クメンプロセスによるフェノール製造の具体的なプロセスフローは、次の主なステップに分けられます。
1. 原材料の準備と配合
クメン法によるフェノール製造の第一段階は、原料の準備と配合です。このプロセスの核となる原料であるクメンは、まず蒸留精製を行い、純度を99%以上に高める必要があります。濃硫酸（通常濃度98%）が触媒として使用され、反応において重要な役割を果たします。反応効率を高めるため、クメンに少量の水を加えることで、硫酸の分散を促進し、反応の進行を促します。
2. 水酸化反応
水酸化反応段階では、クメンと濃硫酸を反応器内で混合し、100～130℃に加熱します。酸性条件下では、クメン分子中のメチル基が水酸化され、p-イソプロピルフェノールと硫酸塩が副生成物として生成します。この反応は発熱反応であるため、反応の均一性と安定性を確保するために、反応温度と撹拌速度を制御する必要があります。
3. 加水分解反応
ヒドロキシル化反応が完了した後、生成物は加水分解反応に付す必要があります。その目的は、p-イソプロピルフェノールをフェノールに変換することです。この際、反応混合物に大量の水を加えることで、p-イソプロピルフェノールは水と加水分解反応を起こし、フェノールとメタンガスを生成します。
4. 中和と分離
加水分解反応が完了すると、系内には多量の硫酸と硫酸塩の副生成物が存在します。これらの酸性物質を中和するために、アルカリ性物質（水酸化ナトリウムや水酸化カルシウムなど）を添加して中和反応を起こさせ、可溶性の硫酸塩と水を生成します。その後、層別分離または蒸留技術によってフェノールを副生成物から分離します。
5. 精製と浄化
粗フェノール中の不純物は、蒸留などの精製プロセスによって除去され、高純度のフェノール製品が得られます。精製プロセスにおいては、フェノールの品質と純度が工業規格を満たすように、反応条件を厳密に管理する必要があります。