Fenolisyra labai svarbi organinė cheminė žaliava, plačiai naudojama įvairių cheminių produktų, tokių kaip plastifikatoriai, antioksidantai, kietikliai ir kt., gamyboje. Todėl labai svarbu įvaldyti fenolio gamybos technologiją. Šiame straipsnyje išsamiai pristatysime fenolio gamybos technologiją.
Fenolio gamyba paprastai atliekama reaguojant benzenui su propilenu, dalyvaujant katalizatoriams. Reakcijos procesą galima suskirstyti į tris etapus: pirmasis etapas yra benzeno ir propileno reakcija, susidarant kumenui; antrasis etapas yra kumeno oksidacija, susidarant kumeno hidroperoksidui; ir trečiasis etapas yra kumeno hidroperoksido skilimas, susidarant fenoliui ir acetonui.
Pirmajame etape benzenas ir propilenas reaguoja, esant rūgštiniam katalizatoriui, ir susidaro kumenas. Ši reakcija vykdoma maždaug 80–100 laipsnių Celsijaus temperatūroje ir maždaug 10–30 kg/cm2 slėgyje. Paprastai naudojamas katalizatorius yra aliuminio chloridas arba sieros rūgštis. Reakcijos produktas yra kumenas, kuris iš reakcijos mišinio atskiriamas distiliuojant.
Antrajame etape kumenas oksiduojamas oru, esant rūgštiniam katalizatoriui, ir susidaro kumeno hidroperoksidas. Ši reakcija vykdoma maždaug 70–90 laipsnių Celsijaus temperatūroje ir maždaug 1–2 kg/cm2 slėgyje. Paprastai naudojamas katalizatorius yra sieros rūgštis arba fosforo rūgštis. Reakcijos produktas yra kumeno hidroperoksidas, kuris iš reakcijos mišinio atskiriamas distiliuojant.
Trečiajame etape kumeno hidroperoksidas, esant rūgštiniam katalizatoriui, skyla, susidarant fenoliui ir acetonui. Ši reakcija vykdoma maždaug 100–130 laipsnių Celsijaus temperatūroje ir maždaug 1–2 kg/cm2 slėgyje. Paprastai naudojamas katalizatorius yra sieros rūgštis arba fosforo rūgštis. Reakcijos produktas yra fenolio ir acetono mišinys, kuris iš reakcijos mišinio atskiriamas distiliuojant.
Galiausiai fenolis ir acetonas atskiriami ir išgryninami distiliavimo būdu. Norint gauti labai grynus produktus, atskyrimui ir išgryninimui paprastai naudojama distiliavimo kolonų serija. Galutinis produktas yra fenolis, kuris gali būti naudojamas įvairių cheminių produktų gamybai.
Apibendrinant, fenolio gamyba iš benzeno ir propileno aukščiau aprašytais trimis etapais gali gauti labai gryną fenolį. Tačiau šiame procese reikia naudoti daug rūgštinių katalizatorių, kurie sukels rimtą įrangos koroziją ir aplinkos taršą. Todėl kuriami nauji gamybos metodai, skirti pakeisti šį procesą. Pavyzdžiui, fenolio gamybos metodas naudojant biokatalizatorius palaipsniui buvo taikomas pramonėje.
Įrašo laikas: 2023 m. gruodžio 11 d.