عملية راشيج-هوكر

عملية راشيج -هوكر هي عملية كيميائية لإنتاج الكلوروبنزين والفينول من البنزين .

تتمثل الخطوات الرئيسية في هذه العملية في إنتاج الكلوروبنزين من البنزين وحمض الهيدروكلوريك والأكسجين ، ثم تحلل الكلوروبنزين مائيًا إلى فينول. [ ^{1 ] تستخدم} الخطوة الأولى عاملًا حفازًا من كلوريد النحاس أو الحديد ، وتُعرَّض المواد للهواء عند درجة حرارة 200-250  درجة مئوية. ^{[ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]} في الخطوة الثانية، يُعرَّض الكلوروبنزين الناتج للبخار عند درجة حرارة 450  درجة مئوية فوق عامل حفاز من السيليكون، مما يؤدي إلى تحلل الكلوروبنزين مائيًا، مُنتجًا الفينول وكلوريد الهيدروجين اللذين يُمكن إعادة تدويرهما إلى الخطوة الأولى. ^{[ 3 ] [ 4 ]} نظرًا لطبيعة العملية المكونة من خطوتين، يُمكن استخدام عملية راشيج-هوكر لإنتاج الكلوروبنزين أو الفينول.

تُشابه طريقة راشيج-هوكر لإنتاج الفينول من البنزين طريقة داو وباير ، اللتين تُحوّلان البنزين إلى فينول أيضًا. وقد جعل إعادة تدوير كلوريد الهيدروجين طريقة راشيج-هوكر مُفضّلة على طريقة داو وباير، التي تتطلب تحويل كلوريد الصوديوم الناتج إلى كلور وهيدروكسيد الصوديوم. مع ذلك، يتطلب التفاعل درجات حرارة عالية جدًا في بيئة حمضية للغاية مع وجود بخار كلوريد الهيدروجين، ولذلك يجب استخدام معدات عالية المقاومة للتآكل في البيئات الصناعية . ورغم أن طريقة راشيج-هوكر تُعيد تدوير كلوريد الهيدروجين الناتج، إلا أن عاملها الحفاز يتعرض لترسب الكربون، ويجب تجديده بشكل متكرر. ^{[ 3 ]}

تعاني عملية راشيج-هوكر من مشاكل في الانتقائية في كلتا المرحلتين. في المرحلة الأولى، يُجرى التفاعل بنسبة تحويل تتراوح بين 10% و15% فقط لكبح تكوين ثنائي كلورو البنزين. مع ذلك، تبلغ الانتقائية الإجمالية للتفاعل من 70% إلى 85%. يمكن عكس هذه الإضافة الثانية باستخدام تعديل هوكر، على الرغم من أنها مكلفة أيضًا. تشترك المرحلة الثانية مع المرحلة الأولى في انخفاض معدل التحويل وارتفاع الانتقائية. إن انخفاض نسبة التحويل لكل تفاعل يُقلل من الفائدة الاقتصادية لإعادة تدوير كلوريد الهيدروجين نظرًا للتكلفة الأولية المرتفعة للتفاعل. لذلك، تتطلب عملية راشيج-هوكر إجراءها بتراكيز عالية في مفاعلات كبيرة لتكون مجدية اقتصاديًا على المستوى الصناعي. ^{[ 3 ]}

نظراً لانخفاض إنتاجيتها، فإن هذه العملية غير مستخدمة إلى حد كبير اليوم. اعتباراً من عام 1997تم إغلاق جميع المصانع في الولايات المتحدة التي كانت تستخدم عملية راشيج-هوكر، على الرغم من استمرار استخدامها في بعض المصانع في دول مثل الأرجنتين والهند وإيطاليا وبولندا. وبدلاً من استخدام عملية راشيج-هوكر، تستخدم بعض الشركات عملية هوك أو الكومين ، التي تُصنّع الأسيتون والفينول من البنزين والبروبيلين. وقد هيمنت هذه العملية المفضلة على السوق، لا سيما وأن الأسيتون مادة مرغوبة للغاية. ^{[ 3 ]}

حصل فريدريك راشيج ، الكيميائي والسياسي الألماني المعروف بعملية راشيج ، وعملية أولين راشيج ، وحلقة راشيج ، على براءة اختراع عملية الأكسدة الكلورية للبنزين . ^{[ 6 ]} بدأ راشيج استخدام هذا التفاعل لأول مرة عام 1891 لإنتاج الفينول. واكتشف ماير وبيرجوسين تفاعل الكلوروبنزين مع البخار لإنتاج الفينول عام 1914. ^{[ 7 ] [ 8 ]}