Cracking (hóa học) là gì? Chi tiết về Cracking (hóa học) mới nhất 2022

Trong hóa dầu, địa chất dầu khí and hóa hữu cơ, cracking là quy trình trong các số đó những hợp chất hữu cơ nan giải như kerogen hoặc những hydrocarbon kết cấu to bị phá tan thành những hợp chất dễ dàng hơn hoàn toàn như là là những hydrocarbon nhẹ nhàng hơn, bằng phương pháp bẻ gãy những kết nối giữa những nguyên tử carbon trong những hợp chất trên. Gia tốc phản xạ của cracking and những mẫu sản phẩm sau cùng lệ thuộc không hề ít vào độ ẩm and sự xuất hiện của rất nhiều chất xúc tác. Cracking phá tan những alkan to thành những alken bé nhiều hơn, có ích hơn. Giai đoạn này rất có thể yên cầu độ ẩm cao and căng thẳng cao.

Phía ngoài nghành hóa dầu, thuật ngữ “cracking” đc cần sử dụng để biểu đạt bất cứ loại phân loại những phân tử nào bên dưới ảnh hưởng tác động của độ ẩm, chất xúc tác and dung môi, ví dụ điển hình như trong những quy trình chưng cất huỷ hoại hoặc chưng khô.

Cracking sử dụng xúc tác chất lỏng tạo nên con số to nhiều chủng loại xăng and LPG, trong những lúc hydrocracking tạo nên con số to nguyên vật liệu phản lực, dầu diesel, naphtha, and LPG.

220px Russian Cracking

Nhà máy sản xuất lọc dầu cần sử dụng quy trình cracking Shukhov, Baku, Liên Xô, 1934.

Lịch sử dân tộc and bản quyền sáng tạo[sửa | sửa mã nguồn]

Vladimir Shukhov, một kỹ sư Nga, đã sáng tạo ra and cấp bằng bản quyền sáng tạo cho một trong những chiêu trò không giống nhau của chiêu trò cracking nhiệt (đc gọi là “quy trình cracking của Shukhov”, “quy trình cracking Burton”, “quy trình cracking của Burton-Humphreys” and quy trình cracking “Dubbs”) lần thứ nhất vào khoảng thời gian 1891 (Đế chế Nga, bằng bản quyền sáng tạo số 12926, ngày 7 tháng 11 năm 1891).[1] Một bản quyền sáng tạo đã đc cần sử dụng ở 1 mức độ tiêu giảm ở Nga, nhưng sự cách tân và phát triển của sáng tạo này chưa được theo dõi bản quyền. Trong thập kỷ đầu của thế kỷ 20 những kỹ sư người Mỹ William Merriam Burton and Robert E. Humphreys cách tân và phát triển hòa bình và đã được cấp bằng bản quyền sáng tạo một giai đoạn gần giống với bằng bản quyền sáng tạo tiên phong hàng đầu.049.667 của Đất nước Hoa Kỳ vào trong ngày 8 tháng sáu năm 1908. Một vài ưu thế của chính bản thân nó là cả bình ngưng and nồi hơi đều đc giữ bên dưới căng thẳng cao.[2]

Mặc dù thế, trong những phiên bản trước đây, nó là một quy trình xẩy ra theo lô, chứ không hẳn là liên tiếp, and nhiều bằng bản quyền sáng tạo đc chứng nhận ở Mỹ and Âu Lục, mặc dầu không hẳn tổng thể toàn bộ đều phải sở hữu năng lực tiến hành trên thực tiễn.[1] Năm 1924, một phái đoàn từ Tập đoàn lớn Dầu mỏ Sinclair của Đất nước Hoa Kỳ đang đi đến thăm Shukhov. Sinclair Oil có vẻ muốn ý kiến đề nghị rằng bằng bản quyền sáng tạo của Burton and Humphreys, đc cần sử dụng bởi Standard Oil, đc lấy từ bằng bản quyền sáng tạo của Shukhov về việc cracking dầu mỏ, như đc biểu đạt trong bằng bản quyền sáng tạo của Nga. Nếu như việc rất có thể đc tiến hành, nó rất có thể đẩy mạnh gia thế của rất nhiều C.ty kẻ thù của Mỹ muốn làm mất đi hiệu lực hiện hành bằng bản quyền sáng tạo Burton-Humphreys. Trong điều kiện Shukhov hài lòng với những người Mỹ về nguyên lý, chiêu trò của Burton giống với bằng bản quyền sáng tạo 1891 của ông, mặc dầu lưu ý của ông về điều này đa số là để cam kết rằng “ngành công nghiệp dầu mỏ của Nga rất có thể đơn giản sản xuất một cỗ máy được cho phép cracking theo bất cứ mạng lưới hệ thống biểu đạt nào mà không xẩy ra buộc tội bởi người Mỹ về việc mượn bằng bản quyền sáng tạo không tính phí”.[3]

