Kandungan
Benzene adalah hidrokarbon paling mudah milik kelas sebatian organik yang dikenali sebagai aromatik. Rumusannya, C6H6, mencerminkan struktur cincinnya, di mana kesemua enam atom karbon berkongsi elektron sama rata dan hubungan karbon-ke-karbon adalah pertengahan antara ikatan tunggal dan berganda. Pada suhu bilik, benzena adalah cecair tanpa warna dengan bau petrol manis. Benzene mendidih pada 176.2 darjah Fahrenheit dan membeku di bawah 41.9 darjah Fahrenheit. Benzene adalah bahan kimia berbahaya yang sangat mudah terbakar dan karsinogenik. Ia berlaku secara semulajadi sebagai komponen minyak mentah, dan terdapat beberapa cara untuk mempersiapkannya.
Menghancurkan Minyak Mentah
Menyediakan benzena daripada minyak mentah menggunakan haba dipanggil retak. Cracking adalah proses multistep di mana kemudahan menguapkan petroleum mentah, menambah stim dan kemudian secara ringkas melepasi campuran gas melalui relau pada suhu antara 1,300 dan 1,650 darjah Fahrenheit. Campuran campuran hidrokarbon dipanggil gas pirolisis mentah. Pelarut, biasanya alkohol, kemudian mengeluarkan benzena dan sebatian aromatik lain, termasuk metilbenzena. Akhirnya, sebatian terlarut mengalami penyulingan pecahan, yang memisahkan komponen yang berlainan, termasuk benzena.
Membaharui Naphtha
Naphtha merujuk kepada rantaian lurus, atau alifatik, hidrokarbon yang mengandungi 5-10 atom karbon. Naphtha berasal dari petroleum dan gas asli. Untuk memperbaharui naphtha menjadi benzena, reaktor mesti terlebih dahulu mengeluarkan sebarang kekotoran sulfur dan kemudian campuran nafta dengan hidrogen pada 930 darjah Fahrenheit, suatu proses yang disebut hydroforming. Gas tersebut melewati pemangkin, seperti platinum atau rhenium, di bawah 5 tekanan atmosfera. Proses ini menukar hidrokarbon alifatik ke sebatian aromatik yang bersamaan. Benzene, terbentuk daripada heksana sebatian alifatik enam karbon, dan hidrokarbon lain kemudian dibubarkan dan disuling untuk memisahkan sebatian yang berbeza.
Dispropotionation Toluene
Methylbenzene, juga dikenali sebagai toluena, merupakan hasil sampingan daripada reformasi naphtha tetapi mempunyai nilai komersial yang terhad. Tumbuhan pemprosesan boleh menukar toluena ke benzena dan xilena hidrokarbon yang lebih berharga. Campuran toluena-hidrogen melepasi zeolit pemangkin-biasanya, mineral yang mengandungi aluminosilatat-dalam keadaan 15-25 atmosfera tekanan dan 800-900 darjah Fahrenheit. Peralatan kemudian menyaring campuran hidrokarbon yang terhasil untuk memisahkan pecahan benzena, toluena dan xilena. Toluena dikitar semula untuk ketidaksesuaian selanjutnya.
Toluene Hydrodealkylation
Kaedah alternatif untuk menyediakan benzena dari toluena adalah hydrodealkylation. Reaktor memampatkan toluena dan hidrogen untuk tekanan di antara 20 dan 60 atmosfera dan memanaskan campuran ke suhu antara 930 dan 1,220 darjah Fahrenheit. Dengan kehadiran pemangkin, tindak balas menukarkan campuran kepada benzena dan metana. Pemangkin yang sesuai termasuk kromium, molibdenum dan platinum. Hidrogen sisa dikitar semula, dan benzena dipisahkan oleh penyulingan. Kaedah ini menghasilkan kadar penukaran sebanyak 90 peratus.