Inhalt
- Herstellung von Isopropylalkohol
- Indirekte Hydratisierung von Propylen
- Direkte Hydratisierung von Propylen
- Katalytische Hydrierung von Aceton
Isopropylalkohol, auch als Isopropanol bekannt, ist eine farblose, entzündbare organische Verbindung mit der Summenformel C3H8O. Diese flüssige Substanz hat einen charakteristischen alkoholartigen Geruch und mischt sich gut mit den meisten Lösungsmitteln, einschließlich Wasser. Isopropylalkohol ist relativ ungiftig und wird für eine Vielzahl von Zwecken verwendet, insbesondere als Lösungsmittel und als Reinigungsmittel. Obwohl es in der Industrie häufiger verwendet wird, kennen die meisten Leute Isopropylalkohol als "Rubbelalkohol", eine Mischung aus Isopropylalkohol und Wasser, die in vielen Apotheken und Lebensmittelgeschäften zu finden ist.
Herstellung von Isopropylalkohol
Isopropylalkohol ist eines der weltweit am häufigsten verwendeten Lösungsmittel und spielt auch eine Rolle als chemisches Zwischenprodukt. Die weltweite Produktionskapazität von Isopropylalkohol belief sich 2003 auf 2.153.000 Tonnen, wobei sich rund 74 Prozent der weltweiten Kapazität auf Westeuropa, Japan und die Vereinigten Staaten konzentrierten. Isopropylalkohol kann auf drei verschiedene Arten hergestellt werden. Dies sind die indirekte Hydratisierung von Propylen, die direkte Hydratisierung von Propylen und die katalytische Hydrierung von Aceton.
Indirekte Hydratisierung von Propylen
Propylen ist ein organisches Gas, das bei der Erdgasverarbeitung anfällt. Die indirekte Hydratisierung von Propylen war die einzige Methode zur Herstellung von Isopropylalkohol weltweit, bis 1951 das erste kommerzielle direkte Hydratisierungsverfahren eingeführt wurde. Die indirekte Hydratisierung wird auch als Schwefelsäureverfahren bezeichnet, da sie eine Reaktion mit Schwefelsäure erfordert. Dies ist ein zweistufiger Prozess: Die Reaktion zwischen Propylen und Schwefelsäure zur Herstellung von Monoisopropyl- und Diisopropylsulfaten, gefolgt von einer Reaktion mit Wasser, das diese Zwischenprodukte zu Isopropylalkohol hydrolysiert.
Direkte Hydratisierung von Propylen
Die direkte Hydratisierung von Propylen ist ein neueres Herstellungsverfahren und nur eine einstufige Reaktion. Bei der direkten Hydratisierung werden feste oder geträgerte saure Katalysatoren verwendet, wenn Propylen und Wasser bei hohen Drücken umgesetzt werden. Dabei entsteht ein Gemisch aus Isopropylalkohol und Wasser, das dann durch Destillation abgetrennt werden kann. Direkte Hydratisierung ist weniger korrosiv als indirekte Hydratisierung, aber die direkte Methode erfordert hochreines Propylen im Gegensatz zu Propylen geringer Qualität, das für das indirekte Verfahren verwendet werden kann.
Katalytische Hydrierung von Aceton
Aceton ist eine organische Flüssigkeit, die eng mit Isopropylalkohol verwandt ist. Die Oxidation von Isopropylalkohol erzeugt Aceton, und entsprechend würde die Reduktion von Aceton durch katalytische Hydrierung Isopropylalkohol erzeugen. Die katalytische Hydrierung erfolgt durch Umsetzung von Aceton mit Wasserstoffgas unter hohem Druck und in Gegenwart von Metallkatalysatoren wie Raney-Nickel, Palladium und Ruthenium. Die katalytische Reduktion von Aceton zur Herstellung von Isopropylalkohol ist besonders nützlich, wenn das Verfahren an ein Verfahren gekoppelt ist, bei dem überschüssiges Aceton erzeugt wird.