Hóa học[sửa | sửa mã nguồn]

Một vài lượng to những phản xạ hóa học giới thiệu trong quy trình cracking, đa số chúng dựa vào những gốc chủ quyền. Mô phỏng laptop nhằm mục đích loại hình hoá các gì xẩy ra trong quy trình cracking hơi đã gồm có hàng ngàn hoặc thậm chí còn hàng trăm phản xạ trong loại hình của chúng. Những phản xạ chính xẩy ra gồm có:

Khởi động[sửa | sửa mã nguồn]

Giữa những phản xạ này một phân tử lẻ loi phân thành hai gốc chủ quyền. Chỉ một trong những phần nhỏ dại của rất nhiều phân tử khởi động sự thật thông qua quy trình khởi động, nhưng các phản xạ này là thiết yếu để có thể tạo ra những gốc chủ quyền dẫn đến những phản xạ sót lại. Trong quy trình cracking hơi, việc đó thường ảnh hưởng đến phá tan một kết nối hóa học giữa hai nguyên tử carbon, thay thế vì kết nối giữa một nguyên tử carbon and một nguyên tử hydro.

CH3CH3 → 2 CH3

Tách hydro[sửa | sửa mã nguồn]

Trong những phản xạ này, một gốc chủ quyền sa thải một nguyên tử hydro từ 1 phân tử khác, biến phân tử thứ 2 thành một gốc chủ quyền.

CH3• + CH3CH3 → CH4 + CH3CH2

Sự phân rã triệt để[sửa | sửa mã nguồn]

Trong những phản xạ này, một gốc chủ quyền phân tách ra thành hai phân tử, một là alken, and một gốc chủ quyền khác. Đây là quy trình dẫn đến những mẫu sản phẩm alken.

CH3CH2• → CH2=CH2 + H•

Sự bổ sung cập nhật triệt để[sửa | sửa mã nguồn]

Trong những phản xạ này, ngược lại những phản xạ phân rã triệt để, một gốc chủ quyền phản xạ với cùng một alken phân thành một gốc chủ quyền to hơn. Những giai đoạn này ảnh hưởng tới việc dựng nên những mẫu sản phẩm thơm sau cùng khi cần sử dụng nhiều chủng loại nhiên liệu nặng hơn.

CH3CH2• + CH2=CH2 → CH3CH2CH2CH2

Phản quang kết thúc[sửa | sửa mã nguồn]

Trong những phản xạ này, hai gốc chủ quyền phản xạ cùng với nhau để có thể tạo ra những mẫu sản phẩm không hẳn gốc chủ quyền. Hai vẻ ngoài chấm hết thịnh hành là sự phối hợp lại, trong các số đó hai gốc chủ quyền phối hợp thành một phân tử to hơn, and sự mất thăng bằng, trong các số đó một gốc chuyển một nguyên tử hydro qua một gốc khác, tạo nên một anken and một ankan.

CH3• + CH3CH2• → CH3CH2CH3
CH3CH2• + CH3CH2• → CH2=CH2 + CH3CH3

Ví dụ: cracking butan[sửa | sửa mã nguồn]

Có ba chỗ đứng mà một phân tử butan (CH3-CH2-CH2-CH3) rất có thể bị bẻ gãy. Mỗi chỗ đứng này chứa một phản xạ không giống nhau:

  • 48%: bẻ gãy kết nối CH3-CH2.
CH3* / *CH2-CH2-CH3
Sau cùng phản xạ tạo nên một ankan and một anken: CH4 + CH2=CH-CH3
  • 38%: bẻ gãy kết nối CH2-CH2.
CH3-CH2* / *CH2-CH3
Sau cùng phản xạ tạo nên một ankan and một anken khác loại: CH3-CH3 + CH2=CH2
  • 14%: bẻ gãy kết nối C-H sau cùng (phản xạ đehidro hóa)
H/CH2-CH2-CH2-CH3
Sau cùng phản xạ tạo nên một anken and khí hydro: CH2=CH-CH2-CH3 + H2

Những cách cracking[sửa | sửa mã nguồn]

Cracking nhiệt[sửa | sửa mã nguồn]

