Fenolion erittäin tärkeä orgaanisen kemian raaka-aine, jota käytetään laajalti erilaisten kemiallisten tuotteiden, kuten pehmittimien, antioksidanttien, kovettimien jne., valmistuksessa. Siksi on erittäin tärkeää hallita fenolin valmistustekniikka. Tässä artikkelissa esittelemme fenolin valmistustekniikan yksityiskohtaisesti.

Fenolin valmistus suoritetaan yleensä saattamalla bentseeni reagoimaan propeenin kanssa katalyyttien läsnä ollessa. Reaktioprosessi voidaan jakaa kolmeen vaiheeseen: ensimmäinen vaihe on bentseenin ja propeenin reaktio kumeenin muodostamiseksi; toinen vaihe on kumeenin hapettuminen kumeenihydroperoksidin muodostamiseksi; ja kolmas vaihe on kumeenihydroperoksidin pilkkoutuminen fenolin ja asetonin muodostamiseksi.

Ensimmäisessä vaiheessa bentseenin ja propyleenin annetaan reagoida happokatalyytin läsnä ollessa kumeenin muodostamiseksi. Tämä reaktio suoritetaan noin 80–100 celsiusasteen lämpötilassa ja noin 10–30 kg/cm²:n paineessa. Käytetty katalyytti on yleensä alumiinikloridi tai rikkihappo. Reaktiotuote on kumeeni, joka erotetaan reaktioseoksesta tislaamalla.

Toisessa vaiheessa kumeeni hapetetaan ilman kanssa happokatalyytin läsnä ollessa kumeenihydroperoksidin muodostamiseksi. Tämä reaktio suoritetaan noin 70–90 celsiusasteen lämpötilassa ja noin 1–2 kg/cm²:n paineessa. Käytetty katalyytti on yleensä rikkihappo tai fosforihappo. Reaktiotuote on kumeenihydroperoksidi, joka erotetaan reaktioseoksesta tislaamalla.

Kolmannessa vaiheessa kumeenihydroperoksidi pilkotaan happokatalyytin läsnä ollessa fenoliksi ja asetoniksi. Tämä reaktio suoritetaan noin 100–130 celsiusasteen lämpötilassa ja noin 1–2 kg/cm²:n paineessa. Käytetty katalyytti on yleensä rikkihappo tai fosforihappo. Reaktiotuote on fenolin ja asetonin seos, joka erotetaan reaktioseoksesta tislaamalla.

Lopuksi fenoli ja asetoni erotetaan ja puhdistetaan tislaamalla. Korkean puhtauden tuotteiden saamiseksi käytetään yleensä useita tislauskolonneja erotukseen ja puhdistukseen. Lopputuote on fenoli, jota voidaan käyttää erilaisten kemiallisten tuotteiden valmistukseen.

Yhteenvetona voidaan todeta, että fenolin valmistus bentseenistä ja propeenista edellä mainittujen kolmen vaiheen kautta voi tuottaa erittäin puhdasta fenolia. Tässä prosessissa on kuitenkin käytettävä paljon happokatalyyttejä, mikä aiheuttaa vakavaa laitteiden korroosiota ja ympäristön saastumista. Siksi on kehitetty uusia valmistusmenetelmiä tämän prosessin korvaamiseksi. Esimerkiksi fenolin valmistusmenetelmä biokatalyyttien avulla on vähitellen otettu käyttöön teollisuudessa.