Skillnad mellan termisk sprickbildning och katalytisk sprickbildning
Share
Huvudskillnad - Termisk sprickning jämfört med katalytisk sprickbildning
Petroleumraffinering är bearbetning av råolja för att erhålla önskade produkter. Det finns flera petroleumraffineringsprocesser som är till hjälp vid omställning av råolja till användbara produkter. Ett raffinaderi är ett stort industriområde som består av ett antal bearbetningsenheter. Reaktionerna som äger rum i ett raffinaderi innefattar destillation, sprickreaktioner, reformeringsreaktioner, polymerisation, isomerisering etc. Termisk krackning och katalytisk krackning är sådana reaktioner som används för att bryta ned stora molekyler i mindre föreningar. Huvudskillnaden mellan termisk sprickbildning och katalytisk sprickbildning är det termisk krackning använder värmeenergi för nedbrytning av föreningar medan katalytisk krackning innefattar en katalysator för att erhålla produkter.
Viktiga områden som omfattas
1. Vad är Thermal Cracking
- Definition, mekanism och exempel
2. Vad är katalytisk sprickbildning
- Definition, mekanism och exempel
3. Vad är skillnaden mellan termisk sprickbildning och katalytisk sprickbildning
- Jämförelse av viktiga skillnader
Nyckelord: katalysator, katalytisk sprickbildning, sprickbildning, råolja, isomerisering, hydrokrackning, flytande fas katalytisk sprickbildning, petroleum, raffinaderi, polymerisering, termisk sprickbildning, katalytisk crackning av ångfas
Vad är Thermal Cracking
Termisk krackning är processen att bryta ner stora föreningar i små föreningar vid höga temperaturer och höga tryck. Slutprodukterna från den termiska krackningen är små kolvätemolekyler. Temperaturen som används för denna process är ca 500-700oC. Trycket är ca 70 atm.
Termisk krackning innefattar brytning av kol-kolbindningar och kolvätebindningar. Produkterna med termisk sprickbildning är alltid mindre än reaktanter. För det mesta är slutprodukterna små alkaner och alkener. Men ibland ges även små omättade molekyler som alkyner.
Figur 1: Ett oljeraffineri
När kemiska bindningar bildas frigörs energi. Likaså krävs energi för att bryta en kemisk bindning. Sålunda kräver reaktionerna innefattande bindningsbrytning energi från utsidan, och termisk krackning är mycket endoterm. Förändringen i entalpy är ett stort positivt värde. På grund av bildandet av små molekyler från stora molekyler, ökar entropin också.
Moderna raffinaderier använder termiska krackningsprocesser för tre stora tillämpningar. De är visbreakande, termisk bensinproduktion och fördröjd kokning. Visbreaking är en process som används för att minska bränslets viskositet. Termisk bensinproduktion innebär både minskningar av viskositeten att återvinna en maximal mängd bensin. Målet med fördröjd kokning är att maximera bildningen av sprickprodukter.
Vad är katalytisk sprickbildning
Katalytisk sprickbildning är uppdelningen av stora föreningar i små kolväten med användning av en syrakatalysator. Denna sprickningsprocess kan utföras med mindre temperatur och tryckförhållande. Därför är driften av bearbetningsenheten mycket enklare än den för termisk sprickbildning.
Figur 2: En fluidkatalytisk krackare
Moderna kakor använder zeolit som katalysator. Zeolit är en komplex aluminosilikat. När zeolit används för denna sprickningsprocess kan vi använda måttliga temperaturer som 450oC och måttligt tryck.
Katalytisk sprickbildning kan göras på två viktiga sätt. De är vätskefasbrytning och ångfasbrytning. I katalytisk krackning i flytande fas, reaktionsblandningen bibehålles vid en temperatur av ca 500oC och 20 atm tryck. Kisel eller besläktade föreningar används ofta som katalysator. Denna process resulterar i oktantal som sträcker sig från 65 till 70. I ångfas katalytisk krackning, ca 600oC-temperatur och 10 atm tryck används. Den använda katalysatorn är aluminiumoxid. Denna sprickbildning görs i närvaro av vätegas. Det kallas också hydrokrackning. Här bryts kol-kol-bindningarna ned.
Skillnad mellan termisk sprickbildning och katalytisk sprickbildning
Definition
Termisk sprickning: Termisk krackning är processen att bryta ner stora föreningar i små föreningar vid höga temperaturer och höga tryck.
Katalytisk sprickbildning: Katalytisk sprickbildning är uppdelningen av stora föreningar i små kolväten med användning av en syrakatalysator.
Metod
Termisk sprickning: Termisk sprickbildning innebär sprickbildning genom att applicera höga temperaturer och tryck.
Katalytisk sprickbildning: Katalytisk krackning innefattar sprickbildning genom tillsats av katalysatorer tillsammans med måttlig temperatur och tryck.
Temperatur
Termisk sprickning: Temperaturen som används vid termisk krackning varierar mellan 500-700oC.
Katalytisk sprickbildning: Temperaturen som används vid katalytisk krackning varierar mellan 475-530oC.
Tryck
Termisk sprickning: Trycket som används vid termisk sprickbildning är ca 70 atm.
Katalytisk sprickbildning: Trycket som används vid katalytisk krackning är ca 20 atm.
tillämpningar
Termisk sprickning: Termisk krackning används för visbreaking, termisk bensinproduktion och fördröjd kokning.
Katalytisk sprickbildning: Katalytisk krackning används för att erhålla bränsle med oktantal 65-70.
Slutsats
Termisk krackning och katalytisk krackning är två huvudprocesser som används i petroleumraffinaderier för att erhålla användbara produkter ur råoljedestillat. Båda teknikerna har fördelar såväl som nackdelar. Huvudskillnaden mellan termisk krackning och katalytisk krackning är att termisk krackning använder värmeenergi för nedbrytning av föreningar medan katalytisk krackning innefattar en katalysator för att erhålla produkter.
referenser:
1. "Termisk sprickning." Kemisk ingenjörsbehandling, tillgänglig här. Åtkomst 18 september 2017.
2. "Cracking." [Email protected], Tillgänglig här. Åtkomst 18 september 2017.
3. "Cracking alkaner - termisk och katalytisk." Chemguide, Tillgänglig här. Åtkomst 18 september 2017.
Image Courtesy:
1. "Imperial Oil Refinery" av Kurgan (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
2. "Fluid Catalytic Cracker" By Valero Energy Corporation / TX - (Public Domain) via Commons Wikimedia
