Трет-бутиловый спирт - органическое соединение, широко используемое в качестве растворителя в различных отраслях промышленности. Этот реактив обладает уникальными свойствами, позволяющими растворять как полярные, так и неполярные вещества.
Основные свойства и применение
Трет-бутиловый спирт представляет собой бесцветную легковоспламеняющуюся жидкость с характерным запахом. Он относится к третичным одноатомным спиртам и имеет химическую формулу (CH3)3COH.
Основные физико-химические свойства этого вещества:
- Температура кипения - 82,2°C
- Температура плавления - 25,5°C
- Плотность - 0,78 г/см3
- Хорошая растворимость в воде и органических растворителях
Благодаря своим свойствам, трет-бутиловый спирт широко используется:
- В качестве растворителя для органического синтеза
- Для производства изобутилена высокой чистоты
- Как компонент топлива
- В парфюмерной промышленности
- Для синтеза сложных эфиров
- В фармацевтической промышленности
Производство трет-бутилового спирта
В промышленности трет-бутиловый спирт получают путем гидратации изобутилена - непредельного углеводорода, являющегося компонентом нефти и природного газа:
изобутилен + H2SO4 → 2-метилпропан-2-сульфокислота
2-метилпропан-2-сульфокислота + H2O → трет-бутиловый спирт
Первая стадия - обработка изобутилена концентрированной серной кислотой. На второй стадии происходит гидролиз сульфокислоты с образованием целевого продукта.
Сырьем для производства трет-бутилового спирта служат:
- Попутный нефтяной газ
- Продукты нефте- и газопереработки
- Продукты пиролиза и дегидрирования углеводородного сырья
Таким образом, источником для получения этого ценного органического растворителя являются доступные углеводороды.
Синтез трет-бутилового спирта относят к числу наиболее крупнотоннажных производств органических соединений в химической промышленности.
Перспективы использования
В настоящее время трет-бутиловый спирт является одним из востребованных растворителей для нужд промышленности. Этот реактив применяется при производстве лекарственных средств, пестицидов, красок и лаков, полимерных материалов.
Благодаря уникальной растворяющей способности, трет-бутиловый спирт позволяет синтезировать сложные химические соединения, нерастворимые в других органических растворителях.
В перспективе ожидается дальнейшее расширение использования этого перспективного реагента. К примеру, ведутся работы по применению трет-бутилового спирта в процессах очистки топлива, в частности бензина.
Также актуальным является поиск новых путей синтеза этого соединения из альтернативных источников, не связанных с нефтью и газом.
Технология производства трет-бутилового спирта
Производство трет-бутилового спирта включает следующие основные стадии:
- Подготовка сырья
- Гидратация изобутилена
- Выделение и очистка целевого продукта
На первом этапе проводят очистку углеводородного сырья от серосодержащих соединений, кислородсодержащих примесей, ненасыщенных углеводородов.
Затем осуществляют процесс гидратации изобутилена 98-99% концентрации серной кислотой при температуре около 40°C. Образующаяся сульфокислота подвергается гидролизу водой или паром с получением трет-бутилового спирта.
На заключительном этапе проводят ректификацию реакционной массы. При этом выделяют целевой продукт, кислотный гудрон, углеводороды и воду.
Требования к очистке трет-бутилового спирта
В зависимости от дальнейшего назначения к очистке этого реактива предъявляются разные требования. Например, для производства высокооктановых кислородсодержащих присадок к бензинам необходим трет-бутиловый спирт особой чистоты.
Основные примеси, которые необходимо удалить:
- Следы кислот
- Вода
- Альдегиды и кетоны
Для этих целей применяют различные методы, такие как обработка щелочами, адсорбционная очистка, экстракция, перегонка и др.
Транспортировка и хранение
Трет-бутиловый спирт относится к легковоспламеняющимся жидкостям, поэтому при транспортировке и хранении необходимо соблюдать ряд мер безопасности.
Данный реактив перевозят в стальных цистернах, оборудованных системой обогрева. Температура во время транспортировки поддерживается выше температуры плавления вещества.
Хранят трет-бутиловый спирт в герметичных резервуарах при температуре не выше 30°C. Резервуары для хранения должны быть оборудованы вентиляцией для предотвращения скопления паров.
Применение трет-бутилового спирта
Как уже отмечалось ранее, трет-бутиловый спирт находит широкое применение в качестве растворителя и реагента в различных отраслях промышленности.
Одно из важнейших направлений использования - производство высокооктанового компонента автомобильного топлива марки АИ-100. В частности, на основе трет-бутилового спирта получают метилтретбутиловый эфир (МТБЭ).
Кроме того, этот реактив широко востребован для синтеза лекарственных средств, красителей, полимерных материалов, жидких кристаллов, пестицидов.
