Co jest zaangażowane w produkcję acetonu?

Większość produkcji acetonu na całym świecie od 2011 r. Odbywa się poprzez tak zwany proces kumenu, reakcję hydrolizy wodoronadtlenku kumenu. Ponad 90% produkcji acetonu powstaje w ten sposób i obejmuje reakcję między plastycznym propylenem a aromatycznym związkiem benzenem. Wyjściem dwóch związków chemicznych jest fenol i aceton, a na każdy funt (0,45 kilograma) fenolu wytwarzanego w reakcji powstaje około 0,62 funta (0,28 kilograma) acetonu. Część acetonu powstaje również w procesie reakcji dehdrogenizacji z udziałem alkoholu izopropylowego lub przez bezpośrednie uwodornienie różnych węglowodorów.

Proces kumenu do produkcji acetonu po raz pierwszy odkrył Rudolf Yur'evich Uldris w Rosji w 1942 r., A produkcję acetonu z użyciem go rozpoczęto w 1949 r. W Rosji i Kanadzie. Do 1953 r. W Kanadzie wytwarzano 8 000 ton metrycznych rocznie, a do 2002 r. Tylko USA produkowały 1 839 000 ton substancji chemicznej. W handlu 75% acetonu produkowanego w USA wykorzystuje się do produkcji innych chemikaliów, 12% stosuje się jako uniwersalny rozpuszczalnik, a pozostałe 13% ma wiele różnych celów, od produkcji klejów po farmaceutyki.

Reakcja chemiczna kumenu jest dość prostym procesem. Kumen, który sam jest rozpuszczalnikiem, C 9H ₁₂ , pochodzi z propylacji benzenowej, a następnie utlenia się z wytworzeniem wodoronadtlenku kumenu. Reakcja zachodzi w emulsji na bazie wody zawierającej węglan sodu, Na2CO3, w temperaturze 194 ° do 266 ° Fahrenheita (90 ° do 130 ° Celsjusza) i pod ciśnieniem 72 do 145 funtów na cal kwadratowy ( 5 do 10 barów). Stan utleniony kumenu jako wodoronadtlenku kumenu jest następnie zatężany w kolumnach próżniowych, w których stosuje się proces rozszczepiania lub rozszczepianie kowalencyjnych wiązań molekularnych w celu rozdzielenia go na fenol i aceton.

Produkcja acetonu, która wymaga użycia alkoholu izopropylowego, wymaga połączenia alkoholu i-propylowego z wodą i parą w komorze odparowywania, która jest podgrzewana do temperatury, w której wszystkie chemikalia reagują ze sobą. Reakcję ułatwia krążenie związków w przepływie turbulentnym, a użytecznymi produktami reakcji są aceton i wodór. Odpady powstające w reakcji obejmują wodę i trochę alkoholu i-propylowego. Następnie aceton jest oddzielany od gazowego wodoru w płuczce, a wytwarzanie acetonu w ten sposób daje 99% czystość objętościową.

Chociaż aceton można wytwarzać również w procesach fermentacji bakteryjnej lub w drodze suchej destylacji octanów, proces kumenu zaczął dominować od 2011 r. Wynika to z faktu, że chemikalia wsadowe do procesu benzenu i propylenu są uważane za raczej niedrogie, obfite związki. Natomiast fenol i aceton są cennymi chemikaliami przemysłowymi stosowanymi w milionach ton na całym świecie w ^XXI wieku.