Blog

Produzione di benzene e metilbenzene-chimicamo

Produzione di benzene e derivati

  |   Chimica, Chimica Organica

La produzione di benzene, capostipite dei composti aromatici, e dei suoi derivati  toluene e xilene avviene dalla distillazione del petrolio

Il benzene è usato come intermedio nella produzione di un serie di composti derivati che costituiscono composti organici di primaria importanza.

Usi del benzene

Circa la metà del benzene è utilizzato per ottenere etilbenzene da cui, per polimerizzazione, si ottiene il polistirene. Il 20% circa del benzene è convertito in cumene da cui si ottengono composti quali il fenolo e il acetone da cui si ottengono polimeri.

Un’altra frazione di benzene è utilizzata per ottenere il cicloesano da cui si ottengono acido adipicocaprolattame necessari per ottenere le poliammidi.

Oltre il 50% di toluene prodotto è convertito in benzene per dealchilazione mentre un’altra parte è convertita in diisocianato di toluene  usato, in addizione con i polioli per formare i poliuretani.

Il dimetilbenzene o xilene più usato è para-xilene che è ossidato ad acido tereftalico il quale reagisce con il glicole etilenico per dare poliesteri e polietilentereftalato.

Metodi di ottenimento

La produzione di benzene, metilbenzene ed etilbenzene avviene da frazioni di petrolio sottoposte a cracking e reforming.

Il benzene e i suoi derivati contenenti gruppi alchilici sono prodotti tramite:

–          steam craking

–          reforming catalitico

–          dealchilazione del toluene per ottenere il benzene

–          reazione del toluene per ottenere benzene e xileni

Lo steam cracking, processo utilizzato per l’ottenimento di etene e altre olefine può dare, a seconda della miscela di partenza, un sottoprodotto ricco in benzene (circa il 50%)  chiamato benzina di pirolisi.

Nel processo di reforming catalitico una miscela di idrocarburi con punti di ebollizione compresi tra 60°C e 200°C è idrogenata in presenza di platino quale catalizzatore.

Ciclizzazione

Le condizioni e i tempi di reazione portano alla ciclizzazione degli idrocarburi alifatici che diventano, perdendo idrogeno, idrocarburi aromatici.

In figura è riportata la reazione di ciclizzazione del n-eptano:

ciclizzazione

 

Reforming

Dal reforming catalitico del n-ottano si ottiene una miscela di:

    • etilbenzene
    • o-xilene
    • m-xilene
    • p-xilene

che sono separati dai composti non aromatici per estrazione e successiva distillazione

reforming catalitico

Nel processo di dealchilazione il toluene sotto forma di vapore e l’idrogeno sono fatti passare su un catalizzatore a base di ossido di cromo, platino o molibdeno su un supporto di ossido di silicio a una temperatura tra i 480 e i 600 °C alla pressione di 40-60 atm.

dealchilazione

Nella reazione del toluene per ottenere benzene e xileni il composto di partenza è passato su un catalizzatore zeolitico a 15-25 atm e ad una temperatura compresa tra 450-500 °C.

L’idrogeno ha la funzione di evitare reazioni indesiderate e facilitare il transfer del gruppo metilico. La miscela prodotta contiene circa il 25% di p-xilene, l’isomero maggiormente richiesto dal mercato per l’ottenimento dei poliesteri.

Se la zeolite è lavata con acido fosforico e riscaldata energicamente, piccolissime quantità di ossido di fosforo (V) si depositano sulla sua superficie rendendo più piccoli i pori il che limita la diffusione degli isomeri o-xilene e m-xilene che sono tenuti nei pori fino a che non sono convertiti in p-xilene. Tale metodo aumenta la produzione del p-xilene dal 25 al 97%

Condividi


Gentile Lettrice, Gentile Lettore

Abbiamo rilevato che stai utilizzando un AdBlocker che blocca il caricamento completo delle pagine di Chimicamo.org

Questo sito è per te completamente gratuito e fornisce, si spera, un servizio serio, completo ed utile, pertanto speriamo che tu consideri la possibilità di escluderlo dal blocco delle pubblicità che sono la nostra unica fonte di guadagno per portare avanti quello che vedi.

 

Per piacere aggiungi Chimicamo.org alla tua whitelist oppure disabilita il tuo software mentre navighi su queste pagine.

 

Grazie

Lo staff di Chimicamo.org

Condividi