Каталитикалық крекинг
Жоспар
- Кіріспе. Мұнай мен газды өңдеудің каталитикалық процестері
- Каталитикалық крекинг
- Каталитикалық крекинг процесінің химиялық негіздері
- Каталитикалық крекингте жүретін реакциялар
- Мұнай көмірсутектерінің каталитикалық крекингі
- Циклоалкандарды каталитикалық крекингтеу
- Процестің макрокинетикасы және серіктес реакциялар
- Крекинг катализаторлары
МҰНАЙ МЕН ГАЗДЫ ӨҢДЕУДІҢ
КАТАЛИТИКАЛЫҚ ПРОЦЕСТЕРІ
Мұнай өңдеу және мұнай - химиялық өнеркәсіптердің прогресі катализаторларды қолданумен тығыз байланысты. Мұнай өңдеуде катализ және каталитикалық процестердің маңызы өте зор. Ол әр түрлі кен орындарының мұнай құрамында бензинге сәйкес келетін оңай қайнайтын фракцияларының 5-тен 20%-ға дейін болуында. Автокөліктің және авиациялық көліктердің қазіргі дамуында бензинге деген сұраныс орасан зор. Одан басқа мұнайдан тікелей айдалған мотор отындарының сапалары төмен. Мұнай өңдеудің каталитикалық тәсілдерін (каталитикалық крекинг және риформинг) өңдеудің қазіргі басқа каталитикалық тәсілдерімен (отындардың жоғарыоктанды компоненттерін синтездеу, гидротазарту, гидрокрекинг) біріктіре қолдану жоғарыоктанды бензиндердің шығуын мұнайдың массасының 75%-ына дейін арттыруға мүмкіндік береді.
Мұнай өңдеудің каталитикалық әдістерінің дамуы - Қазақстан Республикасы үшін ерекше көкейтесті мәселе. Барланған және іске қосылған Қазақстанның кен орындарындағы мұнайлардың көпшілігі ауыр, күкіртті және жоғары күкірттілерге жатады. Мұнай-химиялық процестерге шикізат және мотор отындары өндірісінің негізі болып табылатын мөлдір фракциялардың құрамы аз күкіртті мұнайлармен салыстырғанда, мұндай мұнайларда тым аздау. Мұндай мұнайлардан мөлдір (жеңіл) фракциялардың шығуын арттыру мәселесі катализаторларды кең қолданып, оларды терең өңдеу жолымен шешілуі мүмкін.
Каталитикалық крекинг
Каталитикалық крекинг қазіргі уақытта мұнайды тереңдетіп өңдеу процестерінің дамуына байланысты ерекше үлкен мағынаға ие болып жатқан мұнай өңдеудің негізгі екіншілікті процестерінің бірі болып табылады.
Крекинг - жеңіл фракциялардың шығымын өсіруге және олардың сапасын арттыруға, бастысы жеңіл мотор отындарын алуға, кейде басқа мақсаттарға жетуге өткізілетін мұнайды немесе оның фракцияларын деструктивті өңдеу процесі. Крекингте мұнайдың жоғары молекулалық компоненттерінің деструкциясы, ыдырауы жүреді, сонымен қатар синтездің басқада күрделі процестері жүреді.
Каталитикалық крекинг процесінің
химиялық негіздері
Каталитикалық крекинг процесінде катализаторлардың ролін анықтау үшін онда түзілетін өнімдерді қарастырып, сол мәліметтерді сәйкесті термиялық крекинг мәліметтерімен салыстырған дұрыс (1-кесте) . Бірінші кестеден көрініп тұрғандай, алынатын өнімдердің және өтіп жатқан реакциялардың сипаттарының айырмашылықтары өте үлкен, ол тек қана бұл процестердің өтуінің әр түрлі механизмдерімен түсіндіріледі.
