Isopropylalcohol maken

Isopropylalcohol, ook wel isopropanol genoemd, is een kleurloze, ontvlambare organische verbinding met de molecuulformule C3H8O. Deze vloeibare stof heeft een kenmerkende alcoholachtige geur en laat zich goed mengen met de meeste oplosmiddelen, waaronder water. Isopropylalcohol is relatief niet-toxisch en wordt voor verschillende doeleinden gebruikt, met name als oplosmiddel en als reinigingsmiddel. Hoewel het meer wordt gebruikt in de industrie, kennen de meeste mensen isopropylalcohol als "ontsmettingsalcohol", dat is een mengsel van isopropylalcohol en water en is te vinden in veel apotheken en supermarkten winkels.

Isopropylalcohol is een van de meest gebruikte oplosmiddelen ter wereld en speelt ook een rol als chemisch tussenproduct. De wereldwijde productiecapaciteit van isopropylalcohol bedroeg in 2003 2.153 duizend ton, waarbij ongeveer 74 procent van de wereldwijde capaciteit geconcentreerd was in West-Europa, Japan en de Verenigde Staten. Isopropylalcohol kan op drie verschillende manieren worden geproduceerd. Dit zijn de indirecte hydratatie van propyleen, directe hydratatie van propyleen en katalytische hydrogenering van aceton.

Propyleen is een organisch gas dat een bijproduct is van de verwerking van aardgas. Indirecte hydratatie van propyleen was de enige methode die wereldwijd werd gebruikt om isopropylalcohol te produceren tot het eerste commerciële directe hydratatieproces in 1951 werd geïntroduceerd. Indirecte hydratatie wordt ook wel het zwavelzuurproces genoemd, omdat het een reactie met zwavelzuur vereist. Dit is een proces in twee stappen: de reactie tussen propyleen en zwavelzuur om monoisopropyl te produceren en diisopropylsulfaten, gevolgd door een reactie met water die deze tussenproducten hydrolyseert tot isopropyl alcohol.

Directe hydratatie van propyleen is een recenter productieproces en is slechts een eenstapsreactie. Bij directe hydratatie worden vaste of gedragen zure katalysatoren gebruikt bij het reageren van propyleen en water bij hoge temperaturen druk, waardoor een mengsel van isopropylalcohol en water ontstaat dat vervolgens kan worden gescheiden door middel van destillatie. Directe hydratatie is minder corrosief dan indirecte hydratatie, maar de directe methode vereist zeer zuiver propyleen in tegenstelling tot het lage kwaliteit propyleen dat kan worden gebruikt voor het indirecte proces.

Aceton is een organische vloeistof die nauw verwant is aan isopropylalcohol. De oxidatie van isopropylalcohol produceert aceton, en dienovereenkomstig zou de reductie van aceton via katalytische hydrogenering isopropylalcohol genereren. Katalytische hydrogenering wordt bewerkstelligd door aceton te laten reageren met waterstofgas onder hoge druk en in aanwezigheid van metaalkatalysatoren, zoals Raney-nikkel, palladium en ruthenium. Katalytische reductie van aceton voor het produceren van isopropylalcohol is vooral nuttig wanneer het proces wordt gekoppeld aan een proces dat een overmaat aan aceton produceert.