 می باشند.

برای کسب اطلاعات بیشتر راجع به انواع پلی ال ها می توانید از طریق لینک زیر به بخش مقالات مراجعه فرمایید.

انواع پلی ال ها

حلال چیست؟

حلّال در صنعت شیمیایی به موادی گفته می شود که سایر مواد(حل شونده) را در خود حل می کند و یک ترکیب محلول را ایجاد می کند. اغلب این مواد دارای نقطه جوش نسبتا پایینی هستند. حلال معمولاً یک ماده مایع است اما می‌تواند جامد، گاز یا یک سیال فوق بحرانی باشد. مقدار حل شونده ای که می‌تواند در حجم خاصی از حلال حل شود، با تغییر دما تغییر می‌کند. کاربرد اصلی حلال‌ها در ساخت رنگ، چسب، پاک کننده‌های رنگ‌ها و جوهرها، و خشک‌شویی است.

کاربرد های حلال ها

کاربردهای حلال‌های آلی عبارتند از:

استفاده در خشک‌شویی ماننده تتراکلر اتیلن

به عنوان مواد رقیق کننده رنگ مانند تولوئن

به عنوان پاک کننده‌های لاک ناخن و حلال‌های چسب مثل استون، متیل استات، و اتیل استات

مواد پاک کننده لکه‌ها مانند هگزان، و اتر بنزن

مواد شوینده ماننده ترپین مرکبات

. عطرها ماننده اتانول

در بسیاری از صنایع از این مواد برای ارزان تر شدن محصولات استفاده می شود. مثلا در صنایع چسب سازی یا رنگ سازی اغلب مواد اصلی تشکیل دهنده چسب یا رنگ را در حلال های مختلفی حل می کنند تا هم ویسکوزیته محصول کاهش یافته و استفاده از آن راحت تر شود. و هم اینکه قیمت محصول کاهش یابد. چون معمولا این دسته از ترکیبات شیمیایی دارای قیمت مناسبی نسبت به سایر ترکیبات می باشند. همچنین در تولید انواع مختلف چسب ها ماننده چسب های پلی یورتانی مختلف تغییر نوع حلال سبب تنظیم سرعت و شرایط خشک شدن چسب می شود. به عنوان مثال برای تولید چسبی که باید در دمای محیط خشک شود از حلالی با دمای تبخیر پایین ماننده تولوئن یا استون استفاده می شود.

همکاران ما در فومیران پلیمر امکان تهیه و عرضه انواع حلال های صنعتی مورد نیاز صنایع مختلف را با کیفیت و قیمت مناسب به شما عزیزان خواهند داشت.