Bensen är det enklaste kolväte som tillhör klassen organiska föreningar som kallas aromatiska ämnen. Dess formel, C6H6, reflekterar sin ringstruktur, i vilken alla sex kolatomer delar lika med elektroner och kol-kol-kopplingarna är mellanliggande mellan enkla och dubbla bindningar. Vid rumstemperatur är bensen en färglös vätska med lukten av "söt bensin". Bensen kokar vid 176,2 grader Fahrenheit och fryser under 41,9 grader Fahrenheit. Bensen är en farlig kemikalie som är mycket brandfarlig och cancerframkallande. Det förekommer naturligt som en ingrediens i råolja, och det finns flera sätt att förbereda det.
Spruckna råolja
Beredning av bensen från råolja med värme kallas sprickbildning. Sprickning är en flertalsprocess där en anläggning förångar råolja, tillsätter ånga och sedan kortsluts den gasformiga blandningen genom en ugn vid temperaturer mellan 1300 och 1650 grader Fahrenheit. Den resulterande blandningen av kolväten kallas rå pyrolysgas. Lösningsmedel, vanligtvis alkoholer, extrahera sedan bensen och andra aromatiska föreningar, inklusive metylbensen. Slutligen genomgår de upplösta föreningarna fraktionerad destillation, som skiljer ut de olika komponenterna, inklusive bensen.
Reformering av nafta
Naphtha avser rakkedjiga eller alifatiska kolväten innehållande 5-10 kolatomer . Naphtha härrör huvudsakligen från petroleum och naturgas. För att reformera nafta i bensen måste reaktorerna först avlägsna eventuella svavelhaltiga föroreningar och blanda sedan naften med väte vid 930 grader Fahrenheit, en process som kallas hydroformering. Gasen passerar över en katalysator, såsom platina eller rhenium, under 5 atmosfärer av tryck. Denna process omvandlar alifatiska kolväten till deras motsvarande aromatiska föreningar. Bensen, bildad från den sexkoliga alifatiska föreningen hexan, och de andra kolvätena löses sedan och destilleras för att separera de olika föreningarna.
Toluen Dispropionering
Metylbensen, även känd som toluen, är en biprodukt av nafta-reformering men har begränsat kommersiellt värde. Bearbetningsanläggningar kan omvandla toluen till de mer värdefulla kolvätena bensen och xylen. En toluen-väteblandning passerar över en katalysator, vanligtvis zeolit, ett mineralinnehållande aluminosilikat-under betingelser av 15-25 atmosfärer tryck och 800-900 grader Fahrenheit. Utrustningen destillerar sedan den resulterande kolväteblandningen för att separera bensen-, toluen- och xylenfraktionerna. Toluenet återvinns för ytterligare disproportionering.
Toluenhydrodealkylering
En alternativ metod för att framställa bensen från toluen är hydrodealkylering. Reaktorer komprimerar toluen och väte till tryck mellan 20 och 60 atmosfärer och värmer blandningen till temperaturer mellan 930 och 1,220 grader Fahrenheit. I närvaro av en katalysator omvandlar en reaktion blandningen till bensen och metan. Lämpliga katalysatorer innefattar krom, molybden och platina. Återstoden väte återvinns och bensen separeras genom destillation. Denna metod resulterar i en konverteringsfrekvens på 90 procent.