Жоғарыда айтылғандай термиялық крекинг бос радикалдар қатысуымен болатын радикалды-тізбектік механизм арқылы өтетіні анық дәлелденген. Каталитикалық крекингтің термиялық крекингтен айырмашылығы оның тізбекті карбактионды механизммен өтетіні. Процесс жағдайында көмірсутектер крекингпен қатар алкилдеу, изомерлеу, полимерлеу және деалкилдеу реакцияларына қатысады.
Карбкатиондық механизм қазіргі тәжірибелік бақылаулармен сәйкес келеді және каталитикалық крекингтің сипатты ерекшеліктерін түсіндіруге мүмкіндік береді.
Карбкатиондарды зарядтың көміртек атомымен аз иә көп дәрежеде ассоциацияланған органикалық катиондар ретінде көрсетуге болады. Оларды классикалық карбкатион (карбений ионы) және бейклассикалық катиондар (карбоний ионы) деп айырады. Карбкатион термині өзіне осы екі түсінікті енгізеді және оң зарядталған органикалық бөлшектерді белгілеудің жалпы жолы болып табылады. Карбений иондары ди және үш координацияланған бола алады:
+ + + + + CH 3 ; (CH 3 ) 3 C; (C 6 H 5 ) 3 C; RCH = CR; C 6 H 5
ди- және үшкоординацияланған карбений ионының қарама-қарсы салмағына карбоний ионы мысалы, СН 5 түрлі төрт немесе бес лигандтары көміртек атомдарымен ассоциацияланған. Бұл бөлшектердің өмір сүруі және түзілуі суперқышқылды орталарда мүмкін. Жеткілікті жақсы зерттелген классикалық карбкатиондармен (карбений ионы) салыстырғанда бейклассикалық карбкатиондар (карбоний ионы) аздау зерттелген.
Каталитикалық крекинг үшін шешуші рольді карбений иондарының түзілуі және түрленуі атқарады. Карбений ионы үш SP 2 - гибридті байланыспен жазық немесе жазықтау келеді. Мұндай құрылымдарда көршілес топтардың карбений ионының бос р-орбиталімен әрекеттесуі зарядты делокализациялау арқылы ионды тұрақтандыруға үлес қосады. Ол гиперконьюгация жолымен, деформацияланған байланыстардың коньюгациялану жолымен немесе электронды жүйемен алкилді тұрақтандыру жолымен бөлінбеген электрондық жұбы бар атомдар арқасында болуы мүмкін.
Алкилді топтардың тұрақтандыру әсері гиперконьюгацияның және индукциялық эффектінің (+J) бірігу нәтижесінде болады.
1-кесте. Термиялық және каталитикалық крекинг процестерін салыстырмалы бағалау
Карбений иондары каталитикалық крекинг жағдайында екі түрлі негізгі реакция нәтижесінде түзілуі мүмкін: 1) катионның (протонның) қанықпаған молекулаға қосылуы және 2) бейтарап молекуладан гидрид ионының үзілуі. Протонның қанықпаған молекулаға қосылуы қышқылдың күшіне, түзілген жаңа катионды тұрақтандыратын агенттердің болуына, ортаның химиялық инерттілігіне және диэлектрик өткізгіштігіне тәуелді. Олефиндерді протондау қос байланыстың π-электрондарын атқылау жолымен өтеді. Ол жол π-комплекстің және әрі қарай жаңа алкилді катионның түзілуіне әкеледі.
Ароматты молекуланы протондау жағдайында заряд сақиналы құрылым бойынша делокализденеді.
+
HX [ →H + ] + X - + X -
Карбений иондардың түзілуінің екінші тәсілі - гидрид ионды бейтарап молекуладан үзу, соңғылардың бренстед және льюис қышқылдарымен (бренстедтік және льюистік катализаторлардың қышқылдық орталығы) немесе карбкатиондармен әрекеттестіру арқылы іске асады.
