प्रोपिलीन

प्रोपलीन, जिसे प्रोपेन के रूप में भी जाना जाता है, एक असंतृप्त कार्बनिक यौगिक है जिसका रासायनिक सूत्र है। इसका एक दोहरा बंधन है, और यह हाइड्रोकार्बन के एल्केन वर्ग का दूसरा सबसे सरल सदस्य है। यह एक रंगहीन गैस है जिसमें हल्की पेट्रोलियम जैसी गंध होती है।

स्टीम क्रैकिंग
प्रोपलीन के उत्पादन की प्रमुख विधि स्टीम क्रैकिंग है। ईथेन से एथिलीन तक एक ही विधि लागू होती है। ये दो रूपांतरण रासायनिक उद्योग में 2 और 1 प्रक्रियाएं हैं, जैसा कि उनके पैमाने से आंका जाता है। इस प्रक्रिया में, प्रोपेन डीहाइड्रोजनीकरण से गुजरता है। यहाँ उप-उत्पाद हाइड्रोजन है:
 * CH3CH2CH3 → CH3CH=CH2 + H2

प्रोपेन की उपज लगभग 85 मीटर% है। प्रोपेन डिहाइड्रोजनीकरण प्रतिक्रिया के लिए सामान्यतः उप-उत्पादों का उपयोग ईंधन के रूप में किया जाता है। स्टीम क्रैकिंग सबसे अधिक ऊर्जा-गहन औद्योगिक प्रक्रियाओं में से एक है।

फीडस्टॉक नेफ्था या प्रोपेन, विशेष रूप से, जहां तेल/गैस संचालन से प्रोपेन की प्रचुरता होती है। क्रैकिंग और अन्य शोधन प्रक्रियाओं से प्राप्त हाइड्रोकार्बन मिश्रण से आंशिक आसवन द्वारा प्रोपेन को अलग किया जा सकता है; रिफाइनरी-ग्रेड प्रोपेन लगभग 50 से 70% है। संयुक्त राज्य अमेरिका में, शेल गैस प्रोपेन का एक प्रमुख स्रोत है।

ओलेफिन रूपांतरण प्रौद्योगिकी
फिलिप्स ट्रायोलेफिन या ओलेफिन रूपांतरण विधि में प्रोपलीन को ईथीलीन और 2-ब्यूटेन, के साथ परस्पर जोड़ा जाता है। रेनियम और मोलिब्डेनम उत्प्रेरक का उपयोग किया जाता है:

CH2=CH2 + CH3CH=CHCH3 → 2 CH2=CHCH3

प्रौद्योगिकी की स्थापना फिलिप्स पेट्रोलियम कंपनी में खोजी गई ओलेफ़िन मेटाथिसिस प्रतिक्रिया पर की गई है। लगभग 90 wt% की प्रोपेन उपज प्राप्त की जाती है।

संबंधित मेथनॉल-टू-ओलेफ़िन/मेथनॉल-टू-प्रोपेन प्रक्रिया है। यह संश्लेषण गैस को मेथनॉल में परिवर्तित करता है, और फिर मेथनॉल को एथिलीन और/या प्रोपेन में परिवर्तित करता है। प्रक्रिया उप-उत्पाद के रूप में पानी का उत्पादन करती है। सिंथेसिस गैस का उत्पादन प्राकृतिक गैस के सुधार से या नाफ्था जैसे पेट्रोलियम उत्पादों के स्टीम-प्रेरित रिफॉर्मेशन से या कोयले के गैसीकरण से होता है।

द्रव उत्प्रेरक क्रैकिंग
उच्च गंभीरता द्रव उत्प्रेरक क्रैकिंग (FCC) प्रोपेन और अन्य हल्के उत्पादों की मात्रा को अधिकतम करने के लिए उच्च गंभीरता द्रव उत्प्रेरक क्रैकिंग (एफसीसी) के अनुसार पारंपरिक FCC विधि का उपयोग करता है। एक उच्च गंभीरता एफसीसी इकाई को सामान्यतः गैस तेल (पैराफिन) और अवशेषों से भरा जाता है, और फीडस्टॉक पर लगभग 20-25 मीटर% प्रोपेन का उत्पादन होता है, साथ ही मोटर गैसोलीन की अधिक मात्रा और उप-उत्पादों को आसुत करता है। ये उच्च तापमान प्रक्रियाएं महंगी हैं, और उच्च कार्बन पदचिह्न हैं। इन कारणों से, प्रोपलीन के वैकल्पिक मार्ग ध्यान आकर्षित करना जारी रखते हैं।

बाजार और अनुसंधान

2000 से 2008 तक प्रोपेन का उत्पादन लगभग 35 मिलियन टन (केवल यूरोप और उत्तरी अमेरिका) पर स्थिर रहा है, लेकिन यह पूर्वी एशिया, विशेष रूप से सिंगापुर और चीन में बढ़ रहा है। प्रोपेन का कुल विश्व उत्पादन वर्तमान में एथिलीन का लगभग आधा है।

