बेंजीन कैसे बनता है

बेंजीन सबसे सरल हाइड्रोकार्बन है जो कार्बनिक यौगिकों के वर्ग से संबंधित है जिन्हें एरोमेटिक्स के रूप में जाना जाता है। इसका सूत्र, C6H6, इसकी वलय संरचना को दर्शाता है, जिसमें सभी छह कार्बन परमाणु समान रूप से इलेक्ट्रॉनों को साझा करते हैं और कार्बन-से-कार्बन लिंकेज सिंगल और डबल बॉन्ड के बीच मध्यवर्ती होते हैं। कमरे के तापमान पर, बेंजीन एक रंगहीन तरल होता है जिसमें 'मीठे गैसोलीन' की गंध होती है। बेंजीन 176.2 डिग्री फ़ारेनहाइट पर उबलता है और 41.9 डिग्री फ़ारेनहाइट से नीचे जम जाता है। बेंजीन एक खतरनाक रसायन है जो अत्यधिक ज्वलनशील और कार्सिनोजेनिक है। यह स्वाभाविक रूप से कच्चे तेल के एक घटक के रूप में होता है, और इसे तैयार करने के कई तरीके हैं।

कच्चे तेल से गर्मी का उपयोग करके बेंजीन तैयार करना क्रैकिंग कहलाता है। क्रैकिंग एक बहु-चरणीय प्रक्रिया है जिसमें एक सुविधा कच्चे पेट्रोलियम को वाष्पीकृत करती है, भाप जोड़ती है और फिर संक्षेप में गैसीय मिश्रण को १,३०० और १,६५० डिग्री. के बीच के तापमान पर भट्टी से गुजारता है फारेनहाइट। हाइड्रोकार्बन के परिणामी मिश्रण को कच्ची पायरोलिसिस गैस कहा जाता है। सॉल्वैंट्स, आमतौर पर अल्कोहल, फिर बेंजीन और मिथाइलबेंजीन सहित अन्य सुगंधित यौगिकों को निकालते हैं। अंत में, विघटित यौगिक भिन्नात्मक आसवन से गुजरते हैं, जो बेंजीन सहित विभिन्न घटकों को अलग करता है।

नेफ्था सीधे-श्रृंखला, या स्निग्ध, हाइड्रोकार्बन को संदर्भित करता है जिसमें 5-10 कार्बन परमाणु होते हैं। नेफ्था मुख्य रूप से पेट्रोलियम और प्राकृतिक गैस से प्राप्त होता है। नेफ्था को बेंजीन में बदलने के लिए, रिएक्टरों को पहले किसी भी सल्फरस अशुद्धियों को हटाना होगा और फिर नेफ्था को 930 डिग्री फ़ारेनहाइट पर हाइड्रोजन के साथ मिलाना होगा, एक प्रक्रिया जिसे हाइड्रोफॉर्मिंग कहा जाता है। गैस उत्प्रेरक के ऊपर से गुजरती है, जैसे प्लैटिनम या रेनियम, दबाव के 5 वायुमंडल में। यह प्रक्रिया स्निग्ध हाइड्रोकार्बन को उनके संगत सुगंधित यौगिकों में बदल देती है। बेंजीन, छह-कार्बन स्निग्ध यौगिक हेक्सेन से बनता है, और अन्य हाइड्रोकार्बन फिर अलग-अलग यौगिकों को अलग करने के लिए भंग और आसुत होते हैं।

मिथाइलबेंजीन, जिसे टोल्यूनि के रूप में भी जाना जाता है, नेफ्था सुधार का एक उपोत्पाद है, लेकिन सीमित व्यावसायिक मूल्य का है। प्रसंस्करण संयंत्र टोल्यूनि को अधिक मूल्यवान हाइड्रोकार्बन बेंजीन और जाइलीन में बदल सकते हैं। एक टोल्यूनि-हाइड्रोजन मिश्रण एक उत्प्रेरक के ऊपर से गुजरता है - आमतौर पर जिओलाइट, एक खनिज जिसमें एल्युमिनोसिलिकेट्स होते हैं - दबाव के 15-25 वायुमंडल और 800-900 डिग्री फ़ारेनहाइट की स्थितियों के तहत। उपकरण तब परिणामी हाइड्रोकार्बन मिश्रण को बेंजीन, टोल्यूनि और ज़ाइलीन अंशों को अलग करने के लिए डिस्टिल करता है। टोल्यूनि को और अधिक अनुपात के लिए पुनर्नवीनीकरण किया जाता है।

टोल्यूनि से बेंजीन तैयार करने का एक वैकल्पिक तरीका हाइड्रोडीकेलाइलेशन है। रिएक्टर टोल्यूनि और हाइड्रोजन को 20 और 60 वायुमंडल के बीच दबाव में संपीड़ित करते हैं और मिश्रण को 930 और 1,220 डिग्री फ़ारेनहाइट के बीच तापमान में गर्म करते हैं। एक उत्प्रेरक की उपस्थिति में, एक प्रतिक्रिया मिश्रण को बेंजीन और मीथेन में बदल देती है। उपयुक्त उत्प्रेरकों में क्रोमियम, मोलिब्डेनम और प्लैटिनम शामिल हैं। बचे हुए हाइड्रोजन को पुनर्नवीनीकरण किया जाता है, और बेंजीन को आसवन द्वारा अलग किया जाता है। इस पद्धति के परिणामस्वरूप 90 प्रतिशत की रूपांतरण दर होती है।