Le benzène est l'hydrocarbure le plus simple appartenant à la classe des composés organiques connus sous le nom d'aromatiques. Sa formule, C6H6, reflète sa structure en anneau, dans laquelle les six atomes de carbone partagent les 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 avec l'odeur de «l'essence douce». Le benzène bout à 176,2 degrés Fahrenheit et gèle au-dessous de 41,9 degrés Fahrenheit. Le benzène est un produit chimique dangereux qui est hautement inflammable et cancérigène. Il se produit naturellement en tant que composant du pétrole brut, et il y a plusieurs façons de le préparer.




































Le craquage est un processus en plusieurs étapes dans lequel une installation vaporise du pétrole brut, ajoute de la vapeur et passe ensuite brièvement le mélange gazeux à travers un four à des températures comprises entre 1300 et 1650 degrés Fahrenheit. Le mélange d'hydrocarbures résultant est appelé gaz de pyrolyse brut. Les solvants, habituellement des alcools, extraient ensuite le benzène et d'autres composés aromatiques, y compris le méthylbenzène. Enfin, les composés dissous subissent une distillation fractionnée, qui sépare les différents composants, y compris le benzène.

Reformer naphta
Naphta se réfère à des hydrocarbures à chaîne droite, ou aliphatiques, contenant 5-10 atomes de carbone . Le naphta provient principalement du pétrole et du gaz naturel. Pour réformer le naphta en benzène, les réacteurs doivent d'abord éliminer toutes les impuretés sulfureuses, puis mélanger le naphta avec 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 procédé convertit les hydrocarbures aliphatiques en leurs composés aromatiques correspondants. Le benzène, formé à partir du composé aliphatique à six carbones hexane, et les autres hydrocarbures sont ensuite dissous et distillés pour séparer les différents composés.

Dispropotionation du toluène

Le méthylbenzène, également connu sous le nom de toluène, est un sous-produit de la reformation du naphta mais a une valeur commerciale limitée. Les usines de transformation peuvent convertir le toluène en hydrocarbures plus précieux, le benzène et le xylène. Un mélange toluène-hydrogène passe sur un catalyseur - habituellement de la zéolite, un minéral contenant des aluminosilicates - dans des conditions de pression de 15 à 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 dismutation supplémentaire.

L'hydrodésalkylation du toluène

Une méthode alternative pour préparer le benzène à partir du 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 méthane. Les catalyseurs appropriés comprennent le chrome, le molybdène et le platine. L'hydrogène résiduel est recyclé et le benzène est séparé par distillation. Cette méthode aboutit à un taux de conversion de 90%.