نرمال بوتانول (Normal-Butanol) که با نام n-Butanol نیز شناخته می شود، مایعی شفاف با بوی شاخص است که قابلیت امتزاج با اغلب حلال ها را دارد. بوتانول معمولی یا N-بوتانول، یک الکل چهار کربنه با فرمول مولکولی C4H3OH است. این ماده یکی از اشکال ایزومری بوتانول است و ساختار آن یک آلکیل الکل با زنجیره مستقیم است. به عبارت دیگر حرف N در نام N-بوتانول نشان دهنده یک ایزومر معمولی با زنجیره مستقیم است. ایزومرهای متعددی از بوتانول وجود دارد، از جمله ایزوبوتانول (2-متیل-1-پروپانول)، ثانیه-بوتانول (2-بوتانول) و ترت-بوتانول (2-متیل-2-پروپانول). هر ایزومر ساختار کمی متفاوتی دارد که منجر به تغییرات در خواص فیزیکی و شیمیایی آنها می شود.

فرآیند تولید نرمال بوتانول:

تولید بوتانول معمولی که به نام n-بوتانول نیز شناخته می شود، معمولاً شامل دو روش اصلی است: تخمیر بیولوژیکی و سنتز شیمیایی.
شایان ذکر است که انتخاب روش تولید به عواملی مانند در دسترس بودن مواد اولیه، ملاحظات اقتصادی و خلوص مطلوب محصول نهایی بستگی دارد. هم تخمیر بیولوژیکی و هم سنتز شیمیایی به صورت تجاری برای تولید n-بوتانول استفاده شده است.
در ادامه مرور مختصر از هر دو فرآیند ارائه شده است.

• سنتز شیمیایی هیدراسیون 1-بوتن (Hydration of 1-Buten)
ماده اولیه اولیه برای سنتز شیمیایی معمولاً 1 بوتن مشتق شده از پتروشیمی است که از کراکینگ نفت به دست می آید. در ادامه
1-بوتن تحت فرآیند هیدراسیون قرار می گیرد. طی این واکنش شیمیایی، آب در سراسر پیوندهای دوگانه اضافه می شود و نهایتا n-بوتانول تشکیل می شود. این واکنش اغلب درمجاورت کاتالیزورهای اسیدی قوی صورت می گیرد. محصول نهائی نرمال بوتانول اغلب از طریق تقطیر و سایر تکنیک های جداسازی از مخلوط واکنش جدا می شود. 1-بوتن و فرآورده های فرعی واکنش نداده نیز از مخلوط واکنش بازیابی می شوند و گاها برای بهبود بازده فرآیند مجدد وارد چرخه می شوند.

• تخمیر بیولوژیکی (Biological Fermentation) 
مواد اولیه برای تخمیر بیولوژیکی، کربوهیدرات های مشتق شده از منابع تجدیدپذیر مانند قندها یا نشاسته ها هستند.
در ادامه مواد اولیه در میکروارگانیسم ها وارد فرآیند تخمیر میکروبی می شوند. اغلب سویه های باکتری مانند Clostridium acetobutylicum یا Clostridium beijerinckii، در تخمیر استفاده می شوند. فرآیند تخمیر شامل تبدیل قندها به اسیدهای آلی و به دنبال آن تبدیل اسیدهای آلی به بوتانول و سایر محصولات جانبی است. مخلوط غنی از بوتانول که از تخمیر به دست می آید معمولاً برای جداسازی و تغلیظ بوتانول در معرض تقطیر قرار می گیرد.

تولید کنندگان نرمال بوتانول:

در ادامه فهرستی از تولیدکنندگان نرمال بوتانول آورده شده که نام پتروشیمی شازند اراک به عنوان تولید کننده داخلی جلب توجه می کند.
1. پتروشیمی شازند اراک
2. SABIC
3. BASF SE
4. Dow Inc
5. Eastman Chemical Company
6. ExxonMobil Corporation
7. Sasol
8. OXEA
9. KH Neochem Co., Ltd.
10. SINOPEC

ایمنی در نرمال بوتانول:

نرمال بوتانول یک ماده شیمیایی است که به دلیل خطرات بالقوه سلامتی و ایمنی باید با احتیاط از آن استفاده کرد. در اینجا برخی از ملاحظات مهم در مورد جنبه های بهداشتی و ایمنی بوتانول معمولی وجود دارد:
استنشاق: استنشاق بخارات ممکن است باعث تحریک تنفسی، سرگیجه، سردرد و حالت تهوع شود. قرار گرفتن در معرض طولانی مدت یا در سطح بالا می تواند منجر به اثرات شدید سلامتی شود.
تماس پوستی: تماس با پوست می تواند باعث تحریک، قرمزی و چربی زدایی پوست شود. قرار گرفتن در معرض طولانی مدت یا مکرر ممکن است منجر به درماتیت شود.
ارتباط چشمی: تماس با چشم ها می تواند باعث تحریک، قرمزی و ناراحتی شود.
گوارشی: هرچند مصرف خوراکی نرمال بوتانول به ندرت اتفاق میفتد، اما در صورت بلعیدن می تواند باعث تحریک دستگاه گوارش شود.

