Mis on seotud atsetooni tootmisega?

2011. aasta seisuga toodetakse suurem osa atsetooni kogu maailmas kumeeniprotsessi kaudu, mis on kumeenhüdroperoksiidi hüdrolüüsireaktsioon. Sel viisil toodetakse üle 90% atsetooni toodangust ja see hõlmab reaktsiooni plastpropüleeni ja aromaatse ühendi benseeni vahel. Kahe keemilise ühendi väljundiks on fenool ja atsetoon ning iga reaktsiooni käigus tekkiva naela (0.45 kilogrammi) fenooli kohta tekib ligikaudu 0.62 naela (0.28 kilogrammi) atsetooni. Osa atsetooni tekib ka dehüdrogeenimisreaktsiooni käigus, mis hõlmab isopropüülalkoholi, või erinevate süsivesinike otsesel hüdrogeenimisel.

Atsetooni tootmise kumeeniprotsessi avastas esmakordselt Rudolf Jurjevitš Uldris Venemaal 1942. aastal ning atsetooni tootmist selle abil alustati 1949. aastal Venemaal ja Kanadas. 1953. aastaks toodeti Kanadas 8,000 tonni aastas ja 2002. aastaks tootis ainuüksi USA 1,839,000 75 12 tonni kemikaali. Kaubanduslikult kasutatakse 13% USA-s toodetud atsetoonist muude kemikaalide valmistamiseks, XNUMX% universaalse lahustina ja ülejäänud XNUMX% on mitmesugusel otstarbel, alates liimide valmistamisest kuni ravimiteni.

Kumeeni keemiline reaktsioon on üsna lihtne protsess. Kumeen, mis ise on lahusti, C9H12, saadakse benseeni propüülimisel ja seejärel oksüdeeritakse kumeenhüdroperoksiidiks. Reaktsioon toimub veepõhises emulsioonis, mis sisaldab naatriumkarbonaati, Na2CO3, temperatuuril 194–266 ° Fahrenheiti (90–130 °C) ja rõhul 72–145 naela ruuttolli kohta (5–10). baar). Kumeeni oksüdeeritud olek kumeenvesinikperoksiidina kontsentreeritakse seejärel vaakumkolonnidesse, kus lõhustamisprotsessi või kovalentsete molekulaarsidemete lõhustamist kasutatakse selle eraldamiseks fenooliks ja atsetooniks.

Atsetooni tootmine, mis hõlmab isopropüülalkoholi kasutamist, nõuab i-propüülalkoholi kombineerimist vee ja auruga aurustuskambris, mis kuumutatakse temperatuurini, kus kõik kemikaalid reageerivad üksteisega. Reaktsiooni soodustab ühendite ringlemine turbulentses voolus ning reaktsiooni kasulikud produktid on atsetoon ja vesinik. Reaktsiooni käigus tekkivate jäätmete hulka kuuluvad vesi ja osa i-propüülalkoholi. Seejärel eraldatakse atsetoon gaasilisest vesinikust pesuris ja sel viisil atsetooni tootmine annab 99 mahuprotsendilise puhtuse.

Kuigi atsetooni saab toota ka bakteriaalsete fermentatsiooniprotsesside või atsetaatide kuivdestilleerimise teel, on alates 2011. aastast domineerima hakanud kumeeniprotsess. See on tingitud asjaolust, et benseeni ja propüleeni protsessi sisendkemikaalid peetakse üsna odavad, külluslikud ühendid. Seevastu fenool ja atsetoon on väärtuslikud tööstuskemikaalid, mida 21. sajandil kasutati üle maailma miljonites tonnides.