Acetonproductie Begrepen: Het Cumene-proces Uitgelegd

Het cumene-proces: dominante productiemethode

De grootste deel van de wereldwijde acetonproductie (stand 2011) gebeurt via het cumene-proces, een hydrolyserreactie van cumeenhydroperoxide. Meer dan 90% wordt op deze manier geproduceerd, via een reactie tussen propyleen (kunststof) en benzeen (aromatische verbinding). De uitkomst is fenol en aceton: per pond (0,45 kg) fenol ontstaat ongeveer 0,62 pond (0,28 kg) aceton. Enkele aceton wordt ook geproduceerd via dehydratatie van isopropylalcohol of directe hydratering van koolwaterstoffen.

Geschiedenis en productiecijfers

Het proces werd in 1942 ontdekt door Rudolf Yur'evich Uldris in Rusland. Productie startte in 1949 in Rusland en Canada. In 1953: 8.000 ton/jaar in Canada. In 2002: VS produceerde 1.839.000 ton. Commercieel gebruik in VS: 75% voor andere chemicaliën, 12% als universele oplosmiddel, 13% voor lijm, farmaceutica, etc.

Chemische reactie stappen

1. Cumeen (C9H12, oplosmiddel) wordt verkregen via benzeenpropylering.
2. Oxideren tot cumeenhydroperoxide.
3. Reactie in waterige emulsie met natriumcarbonaat (Na2CO3) bij 90–130°C (194–266°F) en 5–10 bar (72–145 psi).
4. Geoxideerde toestand geconcentreerd in vacuümkolommen; splitsen van covalente bindingen scheidt fenol en aceton.

Alternatieve route: isopropylalcohol

Isopropylalcohol + water + stoom in verdampingskamer, geturbulente stroming. Reactie levert aceton en waterstof op. Afval: water en rest-isopropylalcohol. Aceton wordt van waterstof gescheiden in een scrubber. Zuiverheid: 99% per volume.

Waarom cumene-proces domineert

Invoermaterialen (benzeen, propyleen) zijn goedkoop en rijkelijk beschikbaar. Fenol en aceton zijn waardevolle industriële chemicaliën in miljoenen tonnen per jaar (21e eeuw). Andere methoden (bacteriële fermentatie, droge destillatie van acetaten) zijn minder economisch.

About Mechanics staat bekend om accurate en betrouwbare informatie. We selecteren zorgvuldig gerenommeerde bronnen en hanteren een streng factcheck-proces om de hoogste standaarden te waarborgen. Lees ons redactieproces voor meer informatie over onze toewijding aan nauwkeurigheid.

Bronnen:

• https://www.lookchem.com/Chempedia/Chemical-Technology/Organic-Chemical-Technology/7755.html
• https://www.scribd.com/doc/30429522/Acetone-Production-Process-From-Iso-propyl-Alcohol-IPA