روش های نگهداری نرمال بوتانول:

ذخیره‌سازی نرمال بوتانول (n-butanol) باید مطابق با دستورالعمل‌های ایمنی انجام شود تا از سلامت افرادی که با مواد شیمیایی کار می‌ کنند و جلوگیری از اثرات زیست‌ محیطی اطمینان حاصل شود. در اینجا به برخی از ملاحظات کلیدی برای ذخیره سازی نرمال بوتانول اشاره شده است.
ظروف ذخیره سازی: از ظروف مناسب ساخته شده از مواد سازگار با n-بوتانول مانند فولاد ضد زنگ، آلومینیوم یا پلی اتیلن با چگالی بالا (HDPE) استفاده شود. اطمینان حاصل کنید که ظروف محکم بسته شده اند تا از انتشار بخار جلوگیری شود.
محل ذخیره سازی: n-بوتانول باید در مکان خنک و دارای تهویه مناسب به دور از منابع گرما، شعله های باز و نور مستقیم خورشید نگهداری شود. این ماده باید از مواد ناسازگار مانند اسیدهای قوی، اکسید کننده ها و مواد شیمیایی واکنش پذیر دور نگه داشته شود.
تهویه: از تهویه مناسب در محل نگهداری اطمینان حاصل کنید تا از تجمع بخارات جلوگیری شود. در صورت لزوم از سیستم های تهویه محلی اگزوز استفاده کنید.
ایمنی آتش: n-بوتانول را دور از شعله های آتش و منابع احتمالی احتراق نگه دارید. در صورت نیاز سیستم های اطفاء حریق را در انبارها نصب کنید.
تفکیک: n-بوتانول را از مواد ناسازگار جدا کنید تا از واکنش های احتمالی جلوگیری شود .
مکان های ذخیره سازی را با هشدارهای خطر مناسب به وضوح برچسب گذاری کنید.
اکنترل دما: دمای ذخیره سازی را در محدوده مشخص شده حفظ کنید. برای شرایط نگهداری توصیه شده به برگه اطلاعات ایمنی محصول (SDS) مراجعه کنید.
مقادیر ذخیره سازی: فقط مقادیر لازم n-بوتانول را ذخیره کنید و از ذخیره بیش از حد خودداری کنید.
تجهیزات اضطراری: اطمینان حاصل کنید که تجهیزات اضطراری مانند کپسول های آتش نشانی، ایستگاه های شستشوی چشم و دوش های ایمنی در محل ذخیره سازی موجود است.
تمهیدات امنیتی: اقدامات امنیتی را برای جلوگیری از دسترسی غیرمجاز به منطقه ذخیره سازی انجام دهید.
نشت: در صورت ریزش تصادفی کیت های واکنش نشت را به راحتی در دسترس داشته باشید. آموزش پرسنل در مورد روش های مناسب واکنش نشت.
رعایت مقررات: به مقررات محلی، ملی و بین‌المللی مربوط به ذخیره‌سازی مواد شیمیایی، از جمله n-بوتانول، پایبند باشید. 

دانلود فایل PDF

دانلود فایل PDF

n-Butanol به عنوان حلال، در تولید مواد شیمیایی و به عنوان سوخت یا افزودنی سوخت، همچنین در ساخت پوشش ها، چسب ها و پلاستیک ها استفاده می شود. در زیر به اختصار به کاربردهای بوتیل گلایکول اشاره شده است.

• تولید n-Butyl acrylate: از این ماده در تولید  پلیمرهای امولسیونی برای پوشش های سطح لاتکس و پلیمرهای محلول برای لعاب ها و لاک ها استفاده می شود.
• تولید n-Butyl Acetate: از این ماده یه عنوان عنوان حلال موثر برای انواع رزین های پوششی از جمله اپوکسی ها، یورتان ها استفاده می شود. همچنین برای فرآوری چرم و عطر استفاده می شود.
• تولید اترهای n-Butyl glycol: از این ماده به عنوان حلال برای مایعات پاک کننده، رنگ ها و جوهرها استفاده می شود.
• n-Butanol به طور مستقیم به عنوان یک حلال، عمدتا در پوشش های سطح، چسب ها و کشاورزی استفاده می شود.
• n-Butanol به عنوان سیال واسطه برای سایر صنایع شیمیایی مانند روان کننده، کشاورزی، مراقبت شخصی و داروسازی استفاده می شود.