Kaedah penyediaan aseton

Acetone adalah pelarut organik serba boleh yang digunakan secara meluas dalam industri kimia, farmaseutikal, kosmetik, dan juga produk isi rumah. Sebagai kimia perindustrian penting, memahamiKaedah penyediaan asetonAdalah penting untuk profesional dalam industri kimia. Artikel ini meneroka pelbagai kaedah pengeluaran aseton, masing-masing dengan kelebihan dan aplikasi perindustrian sendiri.

1.Proses Cumene (kaedah tidak langsung)

YangProses cumene, Juga dikenali sebagai kaedah hidroperoksida cumene, adalah proses yang paling komersial penting untuk penyediaan aseton. Ia menghasilkan kedua-dua aseton dan fenol, menjadikannya kaedah yang sangat berkesan untuk kegunaan perindustrian berskala besar.

Gambaran keseluruhan proses:

1. BenzenePertama alkylated denganPropelinUntuk membentukCumene.
2. Cumene menjalaniPengoksidaanUntuk membentukCumene hydroperoxide.
3. Cumene hydroperoxide kemudian decomposed dalam tindak balas asid-catalyzed, menghasilkanAcetoneDanPhenol.

Proses cumene adalah sangat berfaedah kerana manfaat ekonomi. Pengeluaran bersama phenol, kimia yang berharga, menjadikan proses ini menguntungkan bagi industri. Selain itu, keadaan tindak balas (suhu dan tekanan) adalah sederhana, menyumbang kepada penggunaannya yang meluas.

2.Dehydrogenation Isopropanol (IPA)

Satu lagi kaedah yang digunakan secara meluas untuk penyediaan aseton adalahDehydrogenation isopropanol. Dalam proses ini,Isopropanol (IPA)Teroksida atau dehydrogenated untuk menghasilkan acetone.

Gambaran keseluruhan proses:

1. Isopropanol diluluskan ke atas aPemangkin, BiasanyaTembagaAtauZink oksida, Pada suhu tinggi (sekitar 350 ° c).
2. Tindak balas mengakibatkanPenyingkiran hidrogenDari isopropanol, menukarnya kepada aseton dan gas hidrogen.

Kaedah ini adalah berfaedah kerana kesederhanaan tindak balas, memerlukan hanya isopropanol dan pemangkin yang sesuai. Di samping itu, ia beroperasi pada suhu yang agak rendah dan tidak memerlukan langkah-langkah kimia yang kompleks. Kelemahan utama adalah bahawa ia adalah kurang menjimatkan daripada proses cumene apabila phenol juga dikehendaki.

3.Pengoksidaan propelin

YangPengoksidaan propelinAdalah satu lagi kaedah biasa untuk menyediakan aseton. Kaedah ini melibatkan pengoksidaan langsungPropelinKehadiranOksigenDan pemangkin.

Gambaran keseluruhan proses:

1. Propelin teroksida menggunakan oksigen kehadiran pemangkin, sepertiMolibdenum yang kaya oksidaAtauBismuth oksida.
2. Pengoksidaan hasil campuranAcetoneDanAsid asetikSebagai produk utama.

Walaupun berkesan, proses ini kurang popular dalam tetapan perindustrian kerana hasil aseton yang lebih rendah berbanding dengan kaedah lain, dan pengeluaran serentak asid asetik memerlukan langkah pemisahan tambahan.

4.Proses penapaian (pengeluaran aseton berasaskan Bio)

Dalam tahun-tahun kebelakangan ini, pengeluaran aseton melaluiProses bioteknologiTelah mendapat perhatian, terutamanya dengan peningkatan permintaan terhadap bahan kimia yang mampan dan mesra alam. YangProses penapaianMelibatkan penggunaan strain bakteria tertentu untuk menukar karbohidrat menjadi aseton, etanol, dan butanol.

Gambaran keseluruhan proses:

1. Mikroorganisma, biasanya strainClostridium, Digunakan dalamPenapaian gula(Seperti glukosa atau molases).
2. Proses penapaian menghasilkan campuranAcetone,Butanol, DanEtanol, Sering dirujuk sebagai dalamProses ABE.

Walaupun kaedah ini tidak digunakan secara meluas pada skala perindustrian untuk pengeluaran aseton, ia memegang janji untuk aplikasi masa depan kerana bahan mentah yang boleh diperbaharui dan kesan alam sekitar yang lebih rendah. Walau bagaimanapun, cabaran-cabaran seperti kecekapan yang rendah dan kos yang lebih tinggi berbanding kaedah petrokimia kini menghadkan penggunaan meluas.

5.Penyulingan merosakkan Acetates

YangPenyulingan merosakkan kalsium asetatSejarah adalah salah satu kaedah terawal yang digunakan untuk penyediaan acetone. Walaupun sebahagian besarnya usang hari ini, ia adalah bernilai menyebut untuk kepentingan sejarah.

Gambaran keseluruhan proses:

1. Kalsium asetatDipanaskan tanpa kehadiran udara, mengakibatkan penguraian yang ke dalamAcetoneDanKalsium karbonat.

Kaedah ini telah kebanyakannya digantikan dengan teknik-teknik yang lebih cekap dan kos efektif seperti proses cumene, tetapi ia meletakkan asas untuk pengeluaran acetone awal.

Kesimpulan

YangKaedah penyediaan asetonBerbeza-beza dalam kerumitan, kos, dan kesan alam sekitar. YangProses cumeneAdalah yang paling komersial penting, menyediakan kedua-dua acetone dan phenol, manakala yangDehydrogenation isopropanolDigunakan secara meluas untuk pengeluaran kecil-kecilan. YangPengoksidaan propelinMenawarkan laluan lain, walaupun kurang cekap, dan yangProses penapaianMata ke arah masa depan yang lebih mampan untuk pengeluaran aseton. Setiap kaedah mempunyai kelebihan dan batasan tersendiri, dan pilihan proses sering bergantung kepada skala pengeluaran, yang dikehendaki oleh produk, dan pertimbangan kos.

Memahami yang berbezaKaedah penyediaan asetonMembantu industri memilih teknik yang paling sesuai untuk keperluan khusus mereka, memastikan kecekapan dan keberkesanan kos dalam pembuatan kimia.