O benzeno é o hidrocarboneto mais simples pertencente à classe de compostos orgânicos conhecidos como aromáticos. Sua fórmula, C6H6, reflete sua estrutura em anel, na qual todos os seis átomos de carbono compartilham elétrons igualmente e as ligações carbono-carbono são intermediárias entre as ligações simples e duplas. À temperatura ambiente, o benzeno é um líquido incolor com o cheiro de "gasolina doce". O benzeno ferve a 176,2 graus Fahrenheit e congela abaixo de 41,9 graus Fahrenheit. O benzeno é um químico perigoso, altamente inflamável e cancerígeno. Ocorre naturalmente como um componente do petróleo bruto, e existem várias maneiras de prepará-lo.

Cracking Petróleo Bruto -

Preparar o benzeno do petróleo usando calor é chamado de rachadura. O craqueamento é um processo de várias etapas no qual uma instalação vaporiza o petróleo cru, acrescenta vapor e, em seguida, passa rapidamente a mistura gasosa através de um forno a temperaturas entre 1.300 e 1.650 graus Fahrenheit. A mistura resultante de hidrocarbonetos é chamada de gás de pirólise bruto. Os solventes, geralmente álcoois, extraem benzeno e outros compostos aromáticos, incluindo o metilbenzeno. Finalmente, os compostos dissolvidos são submetidos à destilação fraccionada, que separa os diferentes componentes, incluindo o benzeno.

Reforma da nafta

Nafta refere-se a hidrocarbonetos de cadeia linear ou alifáticos contendo 5 a 10 átomos de carbono . A nafta é derivada principalmente do petróleo e do gás natural. Para reformar a nafta em benzeno, os reatores devem primeiro remover as impurezas sulfurosas e depois misturar a nafta com hidrogênio a 930 graus Fahrenheit, um processo chamado hidroformação. O gás passa sobre um catalisador, como platina ou rênio, sob 5 atmosferas de pressão. Este processo converte os hidrocarbonetos alifáticos em seus compostos aromáticos correspondentes. O benzeno, formado a partir do hexano do composto alifático de seis carbonos, e os outros hidrocarbonetos são então dissolvidos e destilados para separar os diferentes compostos.

Dispropotionation do tolueno

O metilbenzeno, também conhecido como tolueno, é um subproduto da reforma da nafta, mas é de valor comercial limitado. As usinas de processamento podem converter o tolueno em hidrocarbonetos mais valiosos, benzeno e xileno. Uma mistura de tolueno-hidrogênio passa sobre um catalisador - geralmente zeólita, um mineral contendo aluminossilicatos - sob condições de 15 a 25 atmosferas de pressão e 800 a 900 graus Fahrenheit. O equipamento então destila a mistura de hidrocarbonetos resultante para separar as frações de benzeno, tolueno e xileno. O tolueno é reciclado para uma maior desproporção.

Hidrodialquilação do tolueno

Um método alternativo para preparar o benzeno a partir do tolueno é a hidrodialquilação. Os reatores comprime o tolueno e o hidrogênio a pressões entre 20 e 60 atmosferas e aquece a mistura a temperaturas entre 930 e 1.220 graus Fahrenheit. Na presença de um catalisador, uma reação converte a mistura em benzeno e metano. Catalisadores adequados incluem cromo, molibdênio e platina. O hidrogênio restante é reciclado e o benzeno é separado por destilação. Esse método resulta em uma taxa de conversão de 90%.