RH + H + → R + + H 2
R 1 H + R 2 + → R 1 + + R 2 H
RH + L → R + + LH,
мұнда L-Льюис қышқылы, мысалы AlCl 3
Катализаторлардың қышқылдық орталықтарымен (бренстедтік және льюистік) крекингті иницерлеу реакциялары процестердің бастапқы сатыларында маңызды роль атқарады.
Каталитикалық крекингте жүретін реакциялар. Карбений иондары - реакцияға түсу қабілеті өте зор қосылыстар. Сәйкесті радикалды реакциялардан иондық реакциялардың жылдамдық константалары бірнеше реттілікке жоғары. Карбений ионының салыстырмалы тұрақтылығын, олардың түзілу жылуларынан (кДж/моль) білуге болады.
CH 3 + 1097 CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 + 883
+
CH 3 CH 2 + 955 CH 3 CH 2 CHCH 3 812
+
CH 3 CH 2 CH 2 + 917 (CH 3 ) 3 C 737
+ +
CH 3 CHCH 3 833 (CH 3 ) 3 CCH 2 812
Бұл мәліметтерден карбений иондарының тұрақтылығы мынадай ретпен өсетіні көрініп тұр: біріншілікті < екіншілікті < үшіншілікті.
Каталитикалық крекинг жағдайында өтетін көмірсутектердің түрленулерінің сипаттамасы карбенийлік иондарының реакцияларымен анықталады. Карбенийлік иондарының негізгі реакциялары: гидрид - иондарды және алкил аниондарды (изомерлеу, диспропорциялау) моно және бимолекулалық тасымалдау (үзу)
реакциялары, С-С байланыстарды үзу реакциялары (β-ережесі бойынша мономолекулалық ыдырау), бимолекулалық орын басу және қосып алу реакциялары (полимерлеу, алкилдеу) .
Изомерлеу реакциялары. Карбений иондарының радикалдардан едәуір айырмашылығы олардың гидрид-иондарды және алкиланиондарды мономолекулалық тасымалдау механизмі бойынша өтетін изомерлену реакцияларына (зарядтың изомерленуі, қанқалық изомерлену) қабілеттілігі.
Карбенийлік иондардың зарядтарының изомерленуі көмірсутектік тізбектің (гидрид-ионды мономолекулалық тасымалдау) бойымен 1-2 гидридті ығыстыру жолымен іске асады.
+ + +
CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 3 CH 3 CHCH 2 CH 2 CH 3 CH 3 CH 2 CHCH 2 CH 3
Метил тобын ауыстыру жолымен қанқалық изомерлеу (тізбектің изомерленуі) әдетте ең тармақталған карбений иондарын түзуіне әкеледі. Гибридті ығысу (зарядтық изомерленуі) жылдамдығынан гөрі мұндай процестің жылдамдығы 1000 есе төмен. Берілген процеске аралық протондалған циклопротонды сақиналарды енгізетін механизм қабылданған. Мысалы н- пентаннан изопентанның түзілуі келесі механизммен өте алады:
CH 3 CH 3
CH +CH CH 3
+
CH 3 -CH-CH 2 -CH
2 -CH 3 CH 5 HC-CH 2 CH 3 -CH-CH 3 CH 3 -C-CH 2 -CH 3 .
+
H +
Изомерленудің басқа түрі молекулада өз орнын өзгертетін ең кемінде көміртектің үшіншілікті атомына ие, көмірсутек қанқасының өзгеруіне негізделген:
CH 3 CH 3
CH 3 -CH-CH 2 -CH 2 -CH 3 CH 3 -CH 2 -CH-CH 2 -CH 3 .
