Kraking to reakcja rozkładu wyższych alkanów połączona z pękaniem wiązań międzywęglowych C – C, w wyniku której tworzy się mieszanina alkanów i alkenów niższych o krótszych łańcuchach. Przykładem reakcji krakingu jest na przykład rozpad cząsteczki nonanu:
\(n C_{20}H_{42} \rightarrow C_{10}H_{20} + C_{10}H_{22} + C_9H_{18} + \)
\( + C_9H_{20} + C_{11}H_{22} + \: … \: \)
\( + C_9H_{20} + C_{11}H_{22} + \: … \: \)
Podczas reakcji krakingu powstające węglowodory ulegają izomeryzacji, odwodornieniu do węglowodorów aromatycznych i kondensacji węglowodorów aromatycznych do wielopierścieniowych węglowodorów aromatycznych.
Występują dwa rodzaje krakingu: kraking termiczny oraz kraking katalityczny.
Kraking termiczny
Krakingowi katalitycznemu poddaje się oleje ciężkie, a reakcja przebiega pod zwiększonym ciśnieniem i w temperaturze 500 - 550°C, pod wpływem której w cząsteczkach węglowodorów następuje homolityczne zerwanie wiązań C – C lub C – H. Prowadzi to do powstania rodników, które są bardzo aktywne chemicznie i łączą się w trwałe cząsteczki węglowodorów nasyconych i nienasyconych. Produktami tak prowadzonego krakingu są: olej napędowy, benzyny i gaz płynny.
Kraking katalityczny
Kraking katalityczny przebiega w niższej temperaturze (450 - 500°C) i pod zmniejszonym ciśnieniem oraz w obecności katalizatorów. Krakingowi tego typu poddaje się oleje lekkie, a otrzymuje surową benzynę i gaz płynny. W porównaniu do krakingu termicznego, produkty krakingu katalitycznego zawierają więcej rozgałęzionych parafin i cykloparafin, a także węglowodorów aromatycznych niż produkty krakingu termicznego. W w/w warunkach biegną ze znaczną szybkością reakcje termiczne:
- rozerwanie wiązań C-C w cząsteczkach parafin z wytworzeniem niskocząsteczkowych olefin,
- odwodornienie naftenów w kierunku węglowodorów aromatycznych,
- rozerwanie pierścieni naftenowych z wytworzeniem olefin (dienów),
- polimeryzacja olefin oraz ich kondensacja z dienami do węglowodorów aromatycznych.
Na przebieg i kierunek zachodzących reakcji zasadniczy wpływ posiada temperatura i obecność katalizatora. W praktyce przemysłowej stosuje się katalizatory zawierające ok. 20% zeolitu. Resztę stanowią glinokrzemiany lub tlenek glinu.
Kraking katalityczny stosuje się do produkcji benzyn. W warunkach krakingu katalitycznego zachodzą również procesy reformingu (izomeryzacja, cyklizacja i aromatyzacja), dzięki czemu otrzymuje się benzynę o wyższej liczbie oktanowej.
Kraking termiczny i katalityczny Wasze opinie
nonan ma 9 atomów węgla, pokazany rozpad dotyczny ikozanu, alkanu o 20 atomach węgla, mam nadzieję, że to niedopatrzenie