इंजीनियर एंजाइमों के उपयोग का पता लगाया गया है लेकिन इसका कोई व्यावसायिक मूल्य नहीं है।

उपयोग
एथिलीन के बाद पेट्रोकेमिकल उद्योग में प्रोपेन दूसरा सबसे महत्वपूर्ण प्रारंभिक उत्पाद शुरू हुआ । यह विभिन्न प्रकार के उत्पादों के लिए कच्चा माल है।पॉलीप्रोपाइलीन निर्माता वैश्विक उत्पादन का लगभग दो तिहाई उपभोग करते हैं। पॉलीप्रोपाइलीन निर्माता वैश्विक उत्पादन का लगभग दो तिहाई उपभोग करते हैं। पॉलीप्रोपाइलीन के अंतिम उपयोग में फिल्म, फाइबर, कंटेनर, पैकेजिंग और कैप और क्लोजर सम्मिलित होते हैं।प्रोपेन का उपयोग प्रोपलीन ऑक्साइड, एक्रिलोनिट्राइल, क्यूमीन, ब्यूटिराल्डिहाइड और ऐक्रेलिक एसिड जैसे महत्वपूर्ण रसायनों के उत्पादन के लिए भी किया जाता है। वर्ष 2013 में दुनिया भर में लगभग 85 मिलियन टन प्रोपेन का प्रसंस्करण किया गया था।

प्रोपेन और बेंजीन को क्यूमीन प्रक्रिया के माध्यम से एसीटोन और फिनोल में परिवर्तित किया जाता है। प्रोपेन का उपयोग आइसोप्रोपेनॉल (प्रोपेन-2-ओएल), एक्रिलोनिट्राइल, प्रोपलीन ऑक्साइड और एपिक्लोरोहाइड्रिन के उत्पादन के लिए भी किया जाता है। ऐक्रेलिक एसिड के औद्योगिक उत्पादन में प्रोपेन का उत्प्रेरक आंशिक ऑक्सीकरण सम्मिलित है। प्रोपेन ऐक्रेलिक एसिड के लिए एक-चरण प्रोपेन चयनात्मक ऑक्सीकरण में एक मध्यवर्ती भी है।

उद्योग और कार्यशालाओं में, प्रोपेन का उपयोग ऑक्सी-ईंधन वेल्डिंग में एसिटिलीन के वैकल्पिक ईंधन के रूप में किया जाता है और झुकने के उद्देश्य से धातु को काटने, टांकने और गर्म करने के लिए किया जाता है। यह बर्नज़ोमैटिक उत्पादों और अन्य एमएपीपी विकल्प में एक मानक बन गया है, अब असली मैप गैस अब उपलब्ध नहीं है।

प्रतिक्रियाएं
प्रोपेन अन्य एल्कीनों से मिलता-जुलता है क्योंकि यह कमरे के तापमान पर अपेक्षाकृत आसानी से इलेक्ट्रोफिलिक जोड़ प्रतिक्रियाओं से गुजरता है। इसके दोहरे बंधन की सापेक्ष कमजोरी उन पदार्थों के साथ प्रतिक्रिया करने की इसकी प्रवृत्ति की व्याख्या करती है जो इस परिवर्तन को प्राप्त कर सकते हैं। एल्कीन प्रतिक्रियाओं में सम्मिलित हैं: 1) पोलीमराइज़ेशन, 2) ऑक्सीकरण, 3) हैलोजनीकरण और हाइड्रोहेलोजनेशन, 4) alkylation, 5) जलयोजन प्रतिक्रिया, 6) ऑलिगोमेराइज़ेशन, और 7) हाइड्रोफॉर्माइलेशन

संक्रमण धातुओं के परिसर
हाइड्रोफॉर्माइलेशन, एल्केन मेटाथिसिस और पोलीमराइजेशन के लिए मूलभूत धातु-एल्केन कॉम्प्लेक्स का उपयोग किया जाता है। धातु-प्रोपलीन कॉम्प्लेक्स हैं, जो इन प्रक्रियाओं में मध्यवर्ती हैं। प्रोपलीन प्रोचिरल है, जिसका अर्थ है कि सी = सी समूह के लिए एक अभिकर्मक (जैसे धातु इलेक्ट्रोफाइल) के बंधन से दो एनैन्टीओमर उत्पन्न होते हैं।