Екіншілікті көміртек атомын үшіншіліктіге айналдырудан гөрі мұндай изомерлеуді жүзеге асыру жеңіл болғандықтан, активтілігі кемдеу катализаторларды қолдануға болады. Екі түрлі изомерлеуді инницирлейтін катализаторларда екіншіліктен үшіншіліктіліге айналдырудан гөрі үшіншілікті көміртек атомының жағдайының өзгеруіне байланысты процестер жылдамдау өтеді. Мысалы, HF және 10% BF 3 құрайтын катализаторлардың қатысында гександы изомерлеудің келесі түрлері өтеді (цифрлермен салыстырмалы жылдамдықтары белгіленген) :
C - C - C - C - C - C
12 ↓↑ 15
C С
5800
C-C-C-C-C C-C-C-C-C
116000
58 ↓↑ 200
C С C
8, 6
C - C - C -С С - C - C - C.
1, 5
С
Демек, реакция өнімдерінің реттелуі, соның ішінде изомерленуі температурадан басқа катализатордың активтілігіне де тәуелді болу керек. Бәлкім, катализатордағы қышқылдың күшін өзгертіп, талғамдылыққа әсер етуге болады. Қатты катализаторларды қолданғанда бұл өте маңызды, олардың қышқылдық күштері әр түрлі өңдеу тәсілдермен жеңіл өзгереді.
Гидрид-ионды бимолекулалық тасымалдау (үзу) реакциясын төмендегідей бейнелеуге болады:
+ + CH 3 CHCH 2 CH 3 +CH 3 CH(CH 3 ) CH 3 →CH 3 CH 2 CH 2 CH 3 +CH 3 C(CH 3 ) CH 3 .
Көмірсутек молекуласынан гидрид-ионды үзу реакциясында карбкатионның активтілігі мына қатарда азаяды:
R + бір. > R + екін. > R + үшін.
Реакцияның мұндай түрінің мәні катализатордың бетінде алғашқы карбений ионы шыға бастағаннан кейін тізбекті процестің дамуына негізделген. Гидридті тасымалдау реакциясы өте жылдам, ал құрылысы нормальді барлық алкандарға екіншілікті сутекті үшіншілікті карбений ионымен үзу жылдамдығы бірдей екендігі анықталған. Үшіншілік-үшіншілікті гидридті тасымалдау, екіншілік-үшіншіліктен, ал ол өзара біріншілік-екіншіліктен жылдам өтеді, яғни гидрид- ионды үзу жылдамдығына алынатын ионды тұрақтандыруға үлес қосушы көршілес топтар әсер етеді.
Алкилароматтық көмірсутектерді крекингтегенде маңызды роль атқаратын диспропорциялау реакциясы алкиланиондарды бимолекулалық тасымалдау (үзу) реакциясына мысал болып табылады, мысалы, кумолды крекингтегенде:
2 + қышқылдық
орталық
Көміртек-көміртек байланысын үзу реакциясы (крекинг реакциясы) . Крекинг реакциясының ең сипатты түрі болып табылатын β-ережесі бойынша ыдырау: ең әлсіз байланыс β-С-С бойынша карбений иондарының ыдырауы.
+
R 1 - CH 2 + CH 2 =CH-CH 2 -CH 2 -R 2
+
R 1 -CH 2 -CH 2 -CH-CH 2 -CH 2 -R 2
+
R 1 - CH 2 - CH 2 - CH= CH 2 +CH 2 -R 2
Түзілетін олефиндер бірінші көміртек атомында қос байланысын құрайды және газдық фазаға өтеді; катализатор бетінде алғашқыдан гөрі көміртек атомының саны аздау карбений ионы қалады. Крекинг мүмкін болатын екі карбений иондарының ең тұрақтысын түзу арқылы жүреді:
+
CH 3 + CH 2 =CH-CH 2 -CH 2 -R
+
CH 3 -CH 2 -CH-CH 2 -CH 2 -R
+
CH 3 -CH 2 -CH= CH 2 + CH 2 -R
Түзілген карбений ионы өте тұрақты конфигурацияға изомерленеді немесе десорбцияланады, не қайта крекингтелінеді. Бұл - эндотермиялық реакция. Ыдырауға икемділігі біріншілікті ионнан екіншіліктіге және екіншіліктен үшіншіліктіге өткенде төмендейді. Карбений иондарын изомерлеу (экзотермиялық реакция) және ыдырау (эндотермиялық реакция) энергетикасын салыстыру изомерленудің көптеген жағдайларда ыдырауға көшетінін көрсетеді. Үшіншілікті карбкатиондардың басым болып түзілуі және олардың тұрақтылығы көміртек атомдар саны көп тармақталған алкилді карбений иондарын ыдыратқанда изоқұрылымдардың жинақтауына әкелуге тиісті.
