Понимание производства ацетона:объяснение процесса кумола

Основная часть производства ацетона во всем мире по состоянию на 2011 год осуществляется с помощью так называемого кумолового процесса — реакции гидролиза гидропероксида кумола. Более 90% производства ацетона производится таким способом и включает реакцию между пластиковым пропиленом и ароматическим соединением бензолом. Выходом двух химических соединений являются фенол и ацетон, и на каждый фунт (0,45 килограмма) фенола, полученного в результате реакции, создается примерно 0,62 фунта (0,28 килограмма) ацетона. Некоторое количество ацетона также образуется в результате реакции дегидрогенизации с участием изопропилового спирта или в результате прямого гидрирования различных углеводородов.

Кумольный процесс получения ацетона был впервые открыт Рудольфом Юрьевичем Ульдрисом 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 этого химического вещества в год, а к 2002 году только в США производилось 1 839 000 метрических тонн этого химического вещества. В коммерческом плане 75 % ацетона, производимого в США, используется для производства других химикатов, 12 % — в качестве универсального растворителя, а оставшиеся 13 % имеют самые разные цели – от производства клеев до фармацевтических препаратов.

Химическая реакция кумола представляет собой довольно простой процесс. Кумол, который сам по себе является растворителем C9H12, получается в результате пропилирования бензола, а затем окисляется с образованием гидропероксида кумола. Реакция протекает в эмульсии на водной основе, содержащей карбонат натрия Na2CO3, при температуре от 194 до 266 градусов по Фаренгейту (от 90 до 130 градусов 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 концентрируется в вакуумных колоннах, где используется процесс расщепления или расщепления ковалентных молекулярных связей для разделения его на фенол и ацетон.

Производство ацетона, включающее использование изопропилового спирта, требует объединения изопропилового спирта с водой и паром в испарительной камере, нагретой до температуры, при которой все химические вещества вступают в реакцию друг с другом. Реакция облегчается за счет циркуляции соединений в турбулентном потоке, а полезными продуктами реакции являются ацетон и водород. Отходы, образующиеся в ходе реакции, включают воду и некоторое количество изопропилового спирта. Затем ацетон отделяется от газообразного водорода в скруббере, и полученный таким образом ацетон обеспечивает чистоту 99% по объему.

Хотя ацетон также можно получать с помощью процессов бактериальной ферментации или сухой перегонки ацетатов, с 2011 года кумоловый процесс стал доминировать. Это связано с тем, что исходные химикаты для процесса бензола и пропилена считаются довольно недорогими и распространенными соединениями. Напротив, фенол и ацетон являются ценными промышленными химикатами, которые в XXI веке используются в миллионах тонн по всему миру.

Компания About Mechanics стремится предоставлять точную и достоверную информацию. Мы тщательно отбираем авторитетные источники и применяем строгий процесс проверки фактов для поддержания самых высоких стандартов. Чтобы узнать больше о нашем стремлении к точности, прочтите наш редакционный процесс.

Ссылка на источники

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