Крекинг

от Уикипедия, свободната енциклопедия
Направо към: навигация, търсене

Крекинг се наричат процесите, при които под въздействието на висока температура и/или катализатор от съединения с дълга въглеродна верига се получават съединения с по-къса въглеродна верига.

Терминът идва от английския глагол "to crack" (троша, разбивам, строшавам), защото от по-голяма молекула чрез "строшаване" се получават няколко по-малки молекули.

Процесът се прилага в нефтохимическата промишленост за получаване на по-леки фракции (етан, етен, бензин, дизел и др.) от по-тежки фракции като мазут и битум.

Термичен крекинг[редактиране | edit source]

При термичния крекинг молекулите се разпадат само под въздействието на високи температури. На фигурата е посочено разпадането на молекула октан на молекула бутан и молекула бутен. При високи темератури кинетичната енергия и вибрацията на отделните атоми е толкова голяма, че някои от въглеродните връзки могат да се "скъсат". При това от 1 въглеродна верига се получават напр. 2 органични радикала или органичен радикал и водороден радикал.

Демонстрация на процеса (щракнете върху картинката)

Получените радикали могат да участват в най-разнообразни реакции, например:

  • радикалите могат да се рекомбинират, като дадат изходната молекула;
  • да се комбинират с други радикали (получени при "скъсването" на други молекули), като дадат нови органични молекули;
  • радикал може да "отцепи" водороден атом от (друга) органична молекула или радикал (т.нар. верижна реакция), давайки нов радикал;
  • 2 водородни радикала могат да се комбинират, давайки водородна молекула и пр.

Поради наличието на различни радикали и многото възможни реакции между тях теоретично могат да се получат огромен брой органични съединения. Голяма част от тях обаче са нестабилни при високите температури, при които се провежда крекингът, и се разпадат отново на радикали. Главните продукти са въглеводороди (алкани, алкени), които са сравнително инертни и стабилни при условията на процеса.

На фигурата (щракнете върху картинката) октановата молекула (с верига от 8 въглеродни атома) се разцепва по средата, давайки 2 бутилови радикала (4 въглеродни атома). Единият бутилов радикал отцепва водороден атом от другия, при това първият радикал се превръща в бутан, а вторият - в бутен. Така от октан (течност при нормални условия) се получава по-лека фракция (бутанът и бутенът са газообразни при нормални условия).

Крекингът се провежда в отсъствието на кислород (въздух), тъй като в противен случай получените продукти са главно въглероден диоксид и вода (т.е. би протекло горене).

Каталитичен крекинг[редактиране | edit source]

При каталитичния крекинг се използват катализатори, които ускоряват реакциите, правят възможни процесите при по-ниски температури и водят до получаването на по-големи количества желани продукти за сметка на "нежелани" продукти. Като катализатори служат предимно твърди неорганични киселини, които благоприятстват разцепването на молекулите на йони (обикновено карбокатион и хидриден анион).