Қанықпаған қосылыстарға карбений иондарын бимолекулалық қосып алу реакциясы жаңа С-С байланыстың түзілуіне әкеледі. Бұл реакция түріне олефиндерді полимерлеу, парафиндерді және карбений иондарының қатысында ароматты көмірсутектерді алкилдеу реакциялары жатады.
Олефиндерді полимерлеу тізбектелген сатылардан тұрады:
инициирлеу С = С + HX C - C- + X -
тізбектің дамуы C = C + R + → R - C -C +
тізбектің үзілуі R + + X - → RX.
Ароматты көмірсутектерді алкилдеу аралық π - және σ - комплекстерін түзумен өтеді:
π-комплекс σ-комплекс
Қатты қышқылды катализатор жағдайында процестің механизмін келесі түрде көрсетуге болады.
Алғашқыда катализатордың бетіндегі қышқылды орталығында алкилдеуші агенттің сорбциясы жүреді. Қатты қышқылды катализатор жағдайында активтік орталық - Бренстедтің қышқылдық орталығы, ал адсорбцияланатын өнім - карбений ионы:
+σ -σ k 1 + -
CH 2 =СH 2 + H-O- Бет CH 3 -CH 2 O-Бет.
k 2
Егер карбенийлік ионның беттік тепе-теңдігі тез орнаса, реакцияның жалпы жылдамдығы карбений ионның түзу жылдамдығымен емес, бензолды сақинаның карбенийлік ионмен әрекеттесу жылдамдығымен лимиттенеді.
+ - k 2 -
+ CH 3 -CH 2 ---O- Бет Бет -О---
Содан кейін десорбция болады және соның нәтижесінде алкилароматты көмірсутек түзіледі және катализатордың бастапқы қышқылдық Бренстед орталығы регенерацияланады.
- k 3 -σ +σ
Бет-O--- Бет -О-Н + -СН 3
k 4
Мұнай көмірсутектерінің каталитикалық крекингі
Алкандардың каталитикалық крекингі. Алкандарды крекингтегенде карбкатиондардың түзілуі біріншілікті акт болып табылады (процесті иницирлеу) . Қатты қышқылды катализаторларға (цеолиттерге) процесті иницерлеудің келесі гипотезалары ұсынылған:
- өнім ретінде сутекті түзілетін гидрид-ионды Бренстедтің күшті қышқылдық орталығымен үзгенде карбенилік ион түзіледі;
- бастапқы ион өздігінен көміртек (карбоний ионы) болып келеді, ол Бренстедтің күшті орталығынан үзілетін протонды қосу арқылы үзіледі;
- бастапқы заттарды термиялық крекингтегенде алынатын олефиндердің Бренстед орталығында адсорбциялау арқасында карбенийлік ион түзіледі;
- шикізат молекуласын цеолиттің саңылауларындағы күшті электр өрісінің әсерімен поляриздегенде карбкатион түзіледі.
Бренстедтің қышқылды орталықтарындағы газдық фазада термиялық ыдыраумен түзілетін олефиндерден карбенийлік иондардың түзілетініне негізделген гипотеза қабылданған. Түзілетін олефиндер катализаторда жатқан протонды қосып алады (Бренстед орталықтары) және карбкатионға айналады.
-
RCH = CH 2 + H + A → RCH + CH 3 + A - .
Түзілетін карбенийлік ион бастапқы алкан молекуласынан гидрид-иодын үзеді:
+
RCHCH 3 + CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 3 →
+
→RCH 2 CH 3 + CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 .
