Pridobivanje fenola: glavne metode

2024 Avtor: Howard Calhoun | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2023-12-17 10:40

Fenol je brezbarvna kristalinična snov z zelo specifičnim vonjem. Ta snov se pogosto uporablja pri proizvodnji različnih barvil, plastike, različnih sintetičnih vlaken (predvsem najlona). Pred razvojem petrokemične industrije se je proizvodnja fenola izvajala izključno iz premogovega katrana. Seveda ta metoda ni mogla pokriti vseh potreb cvetoče industrije po fenolu, ki je zdaj postal pomemben sestavni del skoraj vseh predmetov okoli nas.

Pri sintezi fenol-formaldehidne smole se uporablja fenol, katerega proizvodnja je postala nujna zaradi pojava izredno široke palete novih materialov in snovi, katerih sestavni del je. Po drugi strani pa je pomembna sestavina fenolov. Prav tako se velika količina fenola predela v cikloheksanol, ki je potreben za proizvodnjo sintetičnih vlaken v industrijitehtnice.

Druga pomembna uporaba fenola je proizvodnja mešanice kreozolov, ki se sintetizira v kreosol formaldehidno smolo, ki se uporablja za izdelavo številnih zdravil, antiseptikov in antioksidantov. Zato je danes proizvodnja fenola v velikih količinah pomembna naloga petrokemije. Za proizvodnjo te snovi v zadostnih količinah je bilo že razvitih veliko metod. Zadržimo se na glavnih.

Najstarejša in najbolj preizkušena metoda je alkalna metoda taljenja, za katero je značilna velika poraba žveplove kisline za sulfoniranje benzena in kavstične kisline, čemur sledi zlivanje v benzensulfonatrijevo sol, iz katere je ta snov neposredno ločena. Proizvodnja fenola z metodo kloriranja benzena, ki ji sledi umiljenje klorobenzena z natrijevim hidroksidom, je donosna le, če je za proizvodnjo kavstike in klora potrebna velika količina poceni električne energije. Glavne pomanjkljivosti te tehnike so potreba po ustvarjanju visokega tlaka (vsaj tristo atmosfer) in izjemno visoka stopnja korozije opreme.

Sodobnejša metoda je pridobivanje fenola z razgradnjo izopropilbenzen hidroperoksida. Res je, da je shema za izolacijo zahtevane snovi tukaj precej zapletena, saj vključuje predhodno proizvodnjo hidroperoksida z metodo alkilacije benzena z raztopino propilena. Nadalje tehnologija predvideva oksidacijo nastalegaizopropilbenzena z mešanico zraka, dokler ne nastane hidroperoksid. Kot pozitiven dejavnik te tehnike je mogoče omeniti proizvodnjo druge pomembne snovi, acetona, vzporedno s fenolom.

Obstaja tudi metoda za izolacijo fenola iz koksa in polkoksnih katranov trdnih goriv. Tak postopek je potreben ne le za pridobivanje dragocenega fenola, ampak tudi za izboljšanje kakovosti različnih ogljikovodikov. Ena od lastnosti fenola je hitra oksidacija, ki vodi do pospešenega staranja olja in tvorbe viskoznih smolnatih frakcij v njem.

Ampak najsodobnejša metoda in najnovejši dosežek petrokemične industrije je pridobivanje fenola iz benzena neposredno z oksidacijo z dušikovim oksidom. Celoten postopek poteka v posebnem adiabatnem reaktorju, ki vsebuje katalizator, ki vsebuje zeolit. Začetni dušikov oksid dobimo z oksidacijo amoniaka z zrakom ali z izolacijo iz adipinske kisline. Natančneje, iz njegovih stranskih produktov, ki nastanejo med sintezo. Ta tehnologija je sposobna proizvajati fenol visoke čistosti z minimalno skupno vsebnostjo nečistoč.