Sisu
Benseen on lihtsaim aromaatsete orgaaniliste ühendite klassi kuuluv süsivesinik. Selle valem C6H6 peegeldab selle tsüklistruktuuri, milles kõik kuus süsinikuaatomit jagavad elektrone võrdselt ja süsiniku-süsiniku ahelad on üksikute ja kaksiksidemete vahel vahepealsed. Toatemperatuuril on benseen värvitu vedelik, millel on magusa bensiini lõhn. Benseen keeb temperatuuril 176,2 kraadi Fahrenheiti ja külmub temperatuuril alla 41,9 kraadi Fahrenheiti järgi. Benseen on ohtlik kemikaal, mis on väga tuleohtlik ja kantserogeenne. See esineb looduslikult toornafta komponendina ja selle valmistamiseks on mitu viisi.
Pragunenud toornafta
Benseeni valmistamist toornaftast kuumuse abil nimetatakse pragunemiseks. Krakkimine on mitmeastmeline protsess, mille käigus aurustatakse toornafta, lisatakse aur ja seejärel juhitakse gaasiline segu korraks läbi ahju temperatuuril vahemikus 1300–1650 kraadi Fahrenheiti. Saadud süsivesinike segu nimetatakse tooreks pürolüüsigaasiks. Seejärel ekstraheerivad lahustid, tavaliselt alkoholid, benseeni ja muid aromaatseid ühendeid, sealhulgas metüülbenseeni. Lõpuks destilleeritakse lahustunud ühendid fraktsioneerides, mis eraldab erinevad komponendid, sealhulgas benseeni.
Reformeerimine Nafta
Tööstusbensiin tähistab sirge või alifaatseid süsivesinikke, mis sisaldavad 5–10 süsinikuaatomit. Tööstusbensiin saadakse peamiselt naftast ja maagaasist. Tööstusbensiini benseeniks muundamiseks peavad reaktorid kõigepealt eemaldama väävlisisalduse ja seejärel segama tööstusbensiini vesinikuga 930 kraadi Fahrenheiti järgi, mida nimetatakse hüdroformimiseks. Gaas läbib 5 atmosfääri rõhu all katalüsaatori, näiteks plaatina või reeniumi. Selle protsessi käigus muundatakse alifaatsed süsivesinikud vastavateks aromaatseteks ühenditeks. Kuue süsiniku alifaatse ühendi heksaanist moodustatud benseen ja muud süsivesinikud lahustatakse ja destilleeritakse seejärel, et eraldada erinevad ühendid.
Tolueeni dispropionatsioon
Metüülbenseen, tuntud ka kui tolueen, on tööstusbensiini reformatsiooni kõrvalsaadus, kuid selle kaubanduslik väärtus on piiratud. Töötlemisjaamad võivad muuta tolueeni väärtuslikumaks süsivesinike benseeniks ja ksüleeniks. Tolueeni ja vesiniku segu läbib katalüsaatori - tavaliselt tseoliit, alumiiniumsilikaate sisaldava mineraali - tingimustes 15–25 atmosfääri rõhku ja 800–900 kraadi Fahrenheiti. Seejärel destilleerivad seadmed saadud süsivesinike segu benseeni, tolueeni ja ksüleeni fraktsioonide eraldamiseks. Tolueen võetakse ringlusse edasiseks disproportsiooniks.
Tolueeni hüdrodealküülimine
Alternatiivne meetod benseeni valmistamiseks tolueenist on hüdrodealküülimine. Reaktorid suruvad tolueeni ja vesiniku rõhuni vahemikus 20 kuni 60 atmosfääri ja kuumutatakse segu temperatuurini 930–1220 kraadi Fahrenheiti järgi. Katalüsaatori juuresolekul muundatakse reaktsioonisegu segu benseeniks ja metaaniks. Sobivate katalüsaatorite hulka kuuluvad kroom, molübdeen ja plaatina. Ülejäänud vesinik võetakse ringlusse ja benseen eraldatakse destilleerimisega. Selle meetodi tulemuseks on 90-protsendiline konversioonimäär.