プロピレン

プロピレン：多様な化学製品の基盤となる物質

プロピレン(プロペン)は、分子式C3H6で表される、炭素原子3個を持つ不飽和炭化水素です。石油の精製過程で得られる副産物として大量に生産されており、現代社会の化学工業において欠かせない存在となっています。

プロピレンの性質と製造

常温では無色の気体で、わずかに不快な臭気を持ちます。その製造方法は多岐に渡り、代表的なものとして以下の方法が挙げられます。

ナフサや液化[[石油ガス]]のスチームクラッキング： 高温で水蒸気と反応させることで、様々な炭化水素を分解し、プロピレンを得ます。
流動接触分解(FCC)： 製油所において、石油を触媒を用いて分解する過程で副産物として生成されます。
プロパンの脱水素： プロパンから水素を除去することでプロピレンを合成します。
オレフィンのメタセシス反応： エチレンと2-ブテンを反応させることでプロピレンを生成します。
メタノールまたはジメチルエーテルの転化(MTO)： メタノールやジメチルエーテルを触媒を用いて、オレフィンへと変換する過程でプロピレンが得られます。

これらの方法で製造されたプロピレンは、その純度によってポリマーグレード(99.5%以上)、ケミカルグレード(93-94%以上)、リファイナリーグレード(60%以上)などに分類され、用途に応じて使い分けられています。

プロピレンの用途：多様な化学製品の原料

プロピレンは、その高い反応性から、様々な化学製品の原料として利用されています。主な用途を以下に示します。

1. 重合反応

[ポリプロピレン]： プロピレンを重合させて生成される合成樹脂で、プラスチック製品、繊維、フィルムなど幅広い用途に使われています。チーグラー・ナッタ触媒などの特殊な触媒を用いて製造されます。
エチレン・プロピレンゴム(EPR/EPDM)： エチレンとプロピレンを共重合させた合成ゴムで、耐熱性、耐薬品性に優れ、自動車部品や電線被覆などに利用されます。

2. 酸化反応

酸化プロピレン： プロピレンを酸化することで得られ、ウレタンフォームの原料となります。
プロピレングリコール： ポリエステル、界面活性剤などの原料として用いられます。

3. アルキル化反応

クメン： ベンゼンとプロピレンを反応させて生成され、フェノールの製造に用いられます。フェノールはフェノール樹脂、ビスフェノールA、染料、医薬品中間体などの原料となります。

4. 水和反応

2-プロパノール： プロピレンに水を付加させることで生成され、溶媒などとして用いられます。
アセトン： 2-プロパノールから脱水することで得られ、メタクリル酸エステル、工業中間体、溶媒として利用されています。

5. アンモ酸化反応

アクリロニトリル： プロピレンをアンモニアと酸素で酸化することで得られ、合成ゴムや合成樹脂の原料となります。

6. ヒドロホルミル化反応

n-プチルアルデヒド、n-プチルアルコール： プロピレンに一酸化炭素と水素を付加することで生成され、工業中間体、溶剤、香料、可塑剤、医薬品原料などとして使用されます。

プロピレンを取り巻く課題

プロピレンの輸送・貯蔵には危険が伴います。過去には、輸送中のプロピレンが原因となる爆発事故も発生しています(例：ロス・アルファケス大惨事)。安全な取り扱いと管理が重要です。

まとめ

プロピレンは、石油化学工業における基幹物質であり、現代社会の様々な製品に貢献しています。その製造、用途、安全性の確保について、更なる研究開発と技術革新が求められています。

もう一度検索