Verschil tussen fractionele destillatie en kraken

Belangrijkste verschil - fractionele distillatie versus kraken

Een aardolieraffinaderij is een proces van chemische technologie waarbij natuurlijke ruwe olie wordt verwerkt om nuttige producten te verkrijgen. Een petroleumraffinaderij kan worden gedefinieerd als een groot fabriekscomplex. Ze zijn samengesteld uit verschillende verwerkingseenheden. Gefractioneerde destillatie en kraken zijn twee van dergelijke processen. Gefractioneerde destillatie wordt gebruikt om verschillende verbindingen in ruwe olie te scheiden, terwijl kraken wordt gebruikt om kleinere koolwaterstoffen uit grote koolwaterstoffen te verkrijgen. Het grootste verschil tussen gefractioneerde destillatie en kraken is dat gefractioneerde destillatie omvat de scheiding van verbindingen door destillatie op basis van hun kookpunten, terwijl kraken de afbraak van grote moleculen in kleinere moleculen inhoudt.

Key Areas Covered

1. Wat is fractionele destillatie
      - Definitie, mechanisme
2. Wat is Cracking
      - Definitie, mechanisme
3. Wat is het verschil tussen fractionele destillatie en cracking
      - Vergelijking van belangrijke verschillen

Sleutelbegrippen: kraken, ruwe olie, fractionele destillatie, koolwaterstoffen, aardolie

Wat is fractionele destillatie

Gefractioneerde destillatie is het proces dat wordt gebruikt om componenten in ruwe olie te scheiden. Deze methode omvat de scheiding van de belangrijke componenten volgens het verschil tussen hun kookpunten. Met andere woorden, het maakt gebruik van destillatie voor de fractionering van ruwe olie.

Stappen in fractioneel destillatieproces

Ruwe olie wordt onder hoge druk tot een zeer hoge temperatuur verhit.
Dan begint de ruwe olie te verdampen.
Deze damp komt vervolgens in de gefractioneerde destillatiekolom vanaf de bodem van de kolom.
Deze kolom bestaat uit platen met kleine gaatjes (de platen zijn van verschillende niveaus of hoogtes). Deze gaten laten de damp door de kolom passeren.
Er is een temperatuurgradiënt over de kolom. De bodem is gevuld met hete damp, maar de bovenkant van de kolom is koud.
Daarom wordt de damp die door de kolom passeert gekoeld.
Op het punt is het kookpunt van damp gelijk aan de temperatuur van de kolom en wordt de damp gecondenseerd om de vloeistof te vormen.
De damp is samengesteld uit een mengsel van componenten met verschillende kookpunten. Daarom condenseren verschillende componenten bij verschillende temperaturen op verschillende hoogten van de kolom.
De platen verzamelen de gecondenseerde vloeistoffen. Deze vloeistoffen kunnen verder worden gekoeld in condensors en worden overgebracht naar opslagtanks voor verdere verwerking.

De vloeibare porties verzameld van verschillende platen worden fracties van ruwe olie genoemd. Uit deze gefractioneerde destillatiewerkwijze kan men een mengsel van componenten scheiden, die zelfs geringe verschillen in hun kookpunten hebben.

Figuur 1: Fractionele destillatiekolom voor ruwe olie

De bovenstaande afbeelding toont een schematisch diagram dat een gefractioneerde destillatiekolom toont. Hier wordt de ruwe olie eerst door een oven geleid. Een oven is een systeem dat kan worden gebruikt om een verbinding tot een zeer hoge temperatuur te verwarmen. Van de top van de destillatiekolom kunnen gasvormige verbindingen worden verkregen.

Wat is Cracking

Kraken is het proces dat wordt gebruikt om grote koolwaterstofmoleculen af te breken in kleine koolwaterstoffen. De kraakreactie wordt uitgevoerd voor de fracties verkregen uit de gefractioneerde destillatie van ruwe olie. De snelheid van kraken hangt af van de temperatuur en de katalysatoren die in het reactiemengsel aanwezig zijn. We kunnen de gewenste eindproducten verkrijgen door deze twee parameters te wijzigen. De kraakreactie kan op verschillende manieren worden uitgevoerd.

