Benzen, aromatikler olarak bilinen organik bileşikler sınıfına ait en basit hidrokarbondur. Formülü, C6H6, altı karbon atomunun hepsinin elektronları eşit olarak paylaştığı ve karbon-karbon bağlarının tek ve çift bağlar arasında orta düzeyde olduğu halka yapısını yansıtır. Oda sıcaklığında benzen, 'tatlı benzin' kokulu renksiz bir sıvıdır. Benzen, 176.2 derece Fahrenhayt'ta kaynar ve 41.9 derece Fahrenhayt'ın altında donar. Benzen, son derece yanıcı ve kanserojen olan tehlikeli bir kimyasaldır. Ham petrolün bir bileşeni olarak doğal olarak oluşur ve onu hazırlamanın birkaç yolu vardır.
Kırma Ham Petrol
Ham petrolden ısı kullanarak benzenin hazırlanmasına çatlama denir. Çatlama, bir tesisin ham petrolü buharlaştırdığı, buhar eklediği ve ardından gaz karışımını kısaca 1300 ile 1650 derece arasındaki sıcaklıklarda bir fırından geçirir. Fahrenhayt. Ortaya çıkan hidrokarbon karışımına ham piroliz gazı denir. Çözücüler, genellikle alkoller, daha sonra benzen ve metilbenzen dahil olmak üzere diğer aromatik bileşikleri çıkarır. Son olarak, çözünmüş bileşikler, benzen dahil olmak üzere farklı bileşenleri ayıran fraksiyonel damıtma işlemine tabi tutulur.
Nafta Reformu
Nafta, 5-10 karbon atomu içeren düz zincirli veya alifatik hidrokarbonları ifade eder. Nafta öncelikle petrol ve doğal gazdan elde edilir. Naftayı benzene dönüştürmek için, reaktörlerin önce kükürtlü safsızlıkları gidermesi ve ardından nafta hidrojenle 930 derece Fahrenhayt'ta, hidroforming adı verilen bir işlemde karıştırması gerekir. Gaz, 5 atmosfer basınç altında platin veya renyum gibi bir katalizör üzerinden geçer. Bu işlem, alifatik hidrokarbonları karşılık gelen aromatik bileşiklere dönüştürür. Altı karbonlu alifatik bileşik heksandan oluşturulan benzen ve diğer hidrokarbonlar daha sonra çözülür ve farklı bileşikleri ayırmak için damıtılır.
Toluen Orantısızlaştırma
Toluen olarak da bilinen metilbenzen, nafta reformasyonunun bir yan ürünüdür ancak ticari değeri sınırlıdır. İşleme tesisleri, tolueni daha değerli hidrokarbonlar olan benzen ve ksilene dönüştürebilir. Bir toluen-hidrojen karışımı, 15-25 atmosfer basınç ve 800-900 Fahrenhayt derece koşulları altında bir katalizörün (genellikle zeolit, alüminosilikat içeren bir mineral) üzerinden geçer. Ekipman daha sonra benzen, toluen ve ksilen fraksiyonlarını ayırmak için elde edilen hidrokarbon karışımını damıtır. Toluen daha fazla orantısızlık için geri dönüştürülür.
Toluen Hidrodealkilasyon
Toluenden benzen hazırlamak için alternatif bir yöntem, hidrodealkilasyondur. Reaktörler, toluen ve hidrojeni 20 ila 60 atmosfer arasındaki basınçlara sıkıştırır ve karışımı 930 ila 1,220 derece Fahrenheit arasındaki sıcaklıklara ısıtır. Bir katalizör varlığında, bir reaksiyon karışımı benzen ve metan'a dönüştürür. Uygun katalizörler arasında krom, molibden ve platin bulunur. Kalan hidrojen geri dönüştürülür ve benzen damıtma ile ayrılır. Bu yöntem, yüzde 90'lık bir dönüşüm oranıyla sonuçlanır.
