En la industria, el tolueno, el o-xileno o el naftaleno se utilizan comúnmente como materias primas para preparar ácido benzoico. Estas materias primas pueden obtenerse del alquitrán de hulla o del petróleo. Además, el ácido benzoico puede coproducirse al producir benzaldehído a partir de tolueno [3]. Los métodos de producción industrial de ácido benzoico incluyen la cloración del tolueno, la desorción del ácido ftálico, la carboxilación del tolueno por oxidación en aire en fase líquida, la triclorhidrólisis de hipobencilo y la descarboxilación del anhídrido ftálico. El producto final obtenido por la descarboxilación del anhídrido ftálico no es fácil de refinar y el costo de producción es elevado. Solo se utiliza en la fabricación de medicamentos y otros productos en lotes pequeños. Los productos de cloración del tolueno no son aptos para su uso en alimentos. El ácido benzoico tiene diferentes especificaciones para uso industrial, alimentario y farmacéutico. El grado alimenticio debe cumplir con GB1901-80, el contenido es superior al 99,5%, el punto de fusión es de 121-123 °C y se estipulan los indicadores de calidad como óxidos fáciles, carburos fáciles, compuestos que contienen cloro, residuos de combustión, metales pesados, contenido de arsénico, etc.
El método de producción industrial, comúnmente utilizado tanto a nivel nacional como internacional, es la oxidación catalítica por aire en fase líquida, utilizando tolueno como materia prima. El tolueno y el aire con catalizador disuelto (naftalato de cobalto, naftenato de cobalto o acetato de cobalto) se bombean continuamente a la torre de oxidación (o caldera) y se oxidan a ácido benzoico a 140-165 °C y una presión de 0,3-0,4 MPa. El ácido benzoico crudo se obtiene mediante la destilación del tolueno no reaccionado y, posteriormente, se destila a presión reducida para recristalizarlo y obtener el producto final.
El gas de cola en la parte superior de la torre se recupera mediante condensación y adsorción con carbón activado, y luego se ventila. El líquido de reacción de la caldera de la torre se preprensa frecuentemente para recuperar el tolueno, el alcohol bencílico, el benzaldehído y otros componentes ligeros no reaccionados, y luego se destila a presión reducida para obtener ácido benzoico. El tolueno se devuelve a la torre de oxidación, y la tasa de conversión de tolueno en una sola pasada puede controlarse por encima del 35 %. El consumo nacional de ácido benzoico por tonelada es de 1025-1500 kg de tolueno y de naftenato de cobalto, de aproximadamente 4 kg; el consumo internacional de tolueno es de 820 kg por tonelada.
