Benzen je najpreprostejši ogljikovodik, ki spada v razred organskih spojin, znanih kot aromati. Njegova formula, C6H6, odraža njegovo obročno strukturo, v kateri si vseh šest atomov ogljika enakomerno deli elektrone in povezave ogljik-ogljik so vmesne med enojnimi in dvojnimi vezmi. Pri sobni temperaturi je benzen brezbarvna tekočina z vonjem po sladkem bencinu. Benzen vre pri 176,2 stopinje Fahrenheita in zmrzne pod 41,9 stopinje Fahrenheita. Benzen je nevarna kemikalija, ki je lahko vnetljiva in rakotvorna. Pojavlja se naravno kot sestavina surove nafte in obstaja več načinov za njeno pripravo.
Krekiranje surove nafte
Priprava benzena iz surove nafte s toploto se imenuje pokanje. Krekiranje je večstopenjski postopek, v katerem objekt upari surovo zemeljsko olje, doda paro in nato na kratko prenaša plinasto zmes skozi peč pri temperaturah med 1.300 in 1.650 stopinjami Fahrenheit. Nastala mešanica ogljikovodikov se imenuje surovi pirolizni plin. Topila, običajno alkoholi, nato ekstrahirajo benzen in druge aromatične spojine, vključno z metilbenzenom. Na koncu raztopljene spojine delno destilirajo, pri čemer se ločijo različne komponente, vključno z benzenom.
Reformiranje nafte
Nafta se nanaša na ravne verige ali alifatske ogljikovodike, ki vsebujejo 5–10 atomov ogljika. Nafta se pridobiva predvsem iz nafte in zemeljskega plina. Za preoblikovanje nafte v benzen morajo reaktorji najprej odstraniti vse žveplove nečistoče in nato nafto zmešati z vodikom pri 930 stopinjah Fahrenheita, kar imenujemo hidroformiranje. Plin preide katalizator, kot sta platina ali renij, pod pritiskom 5 atmosfer. Ta postopek pretvori alifatske ogljikovodike v njihove ustrezne aromatske spojine. Benzen, ki je nastal iz šest-ogljikove alifatske spojine heksana, in drugi ogljikovodiki se nato raztopijo in destilirajo, da se ločijo različne spojine.
Disproporcionacija toluena
Metilbenzen, znan tudi kot toluen, je stranski produkt preoblikovanja nafte, vendar ima omejeno tržno vrednost. Predelovalne naprave lahko pretvorijo toluen v dragocenejša ogljikovodika benzen in ksilen. Mešanica toluena in vodika prehaja nad katalizatorjem - običajno zeolitom, mineralom, ki vsebuje alumosilikate - v pogojih 15–25 atmosfer tlaka in 800–900 stopinj Celzija. Nato oprema destilira nastalo mešanico ogljikovodikov, da loči frakcije benzena, toluena in ksilena. Toluen se reciklira za nadaljnje nesorazmerje.
Hidrodealkilacija toluena
Alternativna metoda za pripravo benzena iz toluena je hidrodealkilacija. Reaktorji stisnejo toluen in vodik do tlaka med 20 in 60 atmosferami in mešanico segrejejo na temperature med 930 in 1.220 stopinjami Fahrenheita. V prisotnosti katalizatorja reakcija zmes pretvori v benzen in metan. Primerni katalizatorji vključujejo krom, molibden in platino. Ostanki vodika se reciklirajo, benzen pa se izloči z destilacijo. Ta metoda povzroči stopnjo pretvorbe 90 odstotkov.
