Thu nhận phenol: các phương pháp chính

2024 Tác giả: Howard Calhoun | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2023-12-17 10:44

Phenol là chất kết tinh không màu, có mùi rất đặc trưng. Chất này được sử dụng rộng rãi trong sản xuất các loại thuốc nhuộm, chất dẻo, các loại sợi tổng hợp khác nhau (chủ yếu là nylon). Trước khi ngành công nghiệp hóa dầu phát triển, việc sản xuất phenol chỉ được thực hiện từ các hầm than. Tất nhiên, phương pháp này không thể đáp ứng tất cả các nhu cầu của ngành công nghiệp đang bùng nổ về phenol, hiện đã trở thành một thành phần quan trọng của hầu hết tất cả các đồ vật xung quanh chúng ta.

Phenol, việc sản xuất đã trở thành một nhu cầu cấp thiết do sự xuất hiện của rất nhiều loại vật liệu và chất mới, trong đó nó là một thành phần không thể thiếu, được sử dụng trong quá trình tổng hợp nhựa phenol-fomanđehit. Và nó, đến lượt nó, là một thành phần quan trọng của phenol. Ngoài ra, một lượng lớn phenol được chế biến thành xyclohexanol, cần thiết cho sản xuất sợi tổng hợp trong công nghiệpquy mô.

Một ứng dụng quan trọng khác của phenol là sản xuất hỗn hợp creosol, được tổng hợp thành nhựa creosol formaldehyde, được dùng để chế tạo nhiều loại thuốc, chất khử trùng và chất chống oxy hóa. Vì vậy, ngày nay việc sản xuất phenol với số lượng lớn là một nhiệm vụ quan trọng của hóa dầu. Nhiều phương pháp đã được phát triển để sản xuất chất này với khối lượng đủ lớn. Hãy tập trung vào những vấn đề chính.

Phương pháp lâu đời nhất và đã được chứng minh nhất là phương pháp nấu chảy kiềm, có đặc điểm là tiêu thụ một lượng lớn axit sulfuric để sulfo hóa benzen và xút, sau đó là phản ứng tổng hợp của chúng thành muối benzen sulfonatrium, từ đó chất này được tách trực tiếp. Việc sản xuất phenol bằng phương pháp clo hóa benzen, sau đó là xà phòng hóa clobenzen bằng natri hydroxit chỉ thu được lợi nhuận nếu có một lượng lớn điện giá rẻ cần thiết để sản xuất xút và clo. Những nhược điểm chính của kỹ thuật này là cần phải tạo ra áp suất cao (ít nhất là ba trăm atm) và mức độ ăn mòn thiết bị cực kỳ nghiêm trọng.

Một phương pháp hiện đại hơn là thu được phenol bằng cách phân hủy isopropylbenzen hydroperoxide. Đúng, sơ đồ phân lập chất cần thiết ở đây khá phức tạp, vì nó liên quan đến việc sản xuất sơ bộ hydroperoxide bằng phương pháp alkyl hóa benzen bằng dung dịch propylen. Hơn nữa, công nghệ cung cấp quá trình oxy hóa kết quảisopropylbenzen với hỗn hợp không khí cho đến khi tạo thành hydroperoxit. Như một yếu tố tích cực của kỹ thuật này, người ta có thể ghi nhận việc sản xuất một chất quan trọng khác, axeton, song song với phenol.

Ngoài ra còn có một phương pháp để phân lập phenol từ cốc và nửa cốc của nguyên liệu nhiên liệu rắn. Quy trình như vậy là cần thiết không chỉ để thu được phenol có giá trị, mà còn để cải thiện chất lượng của các sản phẩm hydrocacbon khác nhau. Một trong những đặc tính của phenol là quá trình oxy hóa nhanh chóng, dẫn đến dầu bị lão hóa nhanh và hình thành các phần nhựa nhớt trong đó.

Nhưng phương pháp hiện đại nhất và là thành tựu mới nhất của công nghiệp hóa dầu là thu được trực tiếp phenol từ benzen bằng cách oxy hóa nó với nitơ oxit. Toàn bộ quá trình được thực hiện trong một lò phản ứng đoạn nhiệt đặc biệt có chứa chất xúc tác chứa zeolit. Oxit nitơ ban đầu thu được bằng cách oxy hóa amoniac với không khí hoặc bằng cách phân lập từ axit adipic. Chính xác hơn là từ các sản phẩm phụ của nó được hình thành trong quá trình tổng hợp. Công nghệ này có khả năng tạo ra phenol có độ tinh khiết cao với tổng hàm lượng tạp chất tối thiểu.