프로펜

3. 제법

프로펜은 보통 휘발유를 만드는 크래킹 과정이나 에틸렌을 만드는 수증기 분해 과정에서 부산물로 생성된다.^[34]

프로펜은 폴리프로필렌, 아크릴로니트릴, 산화프로필렌, 옥소알코올, 쿠멘, 이소프로필 알코올 등 다양한 화합물을 만드는 데 사용된다.^[34]

공학적으로 설계된 효소를 사용한 방법이 연구되었지만 상업화되지는 않았다.^[15]

프로판의 산화 탈수소화 반응에 대한 산소 전달 촉매 사용에 대한 연구가 진행 중이다. 이 반응 메커니즘은 기존의 탈수소화보다 낮은 온도에서 발생할 수 있으며, 산소가 수소 부산물을 연소시키므로 평형 제한을 받지 않을 수 있다는 장점이 있다.^[16]

3. 1. 석유화학 공정

• 나프타나 액화 석유 가스의 스팀 크래킹
• 정유 공장에서 유동 접촉 분해(FCC)에 의해 얻어지는 오프 가스
• 프로판의 탈수소(PDH)
• 올레핀의 전환 (메타세시스 반응에 의한 에틸렌과 2-부텐의 불균등화 반응)
• 메탄올 또는 다이메틸 에테르의 전환(MTO)

3. 2. 올레핀 전환 기술

3. 3. 기타

• 나프타나 액화 석유 가스의 스팀 크래킹
• 정유 공장 유동 접촉 분해(FCC)로 얻어지는 오프 가스
• 프로판 탈수소(PDH)
• 올레핀 전환 (메타세시스 반응에 의한 에틸렌과 2-부텐의 불균등화 반응)
• 메탄올 또는 다이메틸 에테르 전환(MTO)

4. 용도

프로펜은 휘발유 및 에틸렌 생산 과정의 부산물로 얻어지며, 다양한 화합물 생성의 원료로 사용된다. 특히 폴리프로필렌, 아크릴로니트릴, 산화프로필렌 등 중요한 화학 물질 생산에 쓰인다.^[17] 2000년대 후반, 전 세계 프로펜 생산량은 정체되었으나, 동아시아 지역에서 증가하는 추세를 보인다.^[14]

산소-연료 용접 및 절단에서 아세틸렌을 대체하여 금속 가공에 사용되기도 한다.^[20]

4. 1. 주요 화학 제품

4. 2. 기타 용도

5. 안전

비교적 독성이 약하나, 흡입 시 고농도일 경우 어지러움, 방향감각 상실, 평형감각 상실, 구역질, 그리고 마취 효과가 나타날 수 있다. 산소 부족으로 인한 숨 가쁨, 정신적 경계심 감소, 근육 조정 손상, 판단력 상실, 감각 둔화, 정신적 불안정, 피로를 일으킬 수 있다. 질식 과정에서 구역질, 구토, 피로, 의식 상실 등이 일어날 수 있으며 심할 경우 발작, 혼수상태, 사망에까지 이를 수 있다.

눈에 자극을 줄 수 있다.

프로펜은 산불, 담배 연기, 자동차 및 항공기 배기가스 연소의 부산물이다.^[5] 일부 난방 가스에 불순물로 존재한다. 관찰된 농도는 농촌 대기에서 0.1ppb~4.8ppb 범위, 도시 대기에서 4ppb~10.5ppb, 산업 대기 시료에서 7ppb~260ppb로 나타났다.^[9]

미국과 일부 유럽 국가에서는 직업적 노출(8시간 시간 가중 평균)에 대해 500ppm의 노출 기준이 설정되었다. 이는 휘발성 유기 화합물(VOC)로 간주되며 많은 정부에서 배출을 규제하지만, 미국 환경 보호청(EPA)에서는 청정 대기법에 따라 유해 대기 오염 물질로 지정하지 않았다. 반감기가 비교적 짧아 생물 농축될 것으로 예상되지 않는다.^[9]

프로펜은 흡입으로 인한 급성 독성이 낮고 발암 물질로 간주되지 않는다. 쥐를 대상으로 한 만성 독성 연구에서는 유해한 영향에 대한 유의미한 증거가 나타나지 않았다. 4000ppm에 잠시 노출된 인간은 눈에 띄는 영향을 경험하지 않았다.^[23] 프로펜은 질식 가스로 작용하여 산소를 대체할 가능성이 있고, 인화성/폭발 위험이 높아 위험하다.

'''바이오 프로필렌'''은 드롭인 바이오플라스틱 기반의 프로필렌이다.^[24][25]

이는 탄소 발자국과 같은 다양한 관심사로 인해 검토되었다. 글루코스로부터의 생산이 고려되었다.^[26] 이러한 문제를 해결하는 더 발전된 방법은 증기 분해에 대한 전기화 대안에 초점을 맞춘다.