Әрі қарай реакция тізбекті жолмен дамиды. Түзілген карбений ионы шамалы карбкатиондарды және газ тәріздес β -олефиндерді түзумен қатар β-ыдырауға ұшырайды. Сонымен қатар карбенилік иондардың изомерлену реакциялары бір уақытта өтеді. Изомерлену гидрид-ионды ауыстыру жолымен (зарядтың изомерленуі), сонымен қатар метиланионды ауыстыру арқылы да өтеді. Изомерлену кезеңінде бөлінетін жылу ыдыратуға жұмсалады. Түрлену мына сұлба бойынша өтеді:
+ +
CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 →CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 + CH 2 =CH 2
↓↑
+ +
CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CHCH 3 →CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 + CH 2 =CHСН 3
↓↑
+ +
CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 CHСН 2 CH 3 →CH 3 CH 2 CH 2 + CH 2 =CHСН 2 СН 3 .
Иондарды изомерлеудің жоғары жылдамдығы біріншілікті карбкатионды ыдырату өнімі - этиленді өте аз мөлшерінде түзуіне әкеледі.
Қанқалык изомерлену көмірсутек қанқасы тармақталған өнімдерді береді:
+ +
CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 CHCH 2 CH 3 CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 CH (CH 3 ) CH 2
+ +
CH 3 CH 2 CH 2 + CH 2 =C(CH 3 ) 2 ← CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 C(CH 3 ) CH 3 .
Экзотермиялық изомерлеудің және эндотермиялық β-ыдыраудың кезектесуі 3-5 сутек атомдарын құрайтын карбкатиондарды түзуге шейін жалғасады. Бұл иондарды изомерлеудің жылу эффектілері типті ыдырауға жұмсалатын жылудың орнын да толтыра алмайды. Сондықтан С 3 -С 5 карбкатиондар изомерленгеннен кейін бастапқы көмірсутектің молекуласынан гидрид-ионын үзеді:
+ +
CH 3 CH 2 CH 2 →CH 3 CHCH 3
+
CH 3 CHCH 3 +CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 3 →
+
→ CH 3 CH 2 CH 3 + CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 .
Содан кейін процестің бүкіл циклі қайталанады. Тізбектің үзілуі карбкатион катализатордың анионымен кездескенде өтеді:
+ -
CH 3 CH 2 CH 2 + A → CH 3 CH 2 CH 2 A.
Бірінші сатысы - алканнан гидрид-ионды үзу - мына жағдайда жылдам өтеді, егер гидрид-ион үшіншілікті көміртек атомынан үзілсе. Сондықтан тармақталған алкандардың крекингтеу жылдамдығы нормалдылардан жоғары болады. Сонымен қатар иондардың үшіншілікті карбкатиондарды үзумен ыдырауы ең жеңіл жүретіні, нәтижесінде көміртек атомдарының саны 4 және одан жоғары нормалды алкандардың ыдырау өнімдерінде изоқұрылымдар басым болады.
Алкандарды каталитикалық крекингтеу жылдамдықтары оларды термиялық крекингтеу жылдамдығынан 1-2 реттілік артық.
Циклоалкандарды каталитикалық крекингтеу. Циклоалкандарды каталитикалық крекингтеу жылдамдығы көміртек атомдар саны бірдей алкандарды крекингтеу жылдамдығына жақын және үшіншілікті көміртек атомы болғанда артады.
Иницирлеу сатысы - карбкатиондардың пайда болуы- қаныққан алкандарда және циклоалкандарда бірдей өтеді. Термиялық крекинг нәтижесінде алкендердің шамалы мөлшері түзіледі, олар катализатордан протон қосып карбкатионға айналады.
