Что участвует в производстве ацетона?

Большая часть производства ацетона во всем мире по состоянию на 2011 год осуществляется посредством так называемого процесса кумола, реакции гидролиза гидропероксида кумола. Более 90% продукции ацетона образуется таким образом и включает реакцию между пластиковым пропиленом и ароматическим соединением бензолом. Выход двух химических соединений - фенол и ацетон, и на каждый фунт (0,45 кг) фенола, который получается в результате реакции, образуется приблизительно 0,62 фунта (0,28 кг) ацетона. Некоторое количество ацетона также образуется в процессе реакции дейгидрогенизации с участием изопропилового спирта или в результате прямого гидрирования различных углеводородов.

Процесс производства кумола для производства ацетона был впервые открыт Рудольфом Юрьевичем Улдрисом в России в 1942 году, а производство ацетона с его использованием началось в 1949 году в России и Канаде. К 1953 году в Канаде производилось 8 000 метрических тонн в год, а к 2002 году только в США было произведено 1 839 000 метрических тонн этого химического вещества. В коммерческих целях 75% производимого в США ацетона используется для производства других химикатов, 12% используется в качестве универсального растворителя, а оставшиеся 13% используются для различных целей, от производства клеев до фармацевтических препаратов.

Химическая реакция кумола является довольно простым процессом. Кумол, который сам по себе является растворителем, C ₉ H ₁₂ , получают в результате пропилирования бензола и затем окисляют с получением гидропероксида кумола. Реакция протекает в эмульсии на водной основе, содержащей карбонат натрия, Na ₂ CO ₃ , при температуре от 194 до 266 ° по Фаренгейту (от 90 до 130 ° по Цельсию) и давлении от 72 до 145 фунтов на квадратный дюйм ( От 5 до 10 бар). Окисленное состояние кумола в виде гидропероксида кумола затем концентрируют в вакуумных колоннах, где процесс расщепления или расщепление ковалентных молекулярных связей используется для разделения его на фенол и ацетон.

Производство ацетона, которое включает использование изопропилового спирта, требует объединения изопропилового спирта с водой и паром в испарительной камере, которая нагревается до температуры, когда все химические вещества реагируют друг с другом. Реакция облегчается циркуляцией соединений в турбулентном потоке, и полезными продуктами реакции являются ацетон и водород. Отходы, образующиеся в результате реакции, включают воду и немного изопропилового спирта. Затем ацетон отделяют от газообразного водорода в скруббере, и таким образом получают ацетон с чистотой 99% по объему.

Хотя ацетон также может быть получен с использованием процессов бактериальной ферментации или сухой дистилляции ацетатов, процесс с применением кумола стал доминирующим с 2011 года. Это связано с тем фактом, что входные химические вещества для процесса бензола и пропилена считаются довольно недорогие, обильные соединения. Напротив, фенол и ацетон являются ценными промышленными химикатами, которые использовались миллионами тонн по всему миру в 21- ^м веке.