El proceso Raschig-Hooker es un proceso químico para la producción de clorobenceno y fenol . [1] [2]
El proceso Raschig-Hooker fue patentado por Friedrich Raschig , un químico y político alemán también conocido por el proceso Raschig , el proceso Olin Raschig y el anillo Raschig . [3] Comenzó a utilizar esta reacción por primera vez en 1891 para fabricar fenol.
Los principales pasos de este proceso son la producción de clorobenceno a partir de benceno , ácido clorhídrico y oxígeno , y la posterior hidrólisis del clorobenceno a fenol. [4] El primer paso utiliza un catalizador de cobre o cloruro de hierro y expone los materiales al aire a 200-250 °C. [5] [6] [7] [8] En el segundo paso, el clorobenceno resultante se introduce en vapor a 450 °C sobre un catalizador de silicio que hidroliza el clorobenceno, dando fenol y cloruro de hidrógeno que luego pueden reciclarse nuevamente al primer paso. [6] [7] Debido a la naturaleza de dos pasos, el proceso Raschig-Hooker se puede utilizar para producir clorobenceno o fenol.
La capacidad del proceso Raschig-Hooker para producir fenol lo hace comparable a otros métodos, como el proceso Dow y Bayer , que también convierte benceno en fenol. De hecho, la capacidad de reciclar el cloruro de hidrógeno hizo que el proceso de Raschig-Hooker fuera preferible al proceso de Dow y Bayer, que requiere que su producto de cloruro de sodio se convierta en cloro e hidróxido de sodio. La reacción, sin embargo, tiene lugar a temperaturas muy altas en un ambiente muy ácido con vapor de cloruro de hidrógeno y por lo tanto en el entorno industrial se deben utilizar equipos altamente resistentes a la corrosión para la reacción. Si bien el proceso Raschig-Hooker recicla el cloruro de hidrógeno que produce, su catalizador experimenta deposición de carbono y debe regenerarse con frecuencia. El duro entorno químico, el uso de catalizadores y el gran consumo de energía lo han convertido en un objetivo para las alternativas de química verde . [6]
El proceso Raschig-Hooker adolece de problemas de selectividad en ambos pasos. En el primer paso, la reacción solo se lleva a cabo hasta una conversión del 10% al 15% para evitar la segunda adición de un átomo de cloro al clorobenceno deseado. A pesar de esto, la selectividad global de la reacción es del 70% al 85%. Esta segunda adición se puede revertir utilizando la modificación de Hooker, aunque también es costosa. El segundo paso comparte la baja tasa de conversión y la alta selectividad del primer paso. La pequeña cantidad de conversión por reacción compensa el beneficio monetario de reciclar el cloruro de hidrógeno debido al gran coste inicial de la reacción. Por lo tanto, el proceso Raschig-Hooker debía ejecutarse en altas concentraciones en grandes reactores para que fuera industrialmente económico. [6]
Debido a su baja productividad, este proceso prácticamente no se utiliza en la actualidad. En 1997 [actualizar], todas las plantas en los Estados Unidos que utilizaban el proceso Raschig-Hooker fueron cerradas, aunque algunas plantas todavía lo utilizaban en países como Argentina, India, Italia y Polonia. En lugar de utilizar el proceso Raschig-Hooker, algunas empresas utilizan el proceso Hock o cumeno , que sintetiza acetona y fenol a partir de benceno y propileno. Este proceso preferido ha dominado el mercado, especialmente porque la acetona también es una sustancia muy deseada. [6]