Түзілген карбений иондары циклоалкан молекуласынан гидрид-ионын үзеді. Гидрид-ионды үшіншілікті көміртек атомынан үзу екіншіліктіден жеңіл өтеді, сондықтан крекингтеу тереңдігі сақинадағы орынбасарлар санының өсуімен артады:
Молекула құрылысы:
Крекинг тереңдігі, % 47 75, 6 78, 6 51, 8
Циклогексилдік ионның ыдырауы екі жолмен өтуі мүмкін: 1) сақинаны үзумен және 2) сақинаны үзусіз.
1)
R
+
+ R + → → CH 2 - CH 2 -CH 2 -CH 2 -C=CH 2
-RH
β- С-С - байланысы үзілгенде алкилді ион түзіледі, ол алкил түрлі иондарға жеңіл изомерленеді:
+ +
H 2 C=C(R) CH 2 CH 2 CH 2 CH 2 → H 2 C=C(R) CHCH 2 CH 2 CH 3 .
Соңғысы бастапқы көмірсутектен гидрид-ионды үзуі мүмкін, алкен молекуласына немесе катализаторға протон беріп, β - ережесі бойынша ыдырауы мүмкін.
+
CH 2 =C(R) CH=CH 2 + CH 2 CH 3
R
+
H 2 C=C(R) CHCH 2 CH 2 CH 3 CH 2 =C(R) CH 2 CH 2 CH 2 CH 3 + R +
R-CH=CH 2
+
CH 2 =C(R) CH=CHCH 2 CH 3 + R-CHCH 3
-H +
Осы жолмен крекингтегенде циклогексан гомологтарынан алкендер және диендер түзіледі.
2. Циклгексилдік иондар алкенге немесе катализаторға протон бере алады және циклалкенге айнала алады:
- H +
С-С - байланысы бойынша ыдыраудан көрі, бұл жол энергетикалық тұрғыдан тиімді.
Арендердің шығымын арттырып циклоалкендер цикла-лкандардан гөрі жылдам крекингтеленеді.
Арендердің шығымы циклогександардың түрлену өнімдерінің 25%-ына және одан жоғары мәнге жетеді, ал циклоалкендерді крекингтеу газдарында алкандарды крекингтеу газдарымен салыстырғанда сутектің мөлшері жоғары болады.
Сонымен қатар циклогександардың циклопентандарға изомерленуі және керісінше болуы байқалады:
Циклопентандар каталитикалық крекинг жағдайында циклогександардан өте тұрақты. Циклоалкан молекуласындағы ұзын бүйірлі тізбектер болса бүйірлі тізбектің изомерленуі және молекуланың деалкилденуі мүмкін.
Бициклдік циклоалкандар моноциклоділерден гөрі жоғары дәрежеде ароматтанады. Декалинді каталитикалық крекингтегенде (500 0 С), арендердің шығымы, түрленген декалиннің шамамен 33%-ін құрайды. Тетралинді дәл сондай жағдайда крекингтесе одан да көп ароматтық қосылыстар (87, 6%) түзіледі.
Алкендерді каталитикалық крекингтеу. Мұнайлы фракцияларда алкендер болмайды, бірақ алкандарды және циклоалкандарды термиялық ыдыратқанда түзіледі және олардың термокаталитикалық түрлену процесін соңғы өнімдерінің құрамын анықтайды. Сондықтан каталитикалық крекинг жағдайында алкендердің каталитикалық түрлену заңдылықтары қызықтыратын нәрсе.
Алкендерді каталитикалық крекингтеу жылдамдығы сәйкесті алкандарды крекингтеу жылдамдығынан 2-3 (реттілікті) саты жоғары, ол карбенийлік иондардың алкендерден жеңіл түзілетінімен түсіндіріледі.
+ +
CH 2 =CHCH 2 CH 3 + H→CH 3 CHCH 2 CH 3 + 724 кДж/моль
Алкен молекуласына протонды қосқанда, алканнан гидрид-ионды үзгендегіндей ион түзіледі, ол каталитикалық крекингте олардың реакцияларының ортақтығын анықтайды.
... жалғасыСіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz