Kraking i reforming

-Kraking (proces krakingu,
krakowanie)
-Reforming (proces
reformingu,
reformowanie)

Kraking



Kraking

– proces polegający na podgrzewaniu

do temp.

400-600

o

C w

warunkach

podwyższonego ciśnienia

frakcji destylacji ropy

naftowej lub smoły węglowej o wysokich

wrzenia

 W warunkach wysokiej temp. i podwyższonego

ciśnienia

następuje zrywanie wiązań

C – C

oraz

C – H

w cząsteczkach węglowodorów

 Produktami procesu są węglowodory o krótszych

łańcuchach i niższych temp. wrzenia (benzyna,

olej napędowy) oraz węglowodory gazowe

 Proces krakowania stosowany jest w produkcji

paliw syntetycznych i umożliwia otrzymanie

większej ilości lżejszych frakcji z ropy naftowej.

Kraking termiczny



Kraking termiczny

– przebiega w temp. 470 – 540

o

C i pod

ciśnieniem

4 – 6 MPa. Pod wpływem wysokiej temp. w cząsteczkach

węglowodorów

następuje homolityczne zerwanie wiązań C- C lub

C – H

co prowadzi do powstania rodników, które są bardzo

aktywne chemicznie i łączą się w trwałe cząsteczki

węglowodorów nasyconych i nienasyconych:

 R

1

- CH

2

**

CH

2

– R  R

1

-

*

CH

2

+

*

CH

2

– CH

2

– R

2

alkan rodnik

1

+ rodnik

2

 R

1

–

*

CH

2

+

*

CH

2

– R

1

 R

1

– CH

2

**

CH

2

– R

1

rodniki alk

an

 *

CH

2

–CH

2

–R

2

+



*

R

3

+ CH

2

= CH

2

rodnik

2

rodnik

3

+ alk

en



*

R

3

+

*

R

3



R

3

**

R

3

(alk

an

)

 Przykłady: C

16

H

34

 C

8

H

18

+ C

8

H

16

heksadekan heks

an

heks

en

 2C

7

H

16

 C

4

H

10

+ C

4

H

8

+ C

3

H

8

+ C

3

H

6

heptan but

an

but

en

prop

an

prop

en

Kraking katalityczny i

izomeryzacja

Kraking katalityczny

– przeprowadza się w

temp. 450 – 520

o

C i ciśnieniu atmosferycznym

oraz w obecności katalizatorów (AlCl

3

, Cr

2

O

3

oraz glinokrzemianów), krakingowi poddaje

się węglowodory ciekłe o wysokich temp.

wrzenia.

 W trakcie krakingu katalitycznego za

zachodzi

proces izomeryzacji

– w procesie

homolitycznego rozpadu węglowodorów

powstają również

węglowodory rozgałęzione i

aromatyczne

, ilość powstających

węglowodorów nienasyconych jest mniejsza

niż w przypadku krakingu termicznego,

powstaje w znacznej ilości benzen i jego

homologi

Hydrokraking i piroliza

Hydrokraking

– kraking katalityczny w

obecności pary wodnej jako źródła wodoru

,

krakingowi towarzyszy proces

uwodorowania powstających

węglowodorów nienasyconych

i tym samym powstają większe ilości

węglowodorów ciekłych.

Piroliza

– prowadzona jest w temp. 650-

700

o

C

i pod ciśnieniem atmosferycznym,

węglowodory o długich łańcuchach ulegają

rozerwaniu a powstają węglowodory

nienasycone i węglowodory gazowe .

Reforming katalityczny

 Reformingowi

poddaje się frakcje benzyny i

krakingu, proces przebiega w temp. ok.

500

o

C

i w obecności katalizatorów (Pt, Al

2

O

3

, MoO),

węglowodory ulegają:

 izomeryzacji liniowej,

 węglowodory słabo rozgałęzione w

węglowodory bardziej rozgałęzione,

 cyklizacji,

 dehydrogenacji (odwodornieniu),

 alkilowaniu,

 degradacji

 Produktami reformingu są produkty

o niższych masach cząsteczkowych - benzyny

o wysokiej jakości

Reforming katalityczny

CH

3

H

3

C – C – CH –

CH

3

CH

3

CH

3

CH

3

CH

3

CH

2

-(CH

2

)

5

-CH

3

CH

2

- CH

3

Izomeryzac
ja

Aromatyza
cja

Cyklizacj
a

Cyklizacj
a

Benzyna i liczba oktanowa oraz

antydetonator



Benzyna

– mieszania ciekłych węglowodorów: cykloalkanów

i węglowodorów nienasyconychtemp wrzenia od 35 do 215

o

C, ciecz

lotna o charakterystycznym zapachu, łatwopalna,
nierozpuszczalna w wodzie, gęstość 0,700-0,795g/cm

3



Liczba oktanowa

– miara odporności benzyny na spalanie

detonacyjne (wybuchowe i nierównomierne), określa ona jakość
paliwa (porównanie do wzorca: spalania mieszanki zawierającej

95% izooktanu–2,2,4-trimetylopentanu o LO=100

i

5% n-heptanu o

LO=0)

 Węglowodory alifatyczne charakteryzuje niska LO, natomiast

alkany rozgałęzione, cykloalkany i areny mają wyższe LO

 Antydetonator

– środki przeciwstukowe zapobiegające

przedwczesnemu zapłonowi mieszanki paliwa w cylindrze silnika,
( dawniej stosowany do produkcji etyliny tetraetyloołów), obecnie
w benzynach bezołowiowych stosowany jest

eter

metylowo-2-propylowy (CH

3

– CH – CH

3

)

|
O – CH

3