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イソプロパノールとも呼ばれるイソプロピルアルコールは、分子式C3H8Oの無色の可燃性有機化合物です。この液体物質は特徴的なアルコールのような匂いがあり、水を含むほとんどの溶媒とよく混ざります。イソプロピルアルコールは比較的無毒であり、さまざまな目的に使用されます。最も顕著なのは、溶剤および洗浄剤です。業界でさらに活用されていますが、ほとんどの人はイソプロピルアルコールを「消毒用アルコール」として知っています。これはイソプロピルアルコールと水の混合物であり、多くの薬局や食料品店で見られます。
イソプロピルアルコールの製造
イソプロピルアルコールは、世界で最も広く使用されている溶媒の1つであり、化学中間体としての役割も持っています。イソプロピルアルコールの世界的な生産能力は2003年に2,153千トンで、世界の生産能力の約74％は西ヨーロッパ、日本、米国に集中していました。イソプロピルアルコールは、3つの異なる方法で製造できます。これらは、プロピレンの間接水和、プロピレンの直接水和、およびアセトンの接触水素化です。
プロピレンの間接水和
プロピレンは、天然ガス処理の副産物である有機ガスです。プロピレンの間接水和は、1951年に最初の商業直接水和プロセスが導入されるまで、世界中でイソプロピルアルコールを製造するために使用された唯一の方法でした。間接水和は硫酸との反応を必要とするため、硫酸プロセスとも呼ばれます。これは2段階のプロセスです。プロピレンと硫酸を反応させてモノイソプロピル硫酸塩とジイソプロピル硫酸塩を生成し、次に水と反応させてこれらの中間体をイソプロピルアルコールに加水分解します。
プロピレンの直接水和
プロピレンの直接水和は、より最近の製造プロセスであり、単一段階の反応です。直接水和では、プロピレンと水を高圧で反応させるときに固体または担持酸性触媒が使用され、イソプロピルアルコールと水の混合物が生成され、蒸留を使用して分離できます。直接水和は、間接水和よりも腐食性が低くなりますが、直接法では、間接プロセスに使用できる低品質のプロピレンとは対照的に、高純度のプロピレンが必要です。
アセトンの接触水素化
アセトンは、イソプロピルアルコールと密接に関連する有機液体です。イソプロピルアルコールの酸化はアセトンを生成し、それに対応して、接触水素化によるアセトンの還元はイソプロピルアルコールを生成します。触媒水素化は、ラネーニッケル、パラジウム、ルテニウムなどの金属触媒の存在下で、高圧下でアセトンを水素ガスと反応させることで実現されます。イソプロピルアルコールを生成するためのアセトンの触媒還元は、プロセスが過剰のアセトンを生成するプロセスと結合している場合に特に有用です。