Cara membuat toluena: analisis proses utama dalam industri kimia

Toluene (Toluene) adalah bahan kimia organik penting yang banyak digunakan dalam pengeluaran pelarut, pelapis, baja, ubat-ubatan dan bahan sintetik. Dengan perkembangan industri kimia, kaedah pengeluaran toluena terus dioptimumkan, dan teknologi pembuatan toluena secara beransur-ansur matang. Bagaimana untuk membuat toluena? Artikel ini akan menganalisis proses pengeluaran utama toluena dan aplikasinya secara terperinci untuk membantu anda memahami proses ini dengan lebih baik.

Konsep asas dan aplikasi toluena

Toluene, formula kimia C ₆ H ₅ CH, adalah pelarut cecair dengan bau aromatik, yang biasa terdapat dalam pelapis, cat, detergen dan produk lain. Dalam industri kimia, toluena digunakan sebagai bahan mentah dan juga banyak terlibat dalam pengeluaran bahan kimia seperti styrene dan fenol. Kaedah penyediaan toluena biasanya bergantung pada proses petrokimia, dan hasil dan kemurniannya dapat dikendalikan oleh pemangkin dan keadaan tindak balas yang berbeza.

Cara membuat toluena: proses penapisan petroleum

Sumber pengeluaran utama toluena adalah melalui reaksi pembaharuan pemangkin dalam proses penapisan petroleum. Dalam petroleum, toluena wujud sebagai hidrokarbon aromatik. Melalui teknologi pembaharuan pemangkin, sebatian hidrokarbon aromatik seperti benzena, toluena dan xilena diasingkan dari produk retak petroleum.

Reaksi pembaharuan pemangkin

Tindak balas pembaharuan pemangkin adalah salah satu teknologi teras untuk pembuatan toluena. Dalam proses ini, gas retak petroleum dan hidrogen bekerjasama untuk bertindak balas di bawah suhu tinggi dan tekanan tinggi melalui pemangkin (seperti platinum atau rhenium) untuk menghasilkan benzena, toluena dan hidrokarbon aromatik lain. Rumus tindak balas proses ini adalah seperti berikut:

[C6H{12} \ rightarrow C6H5CH3 H2]

Antaranya, benzena dan toluena adalah produk utama tindak balas. Proses ini bukan sahaja dapat meningkatkan kadar penggunaan sumber minyak, tetapi juga memaksimumkan pengeluaran toluena.

Cara membuat toluena: kaedah kimia arang batu

Selain penapisan petroleum, industri kimia arang batu juga merupakan cara penting untuk menghasilkan toluena. Dalam proses industri kimia arang batu, melalui gasifikasi arang batu dan reaksi sintesis kimia, toluena dan produk hidrokarbon aromatik lain dapat diperoleh. Kaedah ini sesuai untuk kawasan yang kaya dengan sumber arang batu, terutama dalam penggunaan sumber arang batu yang mendalam.

Gasifikasi dan sintesis arang batu

Proses gasifikasi arang batu biasanya bertindak balas arang batu dengan oksigen dan wap untuk menghasilkan gas sintetik di bawah suhu tinggi dan tekanan tinggi. Sintesis boleh diubah menjadi toluena dan bahan kimia lain setelah hidrogenasi dan pemanasan lebih lanjut. Dalam proses ini, pemangkin khas diperlukan untuk menghasilkan toluena secara selektif.

Cara membuat toluena: hidrokracking pemangkin

Kaedah hidrokracking pemangkin adalah kaedah biasa lain untuk menghasilkan toluena. Dalam proses ini, minyak berat atau produk sampingan petroleum bertindak balas dengan hidrogen di bawah suhu tinggi dan tekanan tinggi untuk memecahkan produk hidrokarbon aromatik yang lebih ringan, termasuk toluena. Dengan mengawal suhu tindak balas, kepekatan hidrogen dan jenis pemangkin, toluena dapat dipisahkan dan disucikan dengan cekap.

Tindak balas retak

Tindak balas hidrokracking pemangkin menggunakan pemangkin (seperti pemangkin berasaskan molibdenum atau pemangkin kobalt-molibdenum) untuk menguraikan hidrokarbon berat kompleks menjadi hidrokarbon aromatik dan alkana yang lebih ringan. Dalam proses ini, penglibatan hidrogen membantu mengurangkan suhu tindak balas dan meningkatkan hasil selektif toluena.

Proses pemurnian toluena

Sama ada melalui penapisan petroleum, industri kimia arang batu atau hidrokracking pemangkin, bahan mentah toluena biasanya mengandungi kekotoran lain, seperti xilena dan benzena. Untuk mendapatkan toluena dengan kemurnian tinggi, satu siri langkah pemisahan dan pemurnian diperlukan. Kaedah pemurnian biasa termasuk penyulingan dan penjerapan.

Penyulingan

Penyulingan adalah kaedah yang paling biasa untuk membersihkan toluena. Dengan mengawal suhu dan tekanan, komponen titik didih yang berbeza dipisahkan. Titik didih toluena adalah 110 ° C, manakala xilena dan benzena mempunyai titik didih masing-masing 138 ° C dan 80 ° C, jadi proses penyulingan dapat memisahkan toluena dari bahan lain dengan berkesan.

Penjerapan

Kaedah penjerapan adalah kaedah lain yang biasa digunakan untuk menghilangkan kekotoran dalam toluena. Adsorben yang biasa digunakan termasuk karbon aktif dan gel silika. Melalui penjerapan fizikal, ia dapat menghilangkan kekotoran polar dalam toluena dan meningkatkan kesuciannya.

Kesimpulan

Kaedah pembuatan toluena terutamanya merangkumi pembaharuan pemangkin dalam penapisan petroleum, industri kimia arang batu, dan hidrokracking pemangkin. Kaedah pembuatan yang berbeza mempunyai kelebihan tersendiri dari segi keadaan operasi, kecekapan tindak balas dan penggunaan sumber. Dalam pengeluaran sebenar, toluena dengan kemurnian tinggi dapat diperoleh melalui proses pemurnian yang sesuai untuk memenuhi keperluan industri yang berbeza.

Melalui analisis di atas, kami mengetahui beberapa kaedah umum "bagaimana membuat toluena". Dengan perkembangan teknologi kimia yang berterusan, proses pengeluaran toluena akan lebih cekap dan mesra alam, memberikan sokongan untuk pembangunan industri berkaitan yang lestari.