Por LaTasha Favors Actualizado el 24 de marzo de 2022
La principal materia prima del alcohol isopropílico es el propeno, un alqueno que se origina a partir de la destilación fraccionada de petróleo crudo, líquidos de gas natural y alquitrán de hulla. Durante el refinado se descomponen los hidrocarburos complejos; El propeno se separa en función de su punto de ebullición distinto, lo que permite recolectarlo como un líquido puro. El agua es el segundo componente esencial, suministrada con alta pureza para evitar impurezas que podrían afectar los pasos posteriores.
La hidratación es la transformación química central que convierte el propeno (C3 H6 ) en alcohol isopropílico (C3 H7 OH). El proceso agrega un grupo hidroxilo a la cadena de carbono, formando el alcohol. Se utilizan ampliamente dos rutas industriales:hidratación directa e hidratación indirecta (ácido sulfúrico).
En el método directo, el propeno y el agua se introducen simultáneamente en un recipiente de reacción a temperatura controlada (normalmente entre 150 y 200 °C) y presión (entre 20 y 30 bar). Un catalizador ácido sólido (comúnmente soportes impregnados de alúmina o ácido fosfórico) facilita la adición de agua a través del doble enlace. Después de la reacción, la mezcla se enfría y el propeno y el agua que no reaccionaron se reciclan de nuevo al circuito de materia prima, lo que garantiza la eficiencia del material y el control de costos.
Este enfoque primero protona el propeno con ácido sulfúrico concentrado en un absorbente, formando una mezcla de ésteres de sulfato de propilo. Luego, el propeno esterificado se hidroliza en un hidrolizador de alta temperatura y presión (normalmente 200 a 250 °C, 30 a 40 bar) para liberar alcohol isopropílico y regenerar el ácido sulfúrico. El ácido recuperado se reintroduce en el absorbente, creando un sistema de circuito cerrado que minimiza el desperdicio de ácido.
Ambas rutas de hidratación producen una mezcla cruda que contiene alcohol isopropílico, agua, materias primas sin reaccionar y trazas de catalizador o residuos ácidos. Una serie de columnas de destilación fraccionada separa estos componentes en función de sus puntos de ebullición. La primera columna aísla el agua (pb100 °C), mientras que las etapas posteriores refinan el alcohol hasta obtener una pureza del 99,5 al 99,9 %, adecuado para aplicaciones médicas, industriales y domésticas. Los subproductos residuales se reciclan o se tratan según las normas medioambientales.
La fabricación de alcohol isopropílico requiere un control riguroso de la temperatura, la presión y la manipulación del catalizador para evitar liberaciones peligrosas. Las instalaciones cumplen con los estándares de OSHA y EPA y emplean equipos a prueba de explosiones y sistemas de ventilación robustos. Además, el reciclaje de circuito cerrado de propeno, agua y ácido reduce las emisiones de gases de efecto invernadero y se alinea con los objetivos de sostenibilidad de la industria.
La demanda mundial de alcohol isopropílico ha aumentado debido al aumento de las prácticas de higiene y al mayor uso en productos farmacéuticos. Los fabricantes continúan optimizando las formulaciones de catalizadores y la eficiencia de los procesos, con el objetivo de lograr mayores rendimientos y un menor consumo de energía.
Para obtener más detalles técnicos, consulte las Tarjetas internacionales de seguridad química (ICSC) y las últimas publicaciones de la American Chemical Society.
