Inzicht in de productie van aceton:het cumeenproces uitgelegd

Het grootste deel van de acetonproductie over de hele wereld vanaf 2011 vindt plaats via wat bekend staat als het cumeenproces, een hydrolysereactie van cumeenhydroperoxide. Meer dan 90% van de acetonproductie wordt op deze manier gegenereerd en er vindt een reactie plaats tussen het plastic propyleen en de aromatische verbinding benzeen. De output van de twee chemische verbindingen is fenol en aceton, en voor elke pond (0,45 kilogram) fenol die door de reactie wordt geproduceerd, wordt ongeveer 0,62 pond (0,28 kilogram) aceton gecreëerd. Een deel van de aceton wordt ook gegenereerd door een dehydrogeneringsreactieproces waarbij isopropylalcohol betrokken is 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. In 1953 werd in Canada 8.000 ton per jaar geproduceerd en tegen het jaar 2002 produceerden de VS alleen al 1.839.000 ton van de chemische stof. Commercieel wordt 75% van de in de VS geproduceerde aceton gebruikt om andere chemicaliën te maken, 12% wordt gebruikt als universeel oplosmiddel en de resterende 13% heeft verschillende doeleinden, van de productie van lijmen tot farmaceutische producten.

De chemische reactie met cumeen is een vrij eenvoudig proces. Cumeen, dat zelf een oplosmiddel is, C9H12, wordt verkregen door benzeenpropylering en vervolgens geoxideerd om cumeenhydroperoxide te produceren. De reactie vindt plaats in een emulsie op waterbasis die natriumcarbonaat, Na2CO3, bevat bij een temperatuur van 90 tot 130 graden Celsius en een druk van 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.

Voor de productie van aceton waarbij isopropylalcohol wordt gebruikt, wordt i-propylalcohol gecombineerd met water en stoom in een verdampingskamer die wordt verwarmd tot een temperatuur waarbij de chemicaliën allemaal met elkaar reageren. De reactie wordt vergemakkelijkt door de verbindingen in een turbulente stroom te laten circuleren, en de bruikbare producten van de reactie zijn aceton en waterstof. Afval dat bij de reactie ontstaat, omvat water en wat i-propylalcohol. De aceton wordt vervolgens in een wasser gescheiden van het waterstofgas en de acetonproductie op deze manier resulteert in een zuiverheid van 99% per volume.

Hoewel aceton ook kan worden gegenereerd met behulp van bacteriële fermentatieprocessen of door de droge destillatie van acetaten, is het cumeenproces sinds 2011 gaan domineren. Dit komt door het feit dat de inputchemicaliën voor het proces van benzeen en propyleen als vrij goedkope, overvloedige verbindingen worden beschouwd. Fenol en aceton zijn daarentegen waardevolle industriële chemicaliën die in de 21e eeuw wereldwijd in miljoenen tonnen worden gebruikt.

About Mechanics streeft ernaar nauwkeurige en betrouwbare informatie te verstrekken. We selecteren zorgvuldig gerenommeerde bronnen en hanteren een rigoureus proces van factchecking om aan de hoogste normen te voldoen. Lees ons redactionele proces voor meer informatie over onze toewijding aan nauwkeurigheid.

Link naar 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