IsopropylbenzenỨng dụng của isopropylbenzen (cumen) trong công nghiệp và đời sống
Isopropylbenzen (cumen) dùng để làm gì? Vai trò trong sản xuất phenol – axeton, chuỗi sản phẩm hạ nguồn như nhựa polycacbonat, epoxy và các ứng dụng khác.
Biên soạn: Ban biên tập IsopropylbenzenCập nhật:
Ứng dụng quan trọng nhất của isopropylbenzen là làm nguyên liệu cho quy trình cumen — công nghệ sản xuất đồng thời phenol và axeton chiếm phần lớn sản lượng phenol của thế giới. Có thể nói, gần như toàn bộ isopropylbenzen được sản xuất ra chỉ để phục vụ mục đích này.
Nguyên liệu sản xuất phenol và axeton
Quy trình cumen (quy trình Hock) gồm ba bước: điều chế isopropylbenzen từ benzen và propen, oxi hóa isopropylbenzen bằng oxi không khí thành cumen hiđroperoxit, rồi phân cắt hiđroperoxit bằng axit:
C6H5CH(CH3)2 + O2 → C6H5C(CH3)2OOH → C6H5OH + CH3COCH3
Mỗi tấn phenol tạo ra kèm khoảng 0,62 tấn axeton. Phương trình từng giai đoạn, cơ chế, ưu nhược điểm và bài tập tính toán được trình bày đầy đủ ở bài điều chế phenol từ isopropylbenzen (quy trình cumen).
Sản phẩm hạ nguồn từ isopropylbenzen
Từ phenol và axeton, chuỗi giá trị của isopropylbenzen mở rộng sang rất nhiều vật liệu quen thuộc:
| Trung gian | Sản phẩm | Ứng dụng cuối |
|---|---|---|
| Phenol + axeton → bisphenol A | Nhựa polycacbonat, nhựa epoxy | Kính chống va đập, vỏ thiết bị điện tử, sơn phủ, keo dán |
| Phenol + fomanđehit | Nhựa phenol-fomanđehit | Vật liệu cách điện, gỗ ép, má phanh |
| Phenol → xiclohexanon / caprolactam | Nilon-6 | Sợi dệt, nhựa kỹ thuật |
| Phenol → alkylphenol, chlorophenol | Chất hoạt động bề mặt, chất sát khuẩn | Hóa phẩm, dược phẩm |
| Axeton | Dung môi, metyl metacrylat (MMA) | Nhựa PMMA (thủy tinh hữu cơ), sơn, tẩy rửa |
Nói cách khác, một chiếc đĩa CD, tấm kính chống đạn bằng polycacbonat hay lớp sơn epoxy sàn nhà xưởng đều có thể truy nguồn gốc về isopropylbenzen.
Các ứng dụng khác của isopropylbenzen
- Dung môi: cho sơn, vecni, mực in, nhựa và chất béo (quy mô nhỏ).
- Thành phần nhiên liệu: có chỉ số octan cao, từng được pha vào xăng máy bay; hiện vẫn hiện diện tự nhiên trong xăng.
- Nguyên liệu hữu cơ khác: điều chế α-metylstiren (monome cho nhựa ABS chịu nhiệt), axetophenon, cumen hiđroperoxit dùng làm chất khơi mào trùng hợp.
Vì được sử dụng ở quy mô hàng triệu tấn mỗi năm, việc vận chuyển và bảo quản isopropylbenzen an toàn là yêu cầu bắt buộc trong ngành hóa dầu.
Nguồn tham khảo
Câu hỏi thường gặp
Isopropylbenzen dùng để làm gì?
Gần như toàn bộ isopropylbenzen được dùng làm nguyên liệu sản xuất phenol và axeton theo quy trình cumen. Từ đó tạo ra bisphenol A, nhựa polycacbonat, nhựa epoxy, nhựa phenol-fomanđehit, nilon-6 và nhiều sản phẩm khác.
Sản xuất 1 tấn phenol theo quy trình cumen thu được bao nhiêu axeton?
Theo phương trình, 1 mol phenol (94 g) đi kèm 1 mol axeton (58 g), nên về lý thuyết mỗi tấn phenol cho khoảng 0,62 tấn axeton.
Ngoài sản xuất phenol, isopropylbenzen còn dùng làm gì?
Một lượng nhỏ isopropylbenzen được dùng làm dung môi cho sơn, vecni, mực in; làm thành phần tăng chỉ số octan trong xăng; và làm nguyên liệu điều chế α-metylstiren, axetophenon.