Proces nadtlenkowy to metoda wytwarzania hydrazyny, wysoce reaktywnej i niestabilnej cząsteczki azotu i wodoru. Posiada skład chemiczny N2H4. Hydrazyna jest stosowana jako półprodukt chemiczny do produkcji szerokiej gamy chemikaliów, do spieniania pianek stosowanych w podłogach i siedzeniach samochodowych oraz jako paliwo rakietowe.
Nadtlenek wodoru reaguje z amoniakiem w procesie nadtlenkowym. Ta reakcja jest typowo przeprowadzana w obecności ketonu, takiego jak aceton lub keton metylowo-etylowy. W zależności od użytych ketonów wytwarzane są różne chemikalia pośrednie. Wszystkie prowadzą do powstania hydrazyny, wody i ketonu, które w procesie można poddać recyklingowi.
Pierwotnym procesem wytwarzania hydrazyny był proces Raschiga, nazwany na cześć niemieckiego chemika Friedricha Raschiga. Hydrazyna została po raz pierwszy zsyntetyzowana pod koniec lat 1880. XIX wieku. Procesy Raschiga wykorzystują reakcję amoniaku z podchlorynem sodu lub wybielaczem, w celu wytworzenia pośredniej substancji chemicznej zwanej chloraminą. Druga reakcja chloraminy z większą ilością amoniaku i podchlorynu sodu tworzy hydrazynę. Proces ten stał się mniej popularny ze względu na duże ilości soli wytwarzanej jako produkt uboczny, co może stwarzać potencjalne problemy z utylizacją.
Proces nadtlenkowy jest bardziej przyjazny dla środowiska, ponieważ podczas produkcji hydrazyny nie tworzy się sól. Ponadto keton niezbędny do reakcji jest odtwarzany jako produkt uboczny i może być zawrócony z powrotem do początku procesu. Ketony również nie mieszają się z roztworem hydrazyny i wody z reakcji, co znacznie ułatwia rozdzielanie w procesie nadtlenkowym.
Hydrazyna, wysoce reaktywna substancja chemiczna, jest użyteczna jako półprodukt chemiczny i jako paliwo rakietowe. Przez ponad dwie dekady, począwszy od lat pięćdziesiątych, większość produkcji hydrazyny wykorzystywana była do produkcji paliwa rakietowego, gdy kraje rozwijały technologie wystrzeliwania w kosmos. Nadtlenek wodoru może być również używany do napędzania rakiet. Energia wytworzona z hydrazyny jest jednak znacznie większa niż nadtlenek wodoru, więc systemy rakietowe częściej wykorzystywały hydrazynę.
Hydrazyna jest szeroko stosowana jako półprodukt chemiczny do produkcji środków pieniących. Środki spieniające są używane do tworzenia pianek do podłóg winylowych i poduszek siedzeń samochodowych, a także mają kilka innych zastosowań. Hydrazyna jest jednak rzadko stosowana bezpośrednio w produkcji produktów komercyjnych lub konsumenckich, ze względu na jej niestabilność i wysoką toksyczność.
Tlen może być zanieczyszczeniem w niektórych reakcjach chemicznych. Hydrazyna może być stosowana jako wychwytywacz gazów, który będzie szybko reagować z wszelkimi śladowymi ilościami tlenu w układzie. Zmiatacze są również przydatne w usuwaniu zanieczyszczeń, które mogą powodować korozję wyposażenia technologicznego i rurociągów. Hydrazyna jest również ważnym składnikiem produkcji nawozów i herbicydów w rolnictwie i jest wykorzystywana w komercyjnym uzdatnianiu wody. Badania medyczne i leczenie raka wykazały sukces przy użyciu produktów pochodzących z hydrazyny.