Verschil tussen thermisch kraken en katalytisch kraken

Belangrijkste verschil - Thermisch kraken versus katalytisch kraken

Aardolieraffinage is de verwerking van ruwe olie om de gewenste producten te verkrijgen. Er zijn verschillende raffinageprocessen voor aardolie die nuttig zijn bij het omzetten van ruwe olie in nuttige producten. Een raffinaderij is een groot industrieel gebied dat is samengesteld uit een aantal verwerkingseenheden. De reacties die plaatsvinden in een raffinaderij omvatten destillatie, kraakreacties, reformreacties, polymerisatie, isomerisatie, enz. Thermisch kraken en katalytisch kraken zijn dergelijke reacties die worden gebruikt om grote moleculen af ​​te breken in kleinere verbindingen. Het belangrijkste verschil tussen thermisch kraken en katalytisch kraken is dat thermisch kraken maakt gebruik van warmte-energie voor de afbraak van verbindingen, terwijl katalytisch kraken een katalysator omvat om producten te verkrijgen.

Key Areas Covered

1. Wat is thermisch kraken
      - Definitie, mechanisme en voorbeelden
2. Wat is katalytisch kraken
      - Definitie, mechanisme en voorbeelden
3. Wat is het verschil tussen thermisch kraken en katalytisch kraken
      - Vergelijking van belangrijke verschillen

Sleutelbegrippen: katalysator, katalytisch kraken, barsten, ruwe olie, isomerisatie, hydrokraken, vloeibare fase katalytisch kraken, aardolie, raffinaderij, polymerisatie, thermisch kraken, dampfase katalytisch kraken

Wat is thermisch kraken

Thermisch kraken is het proces van het afbreken van grote verbindingen in kleine verbindingen bij hoge temperaturen en hoge drukken. De eindproducten van het thermische kraken zijn kleine koolwaterstofmoleculen. De temperatuur die voor dit proces wordt gebruikt, is ongeveer 500-700^OC. De druk is ongeveer 70 atm.

Thermisch kraken omvat het breken van koolstof-koolstof-bindingen en koolstof-waterstofbindingen. De producten van thermisch kraken zijn altijd kleiner dan reactanten. Meestal zijn de eindproducten kleine alkanen en alkenen. Maar soms worden ook kleine onverzadigde moleculen zoals alkynen gegeven.

Figuur 1: Een olieraffinaderij

Wanneer zich chemische bindingen vormen, komt er energie vrij. Evenzo is er energie nodig om een ​​chemische binding te verbreken. Dus vereisen de reacties, inclusief het verbreken van de binding, energie van buiten, en thermisch kraken is in hoge mate endotherm. De verandering in enthalpie is een grote positieve waarde. Vanwege de vorming van kleine moleculen uit grote moleculen, is de entropie ook toegenomen.

Moderne raffinaderijen gebruiken thermische kraakprocessen voor drie belangrijke toepassingen. Het zijn visbreuken, thermische benzineproductie en uitgestelde cokesvorming. Visbreaking is een proces dat wordt gebruikt om de viscositeit van de brandstof te verminderen. Thermische benzineproductie omvat zowel reducties van de viscositeit als het winnen van een maximale hoeveelheid benzine. Het doel van vertraagde verkooksing is om de vorming van kraakproducten te maximaliseren.

Wat is katalytisch kraken

Katalytisch kraken is de afbraak van grote verbindingen in kleine koolwaterstoffen met behulp van een zure katalysator. Dit kraakproces kan worden uitgevoerd bij een lagere temperatuur en drukomstandigheden. Daarom is de bediening van de verwerkingseenheid veel eenvoudiger dan die van thermisch kraken.

Figuur 2: Een fluïde katalytische kraker

Moderne crackers gebruiken zeoliet als katalysator. Zeoliet is een complex aluminosilicaat. Wanneer zeoliet wordt gebruikt voor dit kraakproces, kunnen we gematigde temperaturen zoals 450 gebruiken^OC en matige druk.

Katalytisch kraken kan op twee belangrijke manieren worden gedaan. Het zijn kraken in de vloeistoffase en kraken in de dampfase. In katalytische kraak in de vloeibare fase, het reactiemengsel wordt op een temperatuur van ongeveer 500 gehouden^OC en 20 atm druk. Silica of verwante verbindingen worden vaak gebruikt als de katalysator. Dit proces resulteert in octaangetallen variërend van 65 tot 70. In dampfase katalytisch kraken, ongeveer 600^OC-temperatuur en 10 atm druk worden gebruikt. De gebruikte katalysator is aluminiumoxide. Dit kraken gebeurt in aanwezigheid van waterstofgas. Het wordt ook genoemd hydrokraken. Hier worden de koolstof-koolstof-bindingen afgebroken.

Verschil tussen thermisch kraken en katalytisch kraken

Definitie

Thermisch kraken: Thermisch kraken is het proces van het afbreken van grote verbindingen in kleine verbindingen bij hoge temperaturen en hoge drukken.

Katalytisch kraken: Katalytisch kraken is de afbraak van grote verbindingen in kleine koolwaterstoffen met behulp van een zure katalysator.

Methode

Thermisch kraken: Thermisch kraken houdt scheuren in door het toepassen van hoge temperaturen en drukken.

Katalytisch kraken: Katalytisch kraken omvat kraken door toevoeging van katalysatoren samen met gematigde temperatuur en drukken.

Temperatuur

Thermisch kraken: De temperatuur die wordt gebruikt bij thermisch kraken varieert van 500-700^OC.

Katalytisch kraken: De temperatuur die wordt gebruikt bij katalytisch kraken varieert van 475-530^OC.

Druk

Thermisch kraken: De druk die wordt gebruikt bij thermisch kraken is ongeveer 70 atm.

Katalytisch kraken: De druk toegepast bij katalytisch kraken is ongeveer 20 atmosfeer.

toepassingen

Thermisch kraken: Thermisch kraken wordt gebruikt voor visbreaking, thermische benzineproductie en vertraagde cokesvorming.

Katalytisch kraken: Katalytisch kraken wordt gebruikt om brandstof te verkrijgen met octaannummer 65-70.

Conclusie

Thermisch kraken en katalytisch kraken zijn twee hoofdprocessen die worden toegepast in aardolieraffinaderijen om nuttige producten te verkrijgen uit destillaat van ruwe olie. Beide technieken hebben zowel voordelen als nadelen. Het belangrijkste verschil tussen thermisch kraken en katalytisch kraken is dat thermisch kraken warmte-energie gebruikt voor de afbraak van verbindingen, terwijl katalytisch kraken een katalysator omvat om producten te verkrijgen..

Referenties:

1. "Thermisch kraken." Chemische engineeringverwerking, hier beschikbaar. Betreden 18 september 2017.
2. "Cracking." [Email protected], hier beschikbaar. Betreden 18 september 2017.
3. "Krakende alkanen - thermisch en katalytisch." Chemguide, hier beschikbaar. Betreden 18 september 2017.

Afbeelding met dank aan:

1. "Imperial Oil Refinery" By The Kurgan (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia 
2. "Fluid Catalytic Cracker" door Valero Energy Corporation / TX - (Public Domain) via Commons Wikimedia