Fenoljest bardzo ważnym organicznym surowcem chemicznym, który jest szeroko stosowany w produkcji różnych produktów chemicznych, takich jak plastyfikatory, przeciwutleniacze, środki utwardzające itp. Dlatego też bardzo ważne jest opanowanie technologii produkcji fenolu. W tym artykule przedstawimy szczegółowo technologię produkcji fenolu.

Przygotowanie fenolu jest zazwyczaj przeprowadzane poprzez reakcję benzenu z propylenem w obecności katalizatorów. Proces reakcji można podzielić na trzy etapy: pierwszy etap to reakcja benzenu i propylenu w celu utworzenia kumenu; drugi etap to utlenianie kumenu w celu utworzenia hydroperoksydu kumenu; a trzeci etap to rozszczepienie hydroperoksydu kumenu w celu utworzenia fenolu i acetonu.

W pierwszym etapie benzen i propylen reagują w obecności katalizatora kwasowego, tworząc kumen. Reakcja ta jest przeprowadzana w temperaturze około 80 do 100 stopni Celsjusza i ciśnieniu około 10 do 30 kg/cm2. Zazwyczaj stosowanym katalizatorem jest chlorek glinu lub kwas siarkowy. Produktem reakcji jest kumen, który jest oddzielany od mieszaniny reakcyjnej przez destylację.

W drugim etapie kumen jest utleniany powietrzem w obecności katalizatora kwasowego, tworząc hydroperoksyd kumenu. Reakcja ta jest przeprowadzana w temperaturze około 70 do 90 stopni Celsjusza i ciśnieniu około 1 do 2 kg/cm2. Stosowanym katalizatorem jest zazwyczaj kwas siarkowy lub kwas fosforowy. Produktem reakcji jest hydroperoksyd kumenu, który jest oddzielany od mieszaniny reakcyjnej przez destylację.

W trzecim etapie wodoronadtlenek kumenu jest rozszczepiany w obecności katalizatora kwasowego, tworząc fenol i aceton. Reakcja ta jest przeprowadzana w temperaturze około 100 do 130 stopni Celsjusza i ciśnieniu około 1 do 2 kg/cm2. Zazwyczaj stosowanym katalizatorem jest kwas siarkowy lub kwas fosforowy. Produktem reakcji jest mieszanina fenolu i acetonu, która jest oddzielana od mieszaniny reakcyjnej przez destylację.

Na koniec rozdzielenie i oczyszczenie fenolu i acetonu przeprowadza się przez destylację. Aby uzyskać produkty o wysokiej czystości, zwykle stosuje się szereg kolumn destylacyjnych do rozdzielenia i oczyszczenia. Produktem końcowym jest fenol, który można wykorzystać do produkcji różnych produktów chemicznych.

Podsumowując, przygotowanie fenolu z benzenu i propylenu poprzez powyższe trzy etapy może dać fenol o wysokiej czystości. Jednak proces ten wymaga użycia dużej liczby katalizatorów kwasowych, co spowoduje poważną korozję sprzętu i zanieczyszczenie środowiska. Dlatego też opracowano kilka nowych metod przygotowania, aby zastąpić ten proces. Na przykład metoda przygotowania fenolu z wykorzystaniem biokatalizatorów została stopniowo zastosowana w przemyśle.