Compreendendo a produção de acetona:o processo cumeno explicado

A maior parte da produção de acetona em todo o mundo a partir de 2011 é feita através do que é conhecido como processo de cumeno, uma reação de hidrólise do hidroperóxido de cumeno. Mais de 90% da produção de acetona é gerada desta maneira e envolve uma reação entre o propileno plástico e o composto aromático benzeno. A saída dos dois compostos químicos é fenol e acetona e, para cada libra (0,45 kg) de fenol produzido pela reação, são criados aproximadamente 0,62 libras (0,28 kg) de acetona. Alguma acetona também é gerada a partir de um processo de reação de desidrogenação envolvendo álcool isopropílico ou através da hidrogenação direta de vários hidrocarbonetos.

O processo de cumeno para produção de acetona foi descoberto pela primeira vez por Rudolf Yur'evich Uldris na Rússia em 1942, e a produção de acetona com ele começou em 1949 na Rússia e no Canadá. Em 1953, 8.000 toneladas métricas por ano eram geradas no Canadá e, em 2002, só os EUA produziam 1.839.000 toneladas métricas do produto químico. Comercialmente, 75% da acetona produzida nos EUA é usada para fazer outros produtos químicos, 12% é usada como solvente universal e os 13% restantes têm diversas finalidades, desde a fabricação de adesivos até produtos farmacêuticos.

A reação química do cumeno é um processo bastante simples. O cumeno, que em si é um solvente, C9H12, é derivado da propilação do benzeno e depois oxidado para produzir hidroperóxido de cumeno. A reação ocorre em uma emulsão à base de água contendo carbonato de sódio, Na2CO3, a uma temperatura de 194° a 266° Fahrenheit (90° a 130° Celsius) e uma pressão de 72 a 145 libras por polegada quadrada (5 a 10 bar). O estado oxidado do cumeno como hidroperóxido de cumeno é então concentrado em colunas de vácuo onde um processo de clivagem ou divisão de ligações moleculares covalentes é usado para separá-lo em fenol e acetona.

A produção de acetona que envolve o uso de álcool isopropílico requer a combinação de álcool i-propílico com água e vapor em uma câmara de vaporização que é aquecida a uma temperatura onde todos os produtos químicos reagem entre si. A reação é facilitada pela circulação dos compostos em um fluxo turbulento, e os produtos úteis da reação são acetona e hidrogênio. Os resíduos gerados na reação incluem água e algum álcool i-propílico. A acetona é então separada do gás hidrogênio em um purificador e a produção de acetona dessa maneira resulta em uma pureza de 99% em volume.

Embora a acetona também possa ser gerada usando processos de fermentação bacteriana ou através da destilação a seco de acetatos, o processo cumeno passou a dominar a partir de 2011. Isso se deve ao fato de que os produtos químicos de entrada para o processo de benzeno e propileno são considerados compostos abundantes e bastante baratos. Por outro lado, o fenol e a acetona são produtos químicos industriais valiosos utilizados em milhões de toneladas em todo o mundo no século XXI.

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Link para fontes

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