Contenu
- Pétrole brut de craquage
- Reformant le naphta
- Dispropotionation de toluène
- Hydrodésalkylation du toluène
Le benzène est l'hydrocarbure le plus simple appartenant à la classe des composés organiques appelés aromatiques. Sa formule, C6H6, reflète sa structure cyclique dans laquelle les six atomes de carbone se partagent des électrons de manière égale et les liaisons carbone-carbone sont intermédiaires entre les liaisons simples et doubles. À la température ambiante, le benzène est un liquide incolore à l’odeur d’essence douce. Le benzène bout à 176,2 degrés Fahrenheit et gèle en dessous de 41,9 degrés Fahrenheit. Le benzène est un produit chimique dangereux, hautement inflammable et cancérogène. Il se produit naturellement en tant que composant du pétrole brut et il existe plusieurs façons de le préparer.
Pétrole brut de craquage
Préparer du benzène à partir de pétrole brut en utilisant de la chaleur s'appelle craquage. La fissuration est un processus en plusieurs étapes dans lequel une installation vaporise du pétrole brut, ajoute de la vapeur puis fait passer brièvement le mélange gazeux dans un four à une température comprise entre 1 300 et 1 650 degrés Fahrenheit. Le mélange d'hydrocarbures résultant est appelé gaz de pyrolyse brut. Les solvants, généralement des alcools, extraient ensuite le benzène et d’autres composés aromatiques, notamment le méthylbenzène. Enfin, les composés dissous subissent une distillation fractionnée qui sépare les différents composants, y compris le benzène.
Reformant le naphta
Le naphta fait référence aux hydrocarbures à chaîne droite ou aliphatiques contenant de 5 à 10 atomes de carbone. Le naphta provient principalement du pétrole et du gaz naturel. Pour transformer le naphta en benzène, les réacteurs doivent d’abord éliminer les impuretés soufrées, puis le mélanger à de l’hydrogène à 930 degrés Fahrenheit, un processus appelé hydroformage. Le gaz passe sur un catalyseur, tel que le platine ou le rhénium, sous 5 atmosphères de pression. Ce processus convertit les hydrocarbures aliphatiques en leurs composés aromatiques correspondants. Le benzène, formé à partir du composé aliphatique à six carbones hexane, et des autres hydrocarbures sont ensuite dissous et distillés pour séparer les différents composés.
Dispropotionation de toluène
Le méthylbenzène, également appelé toluène, est un sous-produit de la reformation du naphta, mais sa valeur commerciale est limitée. Les usines de traitement peuvent convertir le toluène en hydrocarbures plus précieux, le benzène et le xylène. Un mélange toluène-hydrogène passe sur un catalyseur - généralement une zéolite, un minéral contenant des aluminosilicates - dans des conditions de pression de 15–25 atmosphères et de 800 à 900 degrés Fahrenheit. L'équipement distille ensuite le mélange d'hydrocarbures résultant pour séparer les fractions benzène, toluène et xylène. Le toluène est recyclé pour une nouvelle dismutation.
Hydrodésalkylation du toluène
Une méthode alternative pour préparer du benzène à partir de toluène est l'hydrodésalkylation. Les réacteurs compriment le toluène et l'hydrogène à des pressions comprises entre 20 et 60 atmosphères et chauffent le mélange à des températures comprises entre 930 et 1 220 degrés Fahrenheit. En présence d'un catalyseur, une réaction convertit le mélange en benzène et en méthane. Les catalyseurs appropriés comprennent le chrome, le molybdène et le platine. L'hydrogène restant est recyclé et le benzène est séparé par distillation. Cette méthode donne un taux de conversion de 90%.