Wie wird Isopropylalkohol hergestellt?

Propen ist einer der Grundstoffe zur Herstellung von Isopropylalkohol. Diese Verbindung stammt aus fossilen Brennstoffen – Erdöl, Erdgas und sogar Kohle. Bei der Ölraffination werden fossile Brennstoffe in Bestandteile zerlegt; Propen ist eines der Nebenprodukte. Da Propen und die anderen Nebenprodukte fossiler Brennstoffe jeweils unterschiedliche Siedepunkte haben, wird Propen durch Wärmeanwendung erfolgreich aus den anderen Substanzen extrahiert. Das andere Grundmaterial, das zur Herstellung von Isopropylalkohol benötigt wird, ist Wasser.

Ein Prozess namens Hydratation kombiniert Propen und Wasser. Während der Hydratation reagieren die Bestandteile des Wassers, die Wasserstoff und Sauerstoff (H20) sind, mit denen, aus denen Propen besteht – Kohlenstoff und Wasserstoff (C3H6). Die Reaktionen bilden neue chemische Bindungen und erzeugen Isopropylalkohol (C3H7OH). Es gibt eigentlich zwei Möglichkeiten der Hydratation. Das eine ist die direkte Methode, das andere indirekt.

Bei der direkten Hydratation werden Propen und Wasser entweder in flüssiger oder gasförmiger Form kombiniert. Damit eine Reaktion stattfindet, muss ein fester saurer Katalysator (eine Substanz, die chemische Reaktionen auslöst) vorhanden sein, wenn sich die beiden Substanzen vermischen. Industrielle Herstellungsverfahren verwenden Öfen, um Druck und Hitze auszuüben. Bei der Reaktion werden jedoch nicht alle Materialien verbraucht, daher wird dann ein System zum Trennen und Recyceln von Abfallstoffen und Nebenprodukten verwendet. Die nicht verbrauchten Materialien durchlaufen entweder die Öfen erneut oder werden für andere Zwecke ausgesondert.

Bei der indirekten Hydratation wird das Propen zunächst mit Schwefelsäure in einer als Absorber bezeichneten Apparatur vermischt und gelöst. Das Ergebnis ist eine Mischung von Sulfatestern. Später werden die Sulfatester mit Wasser gemischt und dann durch Maschinen laufen, die Hydrolysatoren genannt werden, die das Wasser und andere komplexe Moleküle abbauen, um Isopropylalkohol zu erzeugen. Wie bei der direkten Methode werden einige Nebenprodukte entweder rezirkuliert oder beiseite gelegt.

Chemische Reaktionen sind nicht perfekt und hinterlassen oft Nebenprodukte. Sowohl bei der direkten als auch bei der indirekten Herstellung von Isopropylalkohol ist das erste Ergebnis immer eine Mischung des Alkohols, Wassers und anderer Verbindungen, die entweder aus dem Katalysatormaterial oder der Schwefelsäure stammen können. Der Destillationsprozess in der letzten Raffinationsstufe beider Hydratationsmethoden erzeugt 100 Prozent Isopropylalkohol.