Rys. 1 Cząsteczka fenolu. Fenol (hydroksybenzen) jest to organiczny związek chemiczny, najprostszy związek z grupy fenoli. Od alkoholi odróżnia go fakt, że grupa hydroksylowa połączona jest bezpośrednio z pierścieniem aromatycznym, co wpływa na właściwości związku – m.in. na wzrost właściwości kwasowych. Produkcja fenolu metodą kumenową przebiega w trzech zasadniczych etapach. Przedmiotem projektu jest etap ostatni, czyli rozkład wodoronadtlenku kumenu pod wpływem kwasu siarkowego do fenolu i acetonu. Rys 3. Schemat ideowy procesu. Rys 4. Bilans masowy procesu. Rys 2. Mechanizm reakcji rozkładu wodoronadtlenku kumenu. W literaturze polskiej i zagranicznej przedstawiono wiele sposobów otrzymywania fenolu w/w metodą. W niniejszym projekcie opisany zostanie jeden z nich, przedstawiony w polskim opisie patentowym o numerze ; opublikowany Zaletami przedstawionego rozwiązania jest możliwość regulowania temperatury w toku procesu poprzez odparowanie acetonu ze środowiska reakcji. Ponadto temperatura reakcji może wynosić 60 do 120 o C, korzystnie 80 do 110 o C, aceton dodawany na początku może całkowicie pochodzić z odzysku, a wodoronadtlenek kumenu można stosować w postaci roztworu w nieaktywnym rozpuszczalniku. Proces może być prowadzony w prostym i niezawodnym aparacie, gdyż nie posiada on ruchomych części mechanicznych, a produkty łatwo rozdzielić na drodze destylacji. LITERATURA: 1. „Technologia podstawowych syntez organicznych” E.Grzywa, J.Molenda WNT Warszawa „Technologia chemiczna organiczna” t. 1 PWN Warszawa Polski opis patentowy o nr Rys. 5 Schemat Sankey’a. Fenol jest sklasyfikowany jako substancja toksyczna, aceton - łatwopalna, natomiast kumylofenol działa drażniąco. W przypadku każdej z tych substancji należy uniemożliwić przedostanie się jej do wód powierzchniowych, gruntowych, oraz do instalacji odwadniających. W przedstawionym procesie produkt główny tj. fenol wytwarzany jest z wysoką wydajnością. Aceton otrzymywany także w dużych ilościach jest bardzo pożądaną substancją w przemyśle chemicznym. Produktem ubocznym jest kumylofenol, który znajduje bardzo dobre zastosowanie jako komponent wytwarzania środków powierzchniowo – czynnych, farb drukarskich oraz środków grzybobójczych. Rys 6. Schemat technologiczny procesu. (1, 2, 3 – linie doprowadzające poprzez pompy reagenty do reaktora, 4 – linia wyprowadzająca pary do kondensatora, 5 - destylarka, 6 – reaktor komorowy, 7 – kondensator, 8,10 – odbieralnik, 9 - pomiar temperatury ) Nazwa operacji/procesu WCHODZIWYCHODZI Surowieckg/szarżę kg/1000kg produktu Surowieckg/szarżę kg/1000kg produktu rozkładwodoronadtlenek kumenu225,001632,80mieszanina poreakcyjna300,002177,07 fenylodwumetylokarbinol21,00152,39H 2 SO 4 stęż.0,15 kumen54,00391,87opary450,00 H 2 SO 4 stęż.0,151,09 aceton427,503102,32 kumen + woda22,50163,28 SUMA750,155443,76SUMA750,152177,07 destylacja 1mieszanina poreakcyjna300,002177,07alfa-metylostyren12,8092,89 aceton146,501063,13 pogon287,202084,18 SUMA300,002177,07SUMA446,503240,20 destylacja 2pogon287,202084,18fenol137,801000,00 kumylofenol2,9021,04 SUMA287,202084,18SUMA140,701021,04