Wat houdt de productie van aceton in?
Het grootste deel van de productie van aceton over de hele wereld vanaf 2011 gebeurt via het zogenaamde cumeenproces, een hydrolysereactie van cumeenhydroperoxide. Meer dan 90% van de productie van aceton wordt op deze manier gegenereerd en omvat een reactie tussen het plastic propyleen en de aromatische benzeenverbinding. De output van de twee chemische verbindingen is fenol en aceton, en voor elke pond (0,45 kilogram) fenol dat wordt geproduceerd door de reactie, wordt ongeveer 0,62 pond (0,28 kilogram) aceton gecreëerd. Sommige aceton wordt ook gegenereerd uit een deyhdrogeneringsreactieproces met isopropylalcohol of door de directe hydrogenering van verschillende koolwaterstoffen.
Het cumeenproces voor de productie van aceton werd voor het eerst ontdekt door Rudolf Yur'evich Uldris in Rusland in 1942, en de productie van aceton met behulp ervan begon in 1949 in Rusland en Canada. Tegen 1953 werden in Canada 8.000 ton per jaar geproduceerd en tegen het jaar 2002 produceerden alleen de VS 1.839.000 ton van de chemische stof. Commercieel wordt 75% van het in de VS geproduceerde aceton gebruikt om andere chemicaliën te maken, 12% wordt als universeel oplosmiddel gebruikt en de resterende 13% heeft verschillende doeleinden, van de productie van kleefstoffen tot farmaceutische producten.
De cumeen chemische reactie is een vrij eenvoudig proces. Cumeen, dat zelf een oplosmiddel is, C9H12, is afgeleid van benzeenpropylering en vervolgens geoxideerd om cumeenhydroperoxide te produceren. De reactie vindt plaats in een emulsie op waterbasis die natriumcarbonaat, Na2C03, bevat bij een temperatuur van 194 ° tot 266 ° Fahrenheit (90 ° tot 130 ° Celsius) en een druk van 72 tot 145 pond per vierkante inch ( 5 tot 10 bar). De geoxideerde toestand van cumeen als cumeenhydroperoxide wordt vervolgens geconcentreerd in vacuümkolommen waar een splitsingsproces of splitsing van covalente moleculaire bindingen wordt gebruikt om het te scheiden in fenol en aceton.
De productie van aceton waarbij isopropylalcohol wordt gebruikt, vereist het combineren van i-propylalcohol met water en stoom in een verdampingskamer die wordt verwarmd tot een temperatuur waarbij de chemicaliën allemaal op elkaar reageren. De reactie wordt vergemakkelijkt door de verbindingen in een turbulente stroom te laten circuleren, en de nuttige producten van de reactie zijn aceton en waterstof. Afval dat bij de reactie ontstaat, is water en wat i-propylalcohol. Het aceton wordt vervolgens gescheiden van het waterstofgas in een wasser en acetonproductie op deze manier resulteert in een volumegehalte van 99%.
Hoewel aceton ook kan worden gegenereerd met behulp van bacteriële fermentatieprocessen of door de droge destillatie van acetaten, is het cumeenproces vanaf 2011 overheerst. Dit komt omdat de invoerchemicaliën voor het proces van benzeen en propyleen worden beschouwd als nogal goedkope, overvloedige verbindingen. Fenol en aceton zijn daarentegen waardevolle industriële chemicaliën die in de miljoenen tonnen over de hele wereld in de 21e eeuw worden gebruikt.