La maggior parte della produzione di acetone in tutto il mondo a partire dal 2011 avviene attraverso il cosiddetto processo cumene, una reazione di idrolisi del cumene idroperossido. Oltre il 90% della produzione di acetone viene generato in questo modo e comporta una reazione tra il propilene plastico e il composto aromatico benzene. L’output dei due composti chimici è fenolo e acetone e, per ogni libbra (0.45 chilogrammi) di fenolo prodotto dalla reazione, vengono creati circa 0.62 libbre (0.28 chilogrammi) di acetone. Un po’ di acetone viene anche generato da un processo di reazione di deidrogenazione che coinvolge alcol isopropilico o attraverso l’idrogenazione diretta di vari idrocarburi.
Il processo cumene per la produzione di acetone è stato scoperto per la prima volta da Rudolf Yur’evich Uldris in Russia nel 1942 e la produzione di acetone che lo utilizza è iniziata nel 1949 in Russia e Canada. Nel 1953, in Canada venivano prodotte 8,000 tonnellate all’anno e, nel 2002, solo gli Stati Uniti producevano 1,839,000 tonnellate di sostanza chimica. Commercialmente, il 75% dell’acetone prodotto negli Stati Uniti viene utilizzato per produrre altri prodotti chimici, il 12% viene utilizzato come solvente universale e il restante 13% ha una varietà di scopi, dalla produzione di adesivi ai prodotti farmaceutici.
La reazione chimica del cumene è un processo abbastanza semplice. Il cumene, che a sua volta è un solvente, C9H12, è derivato dalla propilazione del benzene e quindi ossidato per produrre idroperossido di cumene. La reazione avviene in un’emulsione a base acquosa contenente carbonato di sodio, Na2CO3, a una temperatura da 194 ° a 266 ° Fahrenheit (da 90 ° a 130 ° Celsius) e una pressione da 72 a 145 libbre per pollice quadrato (da 5 a 10 bar). Lo stato ossidato del cumene come cumene idroperossido viene quindi concentrato in colonne sotto vuoto dove viene utilizzato un processo di scissione o scissione di legami molecolari covalenti per separarlo in fenolo e acetone.
La produzione di acetone che prevede l’uso di alcol isopropilico richiede la combinazione di alcol i-propilico con acqua e vapore in una camera di vaporizzazione riscaldata a una temperatura in cui le sostanze chimiche reagiscono tutte tra loro. La reazione è facilitata facendo circolare i composti in un flusso turbolento e i prodotti utili della reazione sono acetone e idrogeno. I rifiuti generati nella reazione includono acqua e un po’ di alcol i-propilico. L’acetone viene quindi separato dal gas idrogeno in uno scrubber e la produzione di acetone in questo modo si traduce in una purezza del 99% in volume.
Sebbene l’acetone possa anche essere generato utilizzando processi di fermentazione batterica o attraverso la distillazione a secco di acetati, il processo cumene è arrivato a dominare a partire dal 2011. Ciò è dovuto al fatto che le sostanze chimiche in ingresso per il processo di benzene e propilene sono considerate composti piuttosto economici e abbondanti. Al contrario, fenolo e acetone sono preziose sostanze chimiche industriali utilizzate in milioni di tonnellate in tutto il mondo nel 21° secolo.