FenolJest to bardzo ważny organiczny surowiec chemiczny, szeroko stosowany w produkcji różnych produktów chemicznych, takich jak plastyfikatory, przeciwutleniacze, utwardzacze itp. Dlatego tak ważne jest poznanie technologii produkcji fenolu. W tym artykule szczegółowo przedstawimy technologię produkcji fenolu.
Przygotowanie fenolu zazwyczaj odbywa się poprzez reakcję benzenu z propylenem w obecności katalizatorów. Proces reakcji można podzielić na trzy etapy: pierwszy to reakcja benzenu i propylenu, w wyniku której powstaje kumen; drugi to utlenianie kumenu do wodoronadtlenku kumenu; a trzeci to rozszczepienie wodoronadtlenku kumenu, w wyniku którego powstaje fenol i aceton.
W pierwszym etapie benzen i propylen reagują w obecności katalizatora kwasowego, tworząc kumen. Reakcję tę przeprowadza się w temperaturze około 80–100 stopni Celsjusza i pod ciśnieniem około 10–30 kg/cm². Stosowanym katalizatorem jest zazwyczaj chlorek glinu lub kwas siarkowy(VI). Produktem reakcji jest kumen, który oddziela się od mieszaniny reakcyjnej poprzez destylację.
W drugim etapie kumen jest utleniany powietrzem w obecności katalizatora kwasowego, tworząc wodoronadtlenek kumenu. Reakcję tę przeprowadza się w temperaturze około 70–90 stopni Celsjusza i pod ciśnieniem około 1–2 kg/cm². Stosowanym katalizatorem jest zazwyczaj kwas siarkowy lub fosforowy. Produktem reakcji jest wodoronadtlenek kumenu, który oddziela się od mieszaniny reakcyjnej poprzez destylację.
W trzecim etapie wodoronadtlenek kumenu jest rozszczepiany w obecności katalizatora kwasowego, tworząc fenol i aceton. Reakcję tę przeprowadza się w temperaturze od około 100 do 130 stopni Celsjusza i pod ciśnieniem około 1 do 2 kg/cm². Stosowanym katalizatorem jest zazwyczaj kwas siarkowy lub fosforowy. Produktem reakcji jest mieszanina fenolu i acetonu, którą oddziela się od mieszaniny reakcyjnej poprzez destylację.
Na koniec, separacja i oczyszczanie fenolu i acetonu odbywa się poprzez destylację. Aby uzyskać produkty o wysokiej czystości, zazwyczaj stosuje się szereg kolumn destylacyjnych do separacji i oczyszczania. Produktem końcowym jest fenol, który może być wykorzystywany do produkcji różnych produktów chemicznych.
Podsumowując, otrzymywanie fenolu z benzenu i propylenu w trzech powyższych etapach pozwala uzyskać fenol o wysokiej czystości. Proces ten wymaga jednak użycia dużej liczby katalizatorów kwasowych, co powoduje poważną korozję sprzętu i zanieczyszczenie środowiska. W związku z tym opracowuje się nowe metody otrzymywania, które mają zastąpić ten proces. Na przykład, metoda otrzymywania fenolu z wykorzystaniem biokatalizatorów jest stopniowo wdrażana w przemyśle.
Czas publikacji: 11 grudnia 2023 r.