एक्रिलोनिट्रिल की तैयारी के तरीके

एक्रिलोनिट्रिल एक आवश्यक मोनोमर है जिसका उपयोग पॉलीमर और कॉपोलोइमर जैसे एब्स (एक्रिलोनिट्रिल ब्यूटाडीीन) और सान (स्टाइरीन एक्रिलिओनिट्रिल) की एक विस्तृत श्रृंखला के उत्पादन में उपयोग किया जाता है। चूंकि इन सामग्रियों की मांग बढ़ती जा रही है, इसलिए कुशल और लागत प्रभावी उत्पादन विधियों की आवश्यकता है। इस लेख में, हम विभिन्नएक्रिलोनिट्रिल की तैयारी के तरीकेसबसे अधिक इस्तेमाल की जाने वाली औद्योगिक प्रक्रियाओं पर ध्यान केंद्रित करना। इन विधियों को समझना न केवल निर्माताओं को लाभ होता है, बल्कि एक्रिलोनिट्रिल उत्पादन की स्थिरता और लाभप्रदता में भी सुधार होता है।

1.प्रोपाइलीन एमोक्डेशन प्रक्रियाः प्रमुख विधि

एक्रिलोनिट्रिल के उत्पादन के लिए सबसे व्यापक रूप से अपनाया गया तरीका हैप्रोपाइलीन एमोक्डेशन प्रक्रियायह भी कहा जाता है कि सोवो प्रक्रिया इस विधि में अमोनिया (nh3) और हवा की उपस्थिति में प्रोपाइलीन (c3h6) का उत्प्रेरक ऑक्सीकरण शामिल है। प्रतिक्रिया उच्च तापमान पर होती है, आमतौर पर 400-500 के आसपास, और बिस्मुथ मोलिब्डेट या एंटीमनी ऑक्साइड जैसे उत्प्रेरक की उपस्थिति में। प्रतिक्रिया के लिए प्राथमिक रासायनिक समीकरण इस प्रकार हैः

[पाठ {c3h6} + \ txt {nh3} + 1.5 \ \ txt {2} \ \ \ txt {c3h3n} + 3 \ \ txt {h2o}}}}

यह प्रक्रिया अत्यधिक कुशल है, एक्रिलोनिट्रिल की पैदावार आमतौर पर 80-85% तक पहुंच जाती है। एक प्रमुख लाभ प्रोपाइलीन की अपेक्षाकृत कम कीमत के कारण इसकी लागत-प्रभावशीलता है। इसके अलावा, यह प्रक्रिया एसिटोनिट्रिल और हाइड्रोजन साइनाइड जैसे उप-उत्पादों को उत्पन्न करती है, जिसे बेचा या आगे संसाधित किया जा सकता है, समग्र आर्थिक व्यवहार्यता में सुधार करता है।

2.एसिटिलीन आधारित संश्लेषण: ऐतिहासिक प्रासंगिकता

प्रोपाइलीन एमोक्सिडेशन विधि के आगमन से पहले, एक्रिलोनिट्रिल मुख्य रूप से एक एसिटिलीन-आधारित मार्ग के माध्यम से उत्पादित किया गया था। इस विधि में एसिलीन (c2h2) और हाइड्रोजन साइनाइड (hcn) के बीच प्रतिक्रिया शामिल है। प्रतिक्रिया उच्च तापमान पर तांबे-आधारित उत्प्रेरक की उपस्थिति में होती है। प्रतिक्रिया समीकरण हैः

[पाठ {c2h2} + \ txt {hcn}}}

जबकि एसिटिलीन और हाइड्रोजन साइनाइड हैंडलिंग से जुड़ी उच्च लागत और सुरक्षा चिंताओं के कारण इस विधि का व्यापक रूप से उपयोग नहीं किया जाता है, यह इतिहास में एक महत्वपूर्ण मील का पत्थर बना हुआ है।एक्रिलोनिट्रिल की तैयारी के तरीके. प्रक्रिया को काफी हद तक चरणबद्ध कर दिया गया है, लेकिन यह नए, सुरक्षित और अधिक कुशल तरीकों की एक उपयोगी तुलना के रूप में कार्य करता है।

