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बेंज़ीन कार्बनिक यौगिकों के वर्ग से संबंधित सबसे सरल हाइड्रोकार्बन है जिसे एरोमैटिक्स के रूप में जाना जाता है। इसका सूत्र, C6H6, इसकी रिंग संरचना को दर्शाता है, जिसमें सभी छह कार्बन परमाणु समान रूप से इलेक्ट्रॉनों को साझा करते हैं और कार्बन-टू-कार्बन लिंकेज एकल और दोहरे बॉन्ड के बीच मध्यवर्ती होते हैं। कमरे के तापमान पर, बेंजीन मिठाई गैसोलीन की गंध के साथ एक बेरंग तरल है। बेंजीन 176.2 डिग्री फ़ारेनहाइट पर उबलता है और 41.9 डिग्री फ़ारेनहाइट से नीचे जमा होता है। बेंजीन एक खतरनाक रसायन है जो अत्यधिक ज्वलनशील और कैंसरकारी होता है। यह स्वाभाविक रूप से कच्चे तेल के एक घटक के रूप में होता है, और इसे तैयार करने के कई तरीके हैं।
क्रैक ऑयल क्रैकिंग
गर्मी का उपयोग करके कच्चे तेल से बेंजीन तैयार करना खुर कहा जाता है। क्रैकिंग एक मल्टीस्टेप प्रक्रिया है जिसमें एक सुविधा कच्चे पेट्रोलियम को वाष्पित करती है, भाप जोड़ती है और फिर 1,300 और 1,650 डिग्री फ़ारेनहाइट के बीच तापमान पर एक भट्टी के माध्यम से गैसीय मिश्रण को संक्षेप में पारित करती है। हाइड्रोकार्बन के परिणामस्वरूप मिश्रण को कच्चे पायरोलिसिस गैस कहा जाता है। सॉल्वैंट्स, आमतौर पर अल्कोहल, फिर बेंजीन और अन्य सुगंधित यौगिकों को निकालते हैं, जिनमें मेथिलबेनज़ीन भी शामिल है। अंत में, भंग यौगिकों को भिन्नात्मक आसवन से गुजरना पड़ता है, जो बेंजीन सहित विभिन्न घटकों को अलग करता है।
नफ्था का सुधार
नेफ्था का तात्पर्य सीधे-श्रृंखला, या स्निग्ध, हाइड्रोकार्बन से है जिसमें 5-10 कार्बन परमाणु होते हैं। नेफ्था मुख्य रूप से पेट्रोलियम और प्राकृतिक गैस से प्राप्त होता है। नेफ्था को बेंजीन में सुधार करने के लिए, रिएक्टरों को पहले किसी सल्फर अशुद्धियों को निकालना होगा और फिर नैफ्था को 930 डिग्री फ़ारेनहाइट पर हाइड्रोजन के साथ मिलाना होगा, जो हाइड्रोफॉर्मिंग नामक एक प्रक्रिया है। दबाव के 5 वायुमंडलों के तहत प्लैटिनम या रेनियम जैसे एक उत्प्रेरक से गैस गुजरती है। यह प्रक्रिया स्निग्ध हाइड्रोकार्बन को उनके संबंधित सुगंधित यौगिकों में परिवर्तित करती है। बेंजीन, छह-कार्बन एलिफैटिक यौगिक हेक्सेन से बनता है, और अन्य हाइड्रोकार्बन को अलग-अलग यौगिकों को अलग करने के लिए भंग और आसुत किया जाता है।
टोल्यूनि डिस्प्रोपशन
मेथिलबेनज़ीन, जिसे टोल्यूइन के रूप में भी जाना जाता है, नेफ़थ रिफॉर्म का एक बायप्रोडक्ट है, लेकिन सीमित वाणिज्यिक मूल्य का है। प्रसंस्करण संयंत्र टोल्यूनि को अधिक मूल्यवान हाइड्रोकार्बन बेंजीन और जाइलीन में बदल सकते हैं। एक टोल्यूनि-हाइड्रोजन मिश्रण एक उत्प्रेरक के ऊपर से गुजरता है - आमतौर पर जिओलाइट, एक खनिज जिसमें एलुमिनोसाइलेट्स होता है - दबाव के 15–25 वायुमंडल की स्थितियों और 800-900 डिग्री फ़ारेनहाइट। उपकरण तब परिणामस्वरूप हाइड्रोकार्बन मिश्रण को बेंजीन, टोल्यूनि और ज़ाइलीन अंशों को अलग करने के लिए वितरित करता है। टोल्यूनि को आगे के अनुपात के लिए पुनर्नवीनीकरण किया जाता है।
टोल्यूनि हाइड्रोडाइलेकलेशन
टोल्यूनि से बेंजीन तैयार करने की एक वैकल्पिक विधि हाइड्रोडायलेकलाइजेशन है। रिएक्टर टोल्यूनि और हाइड्रोजन को 20 और 60 वायुमंडलों के बीच दबाव के लिए संकुचित करते हैं और मिश्रण को 930 और 1,220 डिग्री फ़ारेनहाइट के बीच के तापमान तक गर्म करते हैं। एक उत्प्रेरक की उपस्थिति में, एक प्रतिक्रिया मिश्रण को बेंजीन और मीथेन में परिवर्तित करती है। उपयुक्त उत्प्रेरक में क्रोमियम, मोलिब्डेनम और प्लैटिनम शामिल हैं। बचे हुए हाइड्रोजन को पुनर्नवीनीकरण किया जाता है, और बेंजीन को आसवन द्वारा अलग किया जाता है। इस पद्धति का परिणाम रूपांतरण दर 90 प्रतिशत है।