Thermisch kraken
- Thermisch kraken
- stoom kraken
Katalytisch kraken
- Fluïde katalytisch kraken
- hydrokraken

Figuur 2: Katalytisch kraken van aardolie koolwaterstoffen

De kraakwerkwijzen omvatten vaak de afbraak van alkanen met lange ketens tot alkanen en alkenen met kleine keten. De thermische kraakwerkwijzen worden uitgevoerd door rechtstreekse blootstelling aan stoom door stoom. Katalytische kraakwerkwijzen omvatten het gebruik van een katalysator om de kraakreactie te versnellen. Bij katalytisch kraken met een fluïdum wordt een hete vloeibare katalysator gebruikt, terwijl bij hydrokraken waterstofgas wordt gebruikt bij relatief lagere temperaturen. Kraakreactie is erg belangrijk bij het verbeteren van de octaangetal van de brandstof, die wordt gebruikt om de kwaliteit van een brandstof en de bijdrage ervan aan het kloppende effect van motoren te meten.

Verschil tussen fractionele destillatie en kraken

Definitie

Gefractioneerde destillatie: Gefractioneerde destillatie is het proces dat wordt gebruikt om componenten in ruwe olie te scheiden.

Cracking: Kraken is het proces dat wordt gebruikt om grote koolwaterstofmoleculen af te breken in kleine koolwaterstoffen.

Techniek

Gefractioneerde destillatie: Gefractioneerde destillatie gebruikt het verschil tussen kookpunten van componenten in een mengsel.

Cracking: Bij kraken gaat het om de productie van kleine koolwaterstoffen om het octaangehalte te verbeteren.

katalysatoren

Gefractioneerde destillatie: Gefractioneerde destillatie maakt geen gebruik van katalysatoren.

Cracking: Kraken kan worden gedaan in de aanwezigheid van katalysatoren.

Kookpunten

Gefractioneerde destillatie: Gefractioneerde destillatie hangt af van de kookpunten van koolwaterstoffen in ruwe olie.

Cracking: Kraken is niet afhankelijk van de kookpunten van koolwaterstoffen.

Conclusie

Ruwe olie is een belangrijke bron van koolwaterstoffen die wordt gebruikt om brandstoffen te produceren. Omdat ruwe olie een mengsel is van verschillende componenten, moet het worden verwerkt om een beter product te verkrijgen dat geen onzuiverheden bevat. Bovendien moet het worden behandeld om zeer effectieve eindproducten te verkrijgen. Gefractioneerde destillatie en kraken zijn twee van dergelijke methoden die worden gebruikt bij de verwerking van ruwe olie. Het verschil tussen gefractioneerde destillatie en kraken is dat gefractioneerde destillatie de scheiding van verbindingen door destillatie volgens hun kookpunten omvat, terwijl kraken de afbraak van grote moleculen in kleinere moleculen inhoudt.

Referenties:

1. Freudenrich, Ph.D. Craig. "How Oil Refining Works." HowStuffWorks Science, HowStuffWorks, 4 januari 2001, hier beschikbaar. Toegankelijk 30 augustus 2017.
2. Lichtarowicz, Marek. "Kraken en gerelateerde raffinaderij." De essentiële chemische industrie online, hier beschikbaar. Toegankelijk 30 augustus 2017.
3. "Destillatie, kraken en katalyseren; Raffinage van aardolie. "Watershed Sentinel, hier beschikbaar. Toegankelijk 30 augustus 2017.

Afbeelding met dank aan:

1. "Crude Oil Distillation" door gebruikers Psarianos, Theresa knott on en.wikipedia - Volgens de gebruikerspagina van Theresa Knott (en haar afbeeldingengalerij), is deze afbeelding oorspronkelijk door haar gemaakt. - Mbeychok 23:26, 20 september 2007 (UTC) (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
2. "FCC Chemistry" By Mbeychok - (Public Domain) via Commons Wikimedia

Wetenschap