Kaj je izobutanol?

Izobutanol je organska spojina, oblika lahkega alkohola, ki se proizvaja iz naravnih in petrokemičnih virov ter ima veliko običajnih topil in nekatere potencialne uporabe goriva. Nanj gledajo kot na dodatek ali nadomestek za bencin, saj je energetsko bolj intenziven od etanola in ga lahko proizvedemo iz odpadnih kmetijskih in gozdarskih proizvodov s celulozno osnovo, kot so koruza, sladkorni trs. in les. Industrijska uporaba izobutanola vključuje kot kemični intermediat pri proizvodnji estrov, v proizvodnji tekstila in kot čistilna ali polirna spojina.

Ker se izobutanol meša z drugimi običajnimi topili, kot so alkoholi, ketoni, aldehidi in etri, je primeren za številne kemične spojine in reakcije v industriji. Najpogostejša uporaba kemikalije je v proizvodnji estrov, vendar kot sestavina premazov barv, kot so laki. Njegove edinstvene lastnosti zahtevajo, da se lakim spojinam doda le v koncentracijah od 5 % do 10 %. Druge uporabe vključujejo pri proizvodnji sintetičnega kavčuka, v proizvodnji farmacevtskih izdelkov in kot dehidracijsko sredstvo, saj se le delno meša z vodo.

Medtem ko se izobutanol ne obravnava kot metoda za nadomestitev fosilnih goriv na osnovi nafte zaradi velike količine organskega izvornega materiala, ki bi bil za to potreben, se šteje za ključno sestavino industrije alternativnih goriv. Ena od prednosti, ki jih ima izobutanol pred etanolom, je ta, da ga je mogoče mešati z bencinom v katerem koli odstotku. To je zato, ker ima energijsko gostoto in oktansko vrednost, ki sta bližji tisti pri bencinu.

Obstaja več metod za proizvodnjo izobutanola, vključno s tistimi, ki uporabljajo petrokemične predhodnike, ki so od leta 2011 bolj komercialno ekonomični od proizvodnje biomase. Metoda na osnovi olja je, da se propilen, ki je brezbarven in plinast alken, pridobljen iz nafte, izvede s hidroformilacijo. reakcija, pri kateri nastane 85 % butanola in 15 % izobutanola.

Reppejeva karbonilacija, poimenovana po Walterju Reppeju, znanem nemškem kemiku z začetka 20. stoletja, je podoben postopek, ki vključuje dodajanje ne le vodika, kot se pojavi pri hidroformilaciji, temveč tudi ogljikovega monoksida in železovega katalizatorja. Običajno so ga uporabljali za proizvodnjo izobutanola na Japonskem do leta 1984. Reppejev postopek se je razlikoval od standardne karbonilacije po tem, da so bili produkti reakcije butanolnega alkohola proizvedeni v blažjih reakcijskih pogojih, čeprav z več kemičnimi predhodniki.

Od leta 2010 se je letno proizvajalo okoli 3,000,000 ton butanola za različne industrijske namene s tržno vrednostjo 4,000,000,000 ameriških dolarjev (USD). Segment izobutanola na tem trgu je ocenjen na 560,000,000 USD na leto po vsem svetu. Proizvodnja izobutanola v ZDA hitro raste, saj se obrate za etanol predelujejo. Kjer etanol vsebuje le približno 67 % energije enakovredne prostornine bencina, izobutanol vsebuje 82 % in ni jedko za cevovode, kot je lahko etanol. Vodilni ameriški proizvajalec izobutanola načrtuje ocenjeno proizvodno zmogljivost 350,000,000 galon (1,324,894,120 litrov) na leto od leta 2015.