Apa yang Terlibat dalam Produksi Aseton?

Sebagian besar produksi aseton di seluruh dunia pada tahun 2011 dilakukan melalui apa yang dikenal sebagai proses kumena, reaksi hidrolisis kumena hidroperoksida. Lebih dari 90% produksi aseton dihasilkan dengan cara ini, dan melibatkan reaksi antara propilena plastik dan senyawa aromatik benzena. Output dari dua senyawa kimia adalah fenol dan aseton, dan, untuk setiap pon (0.45 kilogram) fenol yang dihasilkan oleh reaksi, sekitar 0.62 pon (0.28 kilogram) aseton dibuat. Beberapa aseton juga dihasilkan dari proses reaksi dehidrogenasi yang melibatkan isopropil alkohol atau melalui hidrogenasi langsung berbagai hidrokarbon.

Proses cumene untuk produksi aseton pertama kali ditemukan oleh Rudolf Yur’evich Uldris di Rusia pada tahun 1942, dan produksi penggunaan aseton dimulai pada tahun 1949 di Rusia dan Kanada. Pada tahun 1953, 8,000 metrik ton per tahun dihasilkan di Kanada dan, pada tahun 2002, AS saja telah memproduksi 1,839,000 metrik ton bahan kimia tersebut. Secara komersial, 75% aseton yang diproduksi di AS digunakan untuk membuat bahan kimia lain, 12% digunakan sebagai pelarut universal, dan 13% sisanya digunakan untuk berbagai keperluan, mulai dari pembuatan perekat hingga obat-obatan.

Reaksi kimia cumene adalah proses yang cukup mudah. Kumena, yang merupakan pelarut, C9H12, diturunkan dari propilasi benzena dan kemudian dioksidasi untuk menghasilkan kumena hidroperoksida. Reaksi berlangsung dalam emulsi berbasis air yang mengandung natrium karbonat, Na2CO3, pada suhu 194° hingga 266° Fahrenheit (90° hingga 130° Celcius), dan tekanan 72 hingga 145 pon per inci persegi (5 hingga 10 batang). Keadaan teroksidasi kumena sebagai kumena hidroperoksida kemudian terkonsentrasi di kolom vakum di mana proses pembelahan atau pemisahan ikatan molekul kovalen digunakan untuk memisahkannya menjadi fenol dan aseton.

Produksi aseton yang melibatkan penggunaan isopropil alkohol memerlukan penggabungan i-propil alkohol dengan air dan uap dalam ruang penguapan yang dipanaskan sampai suhu di mana semua bahan kimia bereaksi satu sama lain. Reaksi difasilitasi dengan mensirkulasikan senyawa dalam aliran turbulen, dan produk reaksi yang berguna adalah aseton dan hidrogen. Limbah yang dihasilkan dalam reaksi termasuk air dan beberapa i-propil alkohol. Aseton kemudian dipisahkan dari gas hidrogen dalam scrubber dan produksi aseton dengan cara ini menghasilkan kemurnian 99% berdasarkan volume.

Meskipun aseton juga dapat dihasilkan menggunakan proses fermentasi bakteri atau melalui distilasi kering asetat, proses kumena mendominasi pada 2011. Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa bahan kimia input untuk proses benzena dan propilena dianggap senyawa yang cukup murah dan berlimpah. Sebaliknya, fenol dan aseton adalah bahan kimia industri yang berharga yang digunakan dalam jutaan ton di seluruh dunia pada abad ke-21.