프로펜은 가연성 물질이다. 프로펜은 일반적으로 압력 하에서 액체 상태로 저장되지만, 승인된 용기에 상온에서 기체 상태로 안전하게 보관하는 것도 가능하다.^[27]

6. 환경

프로펜은 산불, 담배 연기, 자동차 및 항공기 배기가스 연소의 부산물이다.^[5] 일부 난방 가스에 불순물로 존재한다. 관찰된 농도는 농촌 대기에서 0.1ppb~4.8ppb 범위, 도시 대기에서 4ppb~10.5ppb, 산업 대기 시료에서 7ppb~260ppb로 나타났다.^[9]

미국과 일부 유럽 국가에서는 직업적 노출(8시간 시간 가중 평균)에 대해 500ppm의 노출 기준이 설정되었다. 이는 휘발성 유기 화합물(VOC)로 간주되며 많은 정부에서 배출을 규제하지만, 미국 환경 보호청(EPA)에서는 청정 대기법에 따라 유해 대기 오염 물질로 지정하지 않았다. 반감기가 비교적 짧아 생물 농축될 것으로 예상되지 않는다.^[9]

프로펜은 흡입으로 인한 급성 독성이 낮고 발암 물질로 간주되지 않는다. 쥐를 대상으로 한 만성 독성 연구에서는 유해한 영향에 대한 유의미한 증거가 나타나지 않았다. 4000ppm에 잠시 노출된 인간은 눈에 띄는 영향을 경험하지 않았다.^[23] 프로펜은 질식 가스로 작용하여 산소를 대체할 가능성이 있고, 인화성/폭발 위험이 높아 위험하다.

'''바이오 프로필렌'''은 드롭인 바이오플라스틱 기반의 프로필렌이다.^[24][25]

이는 탄소 발자국과 같은 다양한 관심사로 인해 검토되었다. 글루코스로부터의 생산이 고려되었다.^[26] 이러한 문제를 해결하는 더 발전된 방법은 증기 분해에 대한 전기화 대안에 초점을 맞춘다.

7. 규격

상업적으로 거래되는 프로필렌에는 다음과 같은 규격이 있다.^[33]

• 폴리머 등급 (순도 99.5% 이상)
• 케미컬 등급 (순도 93 - 94% 이상)
• 정유소 등급 (순도 60% 이상)

참조

_[1] 서적 Nomenclature of Organic Chemistry: IUPAC Recommendations and Preferred Names 2013 (Blue Book) The Royal Society of Chemistry 2014
_[2] 웹사이트 P-14.3 Locants https://iupac.qmul.a[...] Queen Mary University 2024-08-23
_[3] 웹사이트 Propylene https://pubchem.ncbi[...] 2021-12-14
_[4] 웹사이트 Propylene https://pubchem.ncbi[...]
_[5] 논문 The Human Exposure Potential from Propylene Releases to the Environment 2018-01-04
_[6] 웹사이트 Maj Gen John Williams Reynolds, FCS https://www.geni.com[...] 2023-12-30
_[7] 서적 Introduction https://doi.org/10.1[...] Springer International Publishing 2023-12-30
_[8] 서적 Ashford's Dictionary of Industrial Chemicals 2011
_[9] 웹사이트 Product Safety Assessment(PSA): Propylene http://www.dow.com/p[...] Dow Chemical Co. 2011-07-11
_[10] 논문 Heterogeneous catalysts for gas-phase conversion of ethylene to higher olefins
_[11] 논문 Olefin Disproportionation. A New Catalytic Process
_[12] 백과사전 Wiley-VCH
_[13] 논문 Electrification and Decarbonization of the Chemical Industry
_[14] 논문 New Trends in Olefin Production
_[15] 웹사이트 Global Bioenergies in bio-propylene https://greenchemica[...] 2012-10-12
_[16] 논문 Chemical looping oxidative dehydrogenation of propane: A comparative study of Ga-based, Mo-based, V-based oxygen carriers
_[17] 웹사이트 Market Study: Propylene (2nd edition), Ceresana, December 2014 http://www.ceresana.[...] ceresana.com 2015-02-03
_[18] 서적 The Merck Index, Twelfth Edition Merck & Co.
_[19] 서적 Metal Oxides, Chemistry and Applications CRC Press 2006
_[20] 웹사이트 MAPP-Pro http://www.worthingt[...]
_[21] 백과사전 Polypropylene https://onlinelibrar[...] Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA 2021-07-09
_[22] 논문 Nickel Catalyzed Olefin Oligomerization and Dimerization https://hal-ifp.arch[...]
_[23] 웹사이트 Hazardous Substances Data Bank (HSDB): 175 https://pubchem.ncbi[...] 2021-07-09
_[24] 웹사이트 Bio-based drop-in, smart drop-in and dedicated chemicals https://www.roadtobi[...]
_[25] 웹사이트 Duurzame bioplastics op basis van hernieuwbare grondstoffen https://www.wur.nl/n[...]
_[26] 웹사이트 Global Bioenergies in bio-propylene https://greenchemica[...] 2021-07-09
_[27] 서적 Encyclopedia of Chemical Technology
_[28] 논문 Discovery of Interstellar Propylene (CH2CHCH3): Missing Links in Interstellar Gas-Phase Chemistry IOP 2007-08-10
_[29] 뉴스 Spacecraft finds propylene on Saturn moon, Titan http://www.upi.com/S[...] UPI.com 2013-11-12
_[30] 뉴스 Cassini finds ingredient of household plastic on Saturn moon http://www.spacedail[...] Spacedaily.com 2013-11-12
_[31] 백과사전 Collins Discovery Encyclopedia HarperCollins Publishers
_[32] 웹사이트 経済産業省生産動態統計年報　化学工業統計編 https://www.meti.go.[...]
_[33] 웹사이트 ICIS Propylene http://www.icis.com/[...]
_[34] 웹사이트 バイオマス資源からのエチレン/プロピレンの製造技術開発事業の実施可能性に関する調査 http://www.nedo.go.j[...]
_[35] 서적 Nomenclature of Organic Chemistry : IUPAC Recommendations and Preferred Names 2013 (Blue Book) The Royal Society of Chemistry 2014