Bereiding van fenol: basismethoden
Fenol is een kleurloze substantiekristallijne structuur met een zeer specifieke geur. Deze stof wordt veel gebruikt bij de productie van verschillende kleurstoffen, kunststoffen, een verscheidenheid aan synthetische vezels (voornamelijk kapron). Vóór de ontwikkeling van de petrochemische industrie werd fenol uitsluitend geproduceerd uit koolteer. Natuurlijk was deze methode niet in staat om alle behoeften van de bloeiende industrie in fenol te dekken, wat nu een belangrijk onderdeel is geworden van bijna alle objecten om ons heen.
Phenol, waarvan de ontvangst urgent werdde noodzaak voor de opkomst van een zeer breed scala aan nieuwe materialen en stoffen, waarvan het een integraal ingrediënt is, wordt gebruikt bij de synthese van fenol-formaldehydehars. En het is op zijn beurt een belangrijk onderdeel van fenoplasten. Ook wordt een grote hoeveelheid fenol verwerkt tot cyclohexanol, hetgeen noodzakelijk is voor het vervaardigen van synthetische vezels op industriële schaal.
Een ander belangrijk toepassingsgebied van fenol isom de productie van een mengsel van creosols te isoleren, dat wordt gesynthetiseerd in een creosol-formaldehyde hars dat wordt gebruikt voor de vervaardiging van een verscheidenheid aan medicijnen, antiseptica en antioxidanten. Daarom is de productie van fenol in grote hoeveelheden tegenwoordig een belangrijke taak van de petrochemie. Er zijn al veel methoden ontwikkeld die het mogelijk maken om deze stof in voldoende hoeveelheden te produceren. Laten we even stilstaan bij de belangrijkste.
De oudste en meest beproefde methode iseen werkwijze voor alkalisch smelten, die wordt gekenmerkt door een hoog verbruik van zwavelzuur voor de sulfonering van benzeen en loog, gevolgd door het smelten ervan in het benzeensulfonaatzout waarvan de stof direct wordt vrijgegeven. De productie van fenol door chlorering van benzeen gevolgd door de verzeping van chloorbenzeen met natronloog is alleen rendabel als er een grote hoeveelheid goedkope elektriciteit nodig is voor de productie van bijtend en chloor. De belangrijkste nadelen van deze techniek zijn de noodzaak om hoge druk (minstens driehonderd atmosfeer) en een extreem grote mate van apparatuurcorrosie te creëren.
Een modernere methode is om te verkrijgenfenol door ontleding van isopropylbenzeenhydroperoxide. Weliswaar is het schema voor het isoleren van de gewenste substantie hier nogal gecompliceerd, omdat het de voorafgaande productie van hydroperoxide door het benzeenalkyleringsproces met een propyleenoplossing betreft. Verder verschaft de technologie de oxidatie van het resulterende isopropylbenzeen met een luchtmengsel om een hydroperoxide te vormen. Als een positieve factor van deze techniek kan men de productie parallel aan fenol van een andere belangrijke stof, aceton, opmerken.
Er is ook een procedure voor de isolatie van fenol uitcokes en halfcokesharsen van vaste brandstofmaterialen. Een dergelijke procedure is niet alleen noodzakelijk om waardevolle fenol te verkrijgen, maar ook om de kwaliteit van verschillende koolwaterstofproducten te verbeteren. Een van de eigenschappen van fenol is een snelle oxideerbaarheid, wat leidt tot versnelde veroudering van de olie en de vorming van viskeuze harsachtige fracties daarin.
Maar de modernste methode en de nieuwstehet bereiken van de petrochemische industrie is de productie van fenol uit benzeen direct door het te oxideren met stikstofoxide. Het gehele proces wordt uitgevoerd in een speciale adiabatische reactor, waarin zich een zeolietbevattende katalysator bevindt. Het initiële stikstofoxide wordt verkregen door ammoniak te oxideren met lucht of door het te scheiden van adipinezuur. Meer precies, van zijn bijproducten gevormd in het proces van synthese. Deze technologie is in staat om een fenol met een hoge zuiverheid te verschaffen met een minimaal totaal gehalte aan onzuiverheden.
