Отримання бензолу

Існує кілька способів промислового та лабораторного отримання бензолу, які розрізняються відповідно до того, який продукт обраний в якості вихідної речовини. Сучасне хімічне виробництво в якості такого все більше застосовує різні ароматичні сполуки, такі, наприклад, як коксовий газ, що отримується в ході коксування кам`яного вугілля. Використовуються досить широко кам`яновугільна смола і різні фракції, які утворюються в ході перегонки нафти.

Коксування вугілля - найважливіша технологічна операція в металургії, вона необхідна для отримання коксу. Немає необхідності детально описувати всю технологію, на якій грунтується отримання бензолу, досить сказати, що в цьому випадку він утворюється на етапі, коли вугілля розкладається, а продуктами розкладання є кокс і леткі речовини, насамперед - коксовий газ. У його парах знаходиться кам`яновугільна смола. Коли цей газ проходить крізь систему конденсаторів, відбувається відділення речовин, що складають його. Після електрофільтрованія коксовий газ вже містить у собі пари органічних сполук, в тому числі і бензол. Таке отримання бензолу забезпечує його вихід в сирому вигляді приблизно рівний 10-11 кілограм на одну тонну сухого вугілля.

Кам`яновугільна смола також дає можливість отримати бензол. Технологія тут багато в чому нагадує спосіб, при якому ведеться отримання бензолу з коксового газу. Справа в тому, що сама по собі кам`яновугільна смола - досить складна за складом компонентів суміш різного роду ароматичних органічних сполук. Більше того, навіть на сьогоднішній день, складу цього з`єднання не вивчений до кінця, а при цьому встановлено наявність більше 500 (!) Компонентів. Переробка технологічно являє собою процес двоетапного поділу смоли на окремі фракції. Для цього кожну з них піддають дії лугів, щоб видалити кислотні частини. В результаті утворюються тверді фракції - антрацен і нафталін, а також легкі, до складу яких входить і бензол.

У промисловості поширене отримання бензолу в сирому вигляді, так званого сирого бензолу. Щоб отримати чисте з`єднання, сирої бензол необхідно піддати очищенню від сполук із вмістом сірки. У цьому процесі розрізняють дві стадії. На першому відбувається власне очищення від домішок сірки, а на другий очищені суміші поділяються ректифікацією. Одним з продуктів такого поділу і буде бензол.

Найважливішим джерелом різних ароматичних сполук є нафта. Саме тому сучасне виробництво бензолів орієнтується на цей продукт.

Виділяють бензол також і з ацетилену. Ця речовина при нормальних умовах являє собою газ, він безбарвний, практично не розчиняється у воді, легший, ніж повітря. У числі хімічних властивостей цього газу є здатність до полімеризації, а тому в промисловості використовують отримання бензолу з ацетилену. Цей метод видається більш перспективним з точки зору створення і підтримки умов протікання хімічної реакції. Справа в тому, що ацетилен, сам по собі, дуже вибухонебезпечний, тому використання його в промисловості пов`язане з необхідністю дотримання найсуворішої технологічної дисципліни та наявності спеціального обладнання, особливо термостійкого. У теж час, перед тим, як отримати з ацетилену бензол, досить забезпечити досягнення температури в 400 C і провести її в присутності графіту. Цей спосіб був запропонований ще в 1866 році французьким хіміком М. Бертло, однак, вихід речовини був надзвичайно малий. Тому в сьогоднішніх технологіях широко поширене використання різного роду каталізаторів, що прискорюють і протягом реакції, і сприяють підвищенню виходу чистого бензолу.

У лабораторних умовах бензол, як правило, не отримують, але якщо все-таки виникає така потреба, то використовують метод сплавления бензойної кислоти з лугом. Результатом такої реакції буде бензол.