Comment l’alcool isopropylique est-il fabriqué industriellement ?
L'alcool isopropylique (IPA, isopropanol, 2-propanol, CAS 67-63-0) est produit industriellement par deux voies principales : l'hydratation du propène et l'hydrogénation de l'acétone.
1. Hydratation du propène
Dans le procédé indirect (acide sulfurique), le propène issu du raffinage du pétrole ou du vapocraquage réagit avec l'acide sulfurique concentré pour former de l'hydrogénosulfate d'isopropyle, qui est ensuite hydrolysé en isopropanol pendant que l'acide est récupéré et recyclé. Dans le processus d'hydratation directe, le propène et la vapeur d'eau réagissent sur un catalyseur solide à base d'acide phosphorique ou d'oxyde de tungstène à haute température (environ 200 C) et à pression élevée, ce qui donne une sélectivité plus élevée avec moins de problèmes de corrosion et de déchets d'acide-. L’hydratation directe est aujourd’hui la voie commerciale dominante.
2. hydrogénation de l'acétone
L'acétone est hydrogénée catalytiquement sur un catalyseur au nickel ou au cuivre à température et pression modérées pour produire de l'isopropanol. Cette voie est intéressante lorsque l'acétone est disponible en tant que sous-produit-, par exemple du processus au cumène pour le phénol, ou de la production chimique d'acétone au charbon-.
L'IPA brute est purifiée par distillation. Étant donné que l'isopropanol et l'eau forment un azéotrope, des étapes de séparation supplémentaires (distillation azéotropique ou extractive) sont utilisées pour atteindre des qualités anhydres de haute pureté-.
Propriétés clés
| Propriété | Valeur |
|---|---|
| Numéro CAS | 67-63-0 |
| Formule moléculaire | C3H8O / (CH3)2CHOH |
| Poids moléculaire | 60,10 g/mole |
| Apparence | Liquide clair et incolore |
| Point d'ébullition | 82.5 C |
| Point de fusion | -89.5 C |
| Point d'éclair | 11,7 °C (tasse fermée) |
| Densité (20 °C) | 0,786 g/cm3 |
| Numéro ONU | 1219, classe 3, GE II |
Principales qualités et applications
Solvant industriel : dissout les huiles, gommes, gomme-laque et résines pour encres, revêtements et produits de nettoyage.
Désinfectant et antiseptique : les solutions aqueuses à 60 à 90 % sont largement utilisées pour les désinfectants pour les mains et la désinfection des surfaces.
Électronique : l'IPA de haute-pureté nettoie les cartes de circuits imprimés, les plaquettes et les composants optiques.
Produits pharmaceutiques et cosmétiques : solvant d’extraction, support d’excipient et ingrédient dans les produits de soins personnels.
Automobile : dégivreur pour système de carburant-additif antigel.
Sécurité et manipulation
L'IPA est un liquide hautement inflammable (GHS Flam. Liq. 2, H225) avec un point d'éclair bas ; les vapeurs peuvent former des mélanges explosifs avec l'air. Gardez les conteneurs fermés et mis à la terre, et stockez-les à l'écart des sources d'inflammation et des oxydants puissants. Utilisez une ventilation adéquate et portez des lunettes anti-éclaboussures et des gants résistants aux produits chimiques-. L'IPA a une faible toxicité aiguë, mais l'inhalation de concentrations élevées de vapeurs peut provoquer somnolence et irritation des yeux et des voies respiratoires.
Foire aux questions
Q : Comment l’alcool isopropylique est-il fabriqué ?
Principalement par hydratation du propène (procédé indirect à l'acide sulfurique ou hydratation catalytique directe) et par hydrogénation catalytique de l'acétone.
Q : Quelle est la différence entre les processus d’hydratation indirects et directs ?
Le procédé indirect fait réagir le propène avec de l'acide sulfurique concentré pour former de l'hydrogénosulfate d'isopropyle, qui est ensuite hydrolysé en isopropanol avec l'acide récupéré et recyclé ; le procédé direct fait réagir le propène avec de la vapeur d'eau sur un catalyseur solide à base d'acide phosphorique ou d'oxyde de tungstène à environ 200 °C et à une pression élevée, ce qui donne une sélectivité plus élevée avec moins de corrosion et d'acide résiduel. L’hydratation directe est aujourd’hui la voie commerciale dominante.
Q : Pourquoi l’IPA anhydre nécessite-t-il une distillation spéciale ?
L'isopropanol et l'eau forment un azéotrope à ébullition minimale-à environ 87,7 % d'isopropanol en poids, de sorte qu'une distillation ordinaire ne peut pas éliminer l'eau restante ; la distillation azéotropique ou extractive avec un entraîneur est utilisée pour produire des qualités anhydres de haute -pureté.
Q : À quoi sert l'IPA-de qualité électronique ?
L'IPA de qualité électronique-de haute pureté-(généralement 99,9 % ou plus avec des ions métalliques, des particules et de l'humidité très faibles) est utilisé pour nettoyer les cartes de circuits imprimés, les plaquettes et les composants optiques, s'évaporant rapidement sans laisser de résidus.
Q : L’alcool isopropylique est-il miscible à l’eau ?
Oui, l'IPA est complètement miscible à l'eau dans toutes les proportions, c'est pourquoi des solutions aqueuses à 60-90 % sont couramment préparées pour les désinfectants pour les mains, la désinfection et le nettoyage des surfaces.
Q : Comment l'alcool isopropylique est-il classé pour le transport ?
L'IPA est expédié sous la désignation UN 1219, liquide inflammable de classe 3, groupe d'emballage II ; les conteneurs doivent être maintenus fermés et mis à la terre et stockés à l’écart des sources d’inflammation et des oxydants puissants.