Bensen är det enklaste kolvätet som tillhör klassen organiska föreningar som kallas aromater. Dess formel, C6H6, återspeglar dess ringstruktur, där alla sex kolatomer delar elektroner lika och kol-till-kol-kopplingarna är mellanliggande mellan enkel- och dubbelbindningar. Vid rumstemperatur är bensen en färglös vätska med lukten av "söt bensin". Bensen kokar vid 176,2 grader Fahrenheit och fryser under 41,9 grader Fahrenheit. Bensen är en farlig kemikalie som är mycket brandfarlig och cancerframkallande. Det förekommer naturligt som en komponent i råolja, och det finns flera sätt att bereda det.
Krackning av råolja
Att bereda bensen från råolja med värme kallas sprickbildning. Krackning är en flerstegsprocess där en anläggning förångar rå petroleum, tillsätter ånga och sedan passerar kort den gasformiga blandningen genom en ugn vid temperaturer mellan 1 300 och 1 650 grader Fahrenheit. Den resulterande blandningen av kolväten kallas rå pyrolysgas. Lösningsmedel, vanligtvis alkoholer, extraherar sedan bensen och andra aromatiska föreningar, inklusive metylbensen. Slutligen genomgår de upplösta föreningarna fraktionerad destillation, som separerar ut de olika komponenterna, inklusive bensen.
Reformera Nafta
Nafta avser rak eller alifatiska kolväten som innehåller 5–10 kolatomer. Nafta härrör främst från petroleum och naturgas. För att omvandla nafta till bensen måste reaktorerna först ta bort svavelhaltiga föroreningar och sedan blanda nafta med väte vid 930 grader Fahrenheit, en process som kallas hydroformning. Gasen passerar över en katalysator, såsom platina eller rhenium, under 5 atmosfärer av tryck. Denna process omvandlar alifatiska kolväten till deras motsvarande aromatiska föreningar. Bensen, bildad från den sexkoliga alifatiska föreningen hexan, och de andra kolvätena löses sedan upp och destilleras för att separera de olika föreningarna.
Toluen Dispropotionation
Metylbensen, även känd som toluen, är en biprodukt av nafta-reformering men har ett begränsat kommersiellt värde. Bearbetningsanläggningar kan omvandla toluen till mer värdefulla kolväten bensen och xylen. En toluen-väteblandning passerar över en katalysator - vanligtvis zeolit, ett mineral som innehåller aluminosilikater - under förhållanden mellan 15-25 atmosfärer och 800-900 grader Fahrenheit. Utrustning destillerar sedan den resulterande kolväteblandningen för att separera bensen-, toluen- och xylenfraktionerna. Toluenet återvinns för ytterligare oproportionering.
Toluenhydrodealkylering
En alternativ metod för att framställa bensen från toluen är hydrodealkylering. Reaktorer komprimerar toluen och väte till tryck mellan 20 och 60 atmosfärer och värmer blandningen till temperaturer mellan 930 och 1220 grader Fahrenheit. I närvaro av en katalysator omvandlar en reaktion blandningen till bensen och metan. Lämpliga katalysatorer inkluderar krom, molybden och platina. Återstående väte återvinns och bensen separeras genom destillation. Denna metod resulterar i en konverteringsfrekvens på 90 procent.