3.जैव प्रौद्योगिकी दृष्टिकोणः भविष्य के परिप्रेक्ष्य

बढ़ती पर्यावरणीय चिंताओं और सतत औद्योगिक प्रथाओं की ओर बढ़ने के साथ, शोधकर्ताओं ने खोज की हैएक्रिलोनिट्रिल तैयार करने के जैव तकनीकी तरीके. इन विधियों में विकसित सूक्ष्मजीवों का उपयोग करने के लिए इंजीनियर सूक्ष्मजीवों का उपयोग करना शामिल है, जो ग्लूकोज या ग्लिसरॉल से एक्रिलोनिट्रिल का उत्पादन करता है। हालांकि अभी भी प्रयोगात्मक चरणों में, यह प्रक्रिया पारंपरिक पेट्रोकेमिकल-आधारित तरीकों के लिए एक आशाजनक विकल्प का प्रतिनिधित्व करती है।

इस जैव प्रौद्योगिकी दृष्टिकोण के एक उदाहरण में एक्रिलोनिट्रिल का उत्पादन करने के लिए एस्चेरिको कॉली (ई. कोली) के इंजीनियर उपभेदों का उपयोग करना शामिल है। सूक्ष्मजीवों को आनुवंशिक रूप से व्यक्त एंजाइमों को व्यक्त करने के लिए आनुवंशिक रूप से संशोधित किया जाता है जो ग्लूकोज को 3-हाइड्रोक्सीप्रोपियोनिट्रिल में परिवर्तित करते हैं। हालांकि पैदावार वर्तमान में एमोक्डेशन प्रक्रिया के माध्यम से प्राप्त किए गए लोगों की तुलना में कम है, लेकिन चल रहे शोध का उद्देश्य उन्हें व्यावसायिक रूप से व्यवहार्य बनाने के लिए अनुकूलित करना है।

4.पर्यावरणीय और आर्थिक विचार

प्रत्येकएक्रिलोनिट्रिल की तैयारी के तरीकेपर्यावरण प्रभाव और आर्थिक व्यवहार्यता दोनों के मामले में लाभ और सीमाएं हैं। प्रोपाइलीन एमोक्डेशन प्रक्रिया, जबकि कुशल, अभी भी जीवाश्म ईंधन पर बहुत निर्भर करता है, कार्बन उत्सर्जन में योगदान देता है। हालांकि, इसकी उच्च उपज और अपेक्षाकृत कम लागत इसे प्रमुख उत्पादन विधि बनाती है। इसके विपरीत, जैव प्रौद्योगिकी विधियों, हालांकि अधिक टिकाऊ, वर्तमान में कम उपज और उच्च उत्पादन लागत जैसी चुनौतियों का सामना करना पड़ता है।

निष्कर्ष

सारांश में,एक्रिलोनिट्रिल की तैयारी के तरीकेसमय के साथ काफी विकसित हुआ है। प्रोपाइलीन एमोक्डेशन प्रक्रिया अपनी उच्च दक्षता और लागत-प्रभावशीलता के कारण औद्योगिक मानक बनी हुई है, लेकिन एसिटिलीन-आधारित संश्लेषण और उभरती हुई जैव तकनीकी विधियां भी विभिन्न तरीकों से एक्रिलोनिटाइल का उत्पादन किया जा सकता है। जैसा कि अनुसंधान जारी है, विशेष रूप से जैव प्रौद्योगिकी के क्षेत्र में, नए तरीके उभर सकते हैं जो एक्रिलोनिट्रिल उत्पादन की स्थिरता और लाभप्रदता दोनों को बढ़ाते हैं।