पॉलिमराइजेशन
प्रोपेन के बहुमत का उपयोग पॉलीप्रोपाइलीन बनाने के लिए किया जाता है, जो एक बहुत ही महत्वपूर्ण वस्तु थर्मोप्लास्टिक है, जो श्रृंखला-विकास पोलीमराइजेशन के माध्यम से होता है। एक उपयुक्त उत्प्रेरक (सम्मिलित पर एक ज़िग्लर-नट्टा उत्प्रेरक) की उपस्थिति में, प्रोपेन पोलीमराइज़ करेगा। इसे प्राप्त करने के कई तरीके हैं, जैसे कि तरल प्रोपेन के घोल में उत्प्रेरक को निलंबित करने के लिए उच्च दबाव का उपयोग करना, या द्रवित बिस्तर रिएक्टर के माध्यम से गैसीय प्रोपेन चलाना।



दहन
अन्य एल्केनेस के समान ही प्रोपेन का दहन। पर्याप्त या अधिक ऑक्सीजन की उपस्थिति में, प्रोपेन जलकर जल और कार्बन डाइआक्साइड बनाता है।
 * 2 C3H6 + 9 O2 → 6 CO2 + 6 H2O

पर्यावरण सुरक्षा
प्रोपेन जंगल की आग, सिगरेट के धुएं और मोटर वाहन और विमान के निकास से दहन का एक उत्पाद है। यह कुछ ताप गैसों में अशुद्धता है। देखी गई सांद्रता ग्रामीण हवा में 0.1-4.8 भाग प्रति बिलियन (पार्ट्स प्रति बिलियन), शहरी हवा में 4–10.5 पीपीबी और औद्योगिक वायु नमूनों में 7–260 पीपीबी की सीमा में रही है।

संयुक्त राज्य अमेरिका और कुछ यूरोपीय देशों में व्यावसायिक (8-घंटे अनुमेय अन्तिम सीमा | समय-भारित औसत) सीमा के लिए 500 भागों प्रति मिलियन (पार्ट्स प्रति मिलियन) की सीमा सीमा मूल्य स्थापित किया गया था। इसे एक वाष्पशील कार्बनिक यौगिक (वीओसी) माना जाता है और उत्सर्जन को कई सरकारों द्वारा नियंत्रित किया जाता है, लेकिन यह यू.एस. पर्यावरण संरक्षण एजेंसी (ईपीए) द्वारा स्वच्छ वायु अधिनियम (संयुक्त राज्य अमेरिका) के अनुसार खतरनाक वायु प्रदूषक के रूप में सूचीबद्ध नहीं है। अपेक्षाकृत कम आधे जीवन के साथ, इसके जैवसंचय की अपेक्षा नहीं की जाती है।

प्रोपेन में साँस लेना से कम तीव्र विषाक्तता होती है और इसे कार्सिनोजेनिक नहीं माना जाता है। चूहों में पुरानी विषाक्तता के अध्ययन से प्रतिकूल प्रभाव का सुझाव देने वाले महत्वपूर्ण सबूत नहीं मिले। संक्षेप में 4,000 पीपीएम के संपर्क में आने वाले मनुष्यों ने किसी भी ध्यान देने योग्य प्रभाव का अनुभव नहीं किया। प्रोपेन एक श्वासावरोधक गैस के रूप में ऑक्सीजन को विस्थापित करने की अपनी क्षमता और इसकी उच्च ज्वलनशीलता/विस्फोट जोखिम से खतरनाक है।

बायो-प्रोपलीन ड्रॉप-इन बायोप्लास्टिक है।बायो-आधारित प्रोपलीन। कार्बन पदचिह्न जैसे विविध हितों से प्रेरित होकर इसकी जांच की गई है। शर्करा से उत्पादन पर विचार किया गया है। ऐसे मुद्दों को संबोधित करने के अधिक उन्नत तरीके स्टीम क्रैकिंग के विद्युतीकरण विकल्पों पर ध्यान केंद्रित करते हैं।

भंडारण और हैंडलिंग
प्रोपेन ज्वलनशील है। प्रोपेन को सामान्य दबाव में तरल के रूप में संग्रहीत किया जाता है, चूंकि इसे स्वीकृत कंटेनरों में परिवेश के तापमान पर गैस के रूप में सुरक्षित रूप से संग्रहीत करना भी संभव है।

प्रकृति में घटना
माइक्रोवेव स्पेक्ट्रोस्कोपी के माध्यम से इंटरस्टेलर माध्यम में प्रोपेन का पता लगाया जाता है। 30 सितंबर, 2013 को, नासा ने यह भी घोषणा की कि कैसिनी-हुय्गेंस मिशन के हिस्से, कैसिनी कक्ष अंतरिक्ष यान ने स्पेक्ट्रोस्कोपी का उपयोग करके टाइटन (चंद्रमा) के वातावरण में प्राकृतिक रूप से पाए जाने वाले प्रोपेन की थोड़ी मात्रा की खोज की थी।

यह भी देखें

 * लॉस अल्फ़ाक्स आपदा
 * इनहेलेंट दुर्व्यवहार
 * 2014 काऊशुंग गैस विस्फोट
 * 2020 ह्यूस्टन विस्फोट