Hvad er involveret i produktion af acetone?
Hovedparten af produktion af acetone rundt om i verden fra 2011 sker gennem den såkaldte kumenproces, en hydrolysereaktion af kumenhydroperoxid. Over 90% af acetoneproduktionen genereres på denne måde og involverer en reaktion mellem plastpropylen og den aromatiske forbindelse benzen. Outputtet fra de to kemiske forbindelser er phenol og acetone, og for hvert pund (0,45 kg) phenol, der produceres ved reaktionen, dannes ca. 0,62 pund (0,28 kg) acetone. Noget acetone genereres også fra en deyhdrogeneringsreaktionsproces, der involverer isopropylalkohol eller gennem direkte hydrogenering af forskellige carbonhydrider.
Kumenprocessen til produktion af acetone blev først opdaget af Rudolf Yur'evich Uldris i Rusland i 1942, og produktionen af acetone ved brug af den begyndte i 1949 i Rusland og Canada. I 1953 blev der produceret 8.000 tons pr. År i Canada, og i 2002 producerede USA alene 1.839.000 tons kemikalie. Kommercielt bruges 75% af acetone, der er produceret i USA, til fremstilling af andre kemikalier, 12% bruges som et universelt opløsningsmiddel, og de resterende 13% har forskellige formål, fra fremstilling af klæbemidler til farmaceutiske produkter.
Den kumeniske kemiske reaktion er en ret ligetil proces. Cumen, der i sig selv er et opløsningsmiddel, C9H12, stammer fra benzenpropylering og oxideres derefter til fremstilling af kumenhydroperoxid. Reaktionen finder sted i en vandbaseret emulsion indeholdende natriumcarbonat, Na2C03, ved en temperatur på 194 ° til 266 ° Fahrenheit (90 ° til 130 ° Celsius) og et tryk på 72 til 145 pund pr. 5 til 10 bar). Den oxiderede tilstand af kumen som kumenhydroperoxid koncentreres derefter i vakuumsøjler, hvor der bruges en spaltningsproces eller opdeling af kovalente molekylære bindinger til at separere det til phenol og acetone.
Acetonproduktion, der involverer anvendelse af isopropylalkohol, kræver at i-propylalkohol kombineres med vand og damp i et fordampningskammer, der opvarmes til en temperatur, hvor kemikalierne alle reagerer med hinanden. Reaktionen letter det ved at cirkulere forbindelserne i en turbulent strømning, og de nyttige produkter fra reaktionen er acetone og hydrogen. Affald, der genereres i reaktionen, inkluderer vand og noget i-propylalkohol. Acetonen adskilles derefter fra hydrogengassen i en skrubber, og acetone-produktion på denne måde resulterer i en renhedsgrad på 99 volumenprocent.
Selvom acetone også kan frembringes ved hjælp af bakterielle fermenteringsprocesser eller gennem tør destillation af acetater, er kumenprocessen kommet til at dominere fra og med 2011. Dette skyldes det faktum, at indgangskemikalierne til processen med benzen og propylen anses for at være snarere billige, rigelige forbindelser. I modsætning hertil er phenol og acetone værdifulde industrikemikalier, der bruges i millioner af tons rundt om i verden i det 21. århundrede.