|
 Ogólnoświatowe zapotrzebowanie na fenol przekroczyło w 2006 r. poziom 8 mln ton, wzrastając w porównaniu do poprzedniego roku o ok. 4%. Znaczna dynamika wzrostu popytu występuje przede wszystkim na rynkach azjatyckich. Największe ilości fenolu są przerabiane na bisfenol A, zużywany następnie jako jeden z materiałów wyjściowych do produkcji żywic poliwęglanowych.
Fenol (C6H5OH), znany także pod takimi nazwami, jak hydroksybenzen lub kwas karbolowy, w warunkach normalnych tworzy bezbarwne kryształy o charakterystycznym zapachu i niskiej temperaturze topnienia (41oC), które na powietrzu różowieją, a następnie przybierają brunatną barwę. Jest słabo rozpuszczalny w wodzie (8,3 g/100 ml H2O), natomiast dobrze rozpuszcza się w alkoholu etylowym, chloroformie, eterze etylowym i glicerynie.
Technologia produkcji
Najstarsza, mało opłacalna metoda produkcji fenolu opiera się na destylacji smoły węglowej. Poszukując bardziej wydajnej i mniej energochłonnej technologii, niemiecka firma BASF opracowała metodę, w której wyjściowy benzen jest najpierw poddawany reakcji sulfonowania, a sól sodowa otrzymanego kwasu benzenosulfonowego stapiana z wodorotlenkiem sodu. Pomimo konieczności stosowania agresywnych reagentów i tworzenia się wielu produktów odpadowych, sulfonowanie benzenu pozostawało do lat 60. ubiegłego stulecia jedną z głównych metod produkcji fenolu. W mniejszej skali wykorzystywano także hydrolizę chlorobenzenu w roztworze NaOH, prowadzoną w temperaturze 300 – 350oC i pod ciśnieniem ok. 210 at (metoda Dow) oraz reakcję pomiędzy benzenem, tlenem atmosferycznym i chlorowodorem (metoda Raschinga).
Najbardziej rozpowszechnioną obecnie technologią produkcji fenolu jest tzw. metoda kumenowa, oparta na patentach Allied Chemical i Hercules Chemical Co. Przemysłowa synteza z użyciem benzenu, propylenu oraz tlenu z powietrza jako podstawowych surowców przebiega w trzech etapach. Pierwszy etap polega na alkilowaniu benzenu w fazie gazowej propylenem w obecności kwasu Lewis’a, pełniącego funkcję katalizatora (kwas fosforowy, chlorek glinu). Reakcja przebiega w podwyższonej temperaturze (ok. 250oC) i pod ciśnieniem ok. 30 at, prowadząc do powstania kumenu (izopropylobenzenu). Niektórzy producenci stosują katalizatory zeolitowe o wysokiej stabilności, których dodatkową zaletą jest możliwość regeneracji. Powstały kumen jest następnie utleniany w fazie gazowej do wodorotlenku kumenu w obecności niewielkich ilości substancji stymulującej tworzenie wolnych rodników dimetylobenzylowych. Etap ten jest zarazem głównym źródłem zanieczyszczeń w postaci dimetylokarbinolu (DMPC), ulegającego następnie odwodnieniu do metylostyrenu.
Hydroliza wodorotlenku kumenu w kwaśnym środowisku (H2SO4) prowadzi do powstania równomolowej mieszaniny fenolu i acetonu, rozdzielanej na poszczególne składniki w wyniku destylacji. Na każdą tonę otrzymanego fenolu powstaje ok. 0,62 t acetonu. Pełna wersja artykułu w numerze |
