Trong công nghiệp, thu nhận caprolactam từ benzen được coi là phương pháp có triển vọng nhất. Hãy để chúng tôi xem xét chi tiết hơn các tính năng của quá trình sản xuất này, cũng như các đặc điểm chính của hợp chất tạo thành.
Tính năng tổng hợp
Trong dây chuyền công nghệ có quá trình hydro hóa benzen thành xicloalkan (với xúc tác platin hoặc niken-crom, nhiệt độ 220 ° C). Xyclohexan được tạo thành trong quá trình oxy hóa được chuyển thành xyclohexanone ở 0,9-1,1 MPa, 140-160 ° C. Hơn nữa, bằng cách khử hydro trên xúc tác crom-kẽm (với sự có mặt của kiềm), nó được chuyển thành oxime. Ở giai đoạn cuối, xyclohexanone oxime được xử lý bằng oleum hoặc axit sulfuric đậm đặc, biến nó thành caprolactam (nhiệt độ tổng hợp - 60-120 ° C).
Tính năng của Quy trình
Theo phương pháp mô tả, caprolactam thu được bao nhiêu phần trăm? Trên thực tế,năng suất sản phẩm là 66-68 phần trăm. Đó là lý do tại sao các công nghệ sản xuất khác đã được phát triển. Đặc biệt, tổng hợp quang hóa, trong đó 86-88% được giải phóng bằng cách nitro hóa quang hóa xyclohexan thành caprolactam dưới tác động của chiếu xạ UV.
Trong công nghiệp hóa chất, caprolactam cũng được sản xuất từ toluen, oxy hóa nó ở 165 ° C (trên chất xúc tác bạch kim), sau đó nitro hóa axit cacboxylic xyclohexan tạo thành caprolactam thô.
Caprolactam thu được bằng một trong các phương pháp được liệt kê ở trên là gì? Trên thực tế, nó là một chất rắn, trong đó có tạp chất. Đầu tiên, nó phải được làm sạch chúng bằng cách sử dụng nhựa trao đổi ion, sau đó chưng cất. Sản phẩm phụ của quá trình sản xuất này là amoni sulfat, một loại phân bón khoáng có giá trị.
Caprolactam rắn được vận chuyển trong các túi nhiều lớp bằng giấy, và sản phẩm lỏng được vận chuyển trong các thùng đặc biệt có gia nhiệt bổ sung. Hiện tại, thành phần này được thu nhận chủ yếu từ benzen, phenol, toluen.
Tính năng cơ bản
Điều gì làm nên sự khác biệt của caprolactam? Các tính chất của hợp chất dị vòng này đáng được xem xét riêng. Nó là một chất kết tinh màu trắng, hòa tan tốt trong nước, ete, rượu, benzen. Đun nóng nó với sự có mặt của các amin, rượu và nước dẫn đến sự trùng hợp của caprolactam thành một loại nhựa polyamit. Chính chất này là cơ sở để sản xuất polyme. Vì vậy, chính caprolactam hoạt động như một monome cho quá trình này. Phản ứng trùng hợp là gì? Thuật ngữ này có nghĩa là quá trình thu được một sản phẩm - capron từ một monome.
Ứng dụng
Mục đích chính của việc sản xuất được đề cập là gì? Tại sao caprolactam được sản xuất trong công nghiệp hóa chất? Ứng dụng của nó khá đa dạng. Nó cần thiết cho các màng polyamit, các tấm kỹ thuật. Với khối lượng tối thiểu, nó được sử dụng trong quá trình tổng hợp lysine và polyurethane. Tại sao caprolactam lại phổ biến như vậy? Nó là gì? Hợp chất hữu cơ này được sử dụng trong quá trình tổng hợp dung môi cho sơn, cũng như sản xuất da tổng hợp, chất làm dẻo.
Tiêu thụ theo ngành
Caprolactam cần thiết trong các ngành công nghiệp hiện đại nào? Nó là gì - kapron? Những câu hỏi này được xét trong khuôn khổ chương trình học môn hóa hữu cơ ở trường. Có một nhu cầu về các sản phẩm này trong ngành công nghiệp ô tô. Nhưng bất chấp điều này, khối lượng tối đa của nó được sử dụng để sản xuất sợi và chỉ polyamit, cũng như để sản xuất nhựa kỹ thuật hiện đại (khoảng 60% - đối với sợi và chỉ, khoảng 34% - để sản xuất nhựa kỹ thuật). Các nguyên liệu thô còn lại được sử dụng để tạo ra vật liệu đóng gói, các sản phẩm khác nhau cho lĩnh vực vệ sinh.
Sợi polyamide cần thiết để sản xuất hàng dệt, sợi công nghiệp, thảm. Đây là sản phẩm ngày càng trở nên phổ biến trên thị trường vật liệu polyme.
Điểm quan trọng
Nhựa quán rượu cũng là nhu cầu trong sản xuất nhựa kỹ thuật. Cô ấy là một thành phầnđể sản xuất các phần tử của thiết bị điện và điện tử, cũng như các bộ phận ô tô. Màng polyamide định hướng là vật liệu được sử dụng rộng rãi trong ngành bao bì. Caprolactam cũng được sử dụng trong sản xuất.
Lysine là gì? Hãy đi sâu vào chất này chi tiết hơn một chút. Lysine là một axit amin mà một người cần cho hoạt động bình thường của cơ thể. Việc thiếu chất này dẫn đến vi phạm hệ thống miễn dịch của con người, ảnh hưởng tiêu cực đến sức khỏe của toàn bộ cơ thể. Quá trình tổng hợp hóa học lysine từ caprolactam qua nhiều giai đoạn liên tiếp là một công nghệ cho phép giải quyết vấn đề thiếu hụt chất này. Việc sử dụng các công nghệ tiên tiến giúp tăng tốc quá trình và giảm chi phí.
Tổng kết
Trong số những sản phẩm có thể thu được từ caprolactam, sợi polyamide và nhựa được quan tâm đặc biệt. Đặc biệt, capron cũng đã nhận được mức độ thịnh hành tối đa ở thời điểm hiện tại. Polyme này không thể thiếu trong nhiều lĩnh vực công nghiệp. Nó được sử dụng trong kỹ thuật cơ khí, y học phẫu thuật, sản xuất hóa chất, chế tạo dụng cụ. Chính từ nylon đã tạo ra các dây chuyền chất lượng cao cho dù hiện đại, dây thừng, dây thừng, dây câu cá khác nhau, dây cho nhạc cụ, quần áo và đồ chơi.
Một số lượng lớn vật liệu polyme thu được từ caprolactam giải thích nhu cầu về vật liệu này trên thị trường thế giới. Vâng, sức mạnhSợi tơ kapron gấp mười lần tơ tằm, gấp 50 lần sợi tơ tằm. Để sản xuất polyme, chỉ sử dụng nguyên liệu chất lượng cao.
Đó là lý do tại sao ngành công nghiệp hóa chất hiện đại đặc biệt chú ý đến việc tinh chế sơ bộ caprolactam khỏi các tạp chất bổ sung (bụi, hơi ẩm). Nếu không, rất khó để tin tưởng vào việc có được capron chất lượng mong muốn.
Trong thập kỷ qua, việc sản xuất chất dẻo và nhựa tổng hợp đã tăng lên đáng kể. Có những vật liệu mới được tạo ra trên cơ sở caprolactam. Nhu cầu về các hợp chất này trong ngành cơ khí và xây dựng cũng đang tăng lên.
