Πώς παρασκευάστηκε η ακετόνη εμπορικά και η εξίσωση του;
Εμπορική παραγωγή ακετόνης
Η ακετόνη παράγεται κυρίως εμπορικά μέσω δύο κύριων μεθόδων:
1. Διαδικασία cumene: Αυτή είναι η πιο ευρέως χρησιμοποιούμενη μέθοδος, που αντιπροσωπεύει περίπου το 90% της παγκόσμιας παραγωγής ακετόνης.
βήματα:
ένα. Το βενζόλιο και το προπυλενένιο αντιδρούν παρουσία ενός καταλύτη (φωσφορικό οξύ) για να σχηματίσουν καλυμένιο (ισοπροπυλοβενζόλιο).
`` `
C6H6 + CH3CH =CH2 → C6H5CH (CH3) 2
(Βενζόλιο) + (προπυλενίου) → (cumene)
`` `
σι. Το cumene στη συνέχεια οξειδώνεται με αέρα για να σχηματίσει υδροϋπεροξείδιο του cumene.
`` `
C6H5CH (CH3) 2 + O2 → C6H5C (CH3) 2OH
(Cumene) + (οξυγόνο) → (υδροϋπεροξείδιο του cumene)
`` `
ντο. Το υδροϋπεροξείδιο του cumene στη συνέχεια αποσυντίθεται παρουσία ενός όξινου καταλύτη (τυπικά θειικού οξέος) για την παραγωγή ακετόνης και φαινόλης.
`` `
C6H5C (CH3) 2OOH → CH3COCH3 + C6H5OH
(Υδροϋπεροξείδιο) → (ακετόνη) + (φαινόλη)
`` `
2. Άμεση οξείδωση προπυλενίου: Αυτή η μέθοδος γίνεται όλο και πιο δημοφιλής καθώς προσφέρει μια πιο άμεση διαδρομή προς την παραγωγή ακετόνης.
βήματα:
ένα. Το προπυλένιο οξειδώνεται άμεσα με αέρα παρουσία καταλύτη (παλλάδιο ή πλατίνα) για να σχηματίσει ακετόνη και άλλα υποπροϊόντα.
`` `
CH3CH =CH2 + O2 → CH3COCH3 + H2O + CO2
(Προπυλενίου) + (οξυγόνο) → (ακετόνη) + (νερό) + (διοξείδιο του άνθρακα)
`` `
Εξίσωση σχηματισμού ακετόνης:
Η τελική εξίσωση που αντιπροσωπεύει το σχηματισμό ακετόνης στη διαδικασία cumene είναι:
`` `
C6H6 + 2O2 → CH3COCH3 + C6H5OH + H2O
(Βενζόλιο) + (οξυγόνο) → (ακετόνη) + (φαινόλη) + (νερό)
`` `
Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα:
Cumene Process:
* Πλεονεκτήματα: Υψηλή απόδοση, χαμηλό κόστος, άμεσα διαθέσιμες πρώτες ύλες.
* Μειονεκτήματα: Δημιουργεί μια σημαντική ποσότητα φαινόλης ως υποπροϊόν, το οποίο πρέπει να επεξεργαστεί περαιτέρω.
Άμεση οξείδωση προπυλενίου:
* Πλεονεκτήματα: Πιο άμεση και αποτελεσματική διαδικασία, χωρίς υποπροϊόν φαινόλης.
* Μειονεκτήματα: Απαιτεί συγκεκριμένους καταλύτες και συνθήκες αντίδρασης, δυνατότητα σχηματισμού ανεπιθύμητων υποπροϊόντων.
Συνολικά, η διαδικασία cumene παραμένει η κυρίαρχη μέθοδος για την παραγωγή ακετόνης λόγω της αποδεδειγμένης αποτελεσματικότητας και της αποτελεσματικότητας κόστους. Ωστόσο, η άμεση οξείδωση του προπυλενίου κερδίζει δημοτικότητα καθώς προσφέρει μια πιο βιώσιμη εναλλακτική λύση με χαμηλότερες περιβαλλοντικές επιπτώσεις.