Cracking độ ẩm cao tiến bộ hoạt động và sinh hoạt ở căng thẳng tuyệt đối hoàn hảo khoảng chừng 7.000 kPa. Đây là một quy trình tổ hợp không tương xứng, trong các số đó những mẫu sản phẩm giàu hiđrô “nhẹ” đc dựng nên; đổi lại những phân tử nặng hơn ngưng tụ and bị tách hydro. Phản quang thực tiễn đc gọi là đồng ly and tạo nên những anken, đó là cơ sở để chế tạo những mẫu sản phẩm polymer quan trọng trong kinh tế tài chính.[4]

Việc cracking bằng nhiệt hôm nay đc cần sử dụng để “cải tiến” những phân tử rất nặng hoặc để có thể tạo ra những phân tử hoặc chiết xuất nhẹ nhàng hơn, nguyên vật liệu đốt and/hoặc than cốc dầu mỏ. Hai điểm cực đoan của cracking nhiệt về mặt khoanh vùng mẫu sản phẩm đc dấu hiệu bằng quy trình độ ẩm cao đc gọi là “cracking hơi” hoặc chưng khô (khoảng chừng 750 °C tới 900 °C hoặc cao hơn nữa) mà tạo nên etylen and những mẫu sản phẩm có giá cả khác cho ngành công nghiệp hóa dầu, and than cốc lừ đừ (khoảng chừng 500 °C) mà rất có thể chế tạo, bên dưới các tình huống tương thích, than cốc dầu mỏ kim có giá cả, một loại than cốc dầu mỏ tinh thể cao đc cần sử dụng trong chế tạo điện cực trong những ngành công nghiệp chế tạo thép and nhôm.[cần dẫn nguồn]

William Merriam Burton đã cách tân và phát triển một trong các các quy trình cracking nhiệt sớm nhất vào khoảng thời gian 1912 hoạt động và sinh hoạt ở 700–750 °F (370–400 °C) and căng thẳng tuyệt đối hoàn hảo là 90 psi (620 kPa) và đã được gọi là giai đoạn Burton. Ngay tiếp đến, vào khoảng thời gian 1921, cổ phiếu Dubbs, một nhân viên cấp dưới của C.ty Universal Oil Products, đã cách tân và phát triển một giai đoạn cracking nhiệt tiên tiến và phát triển hơn một ít, hoạt động và sinh hoạt ở 750–860 °F (400–460 °C) và đã được gọi là giai đoạn Dubbs.[5] Giai đoạn Dubbs đã đc cần sử dụng thoáng rộng bởi nhiều xí nghiệp sản xuất lọc dầu cho tới đầu trong năm 1940 khi quy trình cracking xúc tác đc đi vào sử dụng.[6]

Cracking hơi[sửa | sửa mã nguồn]

Giai đoạn cracking hơi là một quy trình hóa dầu, trong các số đó những hydrocarbon bão hòa bị phân nhỏ dại thành những hydrocarbon bé nhiều hơn, thường là không bão hòa. Đây là chiêu trò công nghiệp đa số để chế tạo anken nhẹ nhàng hơn (hoặc thường là olefin), gồm có etylen and propylen. Các cơ quan cracker hơi là những cơ sở trong các số đó nhiên liệu như naphtha, khí hóa lỏng (LPG), etan, propan hoặc butan đc crack nhiệt trải qua việc cần sử dụng hơi nước trong 1 dãy lò nhiệt phân để chế tạo những hydrocarbon nhẹ nhàng hơn.

Trong quy trình cracking hơi, nguồn cấp hydrocarbon ở thể khí hoặc lỏng như naphtha, LPG hoặc etan đc pha loãng với hơi nước and được gia công nóng trong thời hạn ngắn trong lò mà dường như không có oxy. Bình thường, độ ẩm phản xạ khá cao, vào tầm khoảng 850 °C, nhưng phản xạ chỉ cho phép giới thiệu trong thời hạn ngắn. Trong những lò nung cracking tiến bộ, thời điểm cư trú đc sụt giảm miligiây để cải tổ công suất, dẫn đến tốc độ khí lên đến gia tốc âm lượng. Sau khoản thời gian đạt đến độ ẩm cracking, khí lập cập được gia công nguội để dừng phản xạ trong đường truyền dụng cụ bàn bạc nhiệt hoặc phía bên trong dụng cụ làm nguội cần sử dụng dầu làm nguội.[7]

Những mẫu sản phẩm đc tạo nên trong phản xạ lệ thuộc vào phần tử của nguồn vào, Phần Trăm hydrocarbon trên hơi, độ ẩm cracking and thời điểm sinh tồn của lò. Nguồn cấp hydrocarbon nhẹ như etan, LPG hoặc naphtha nhẹ phân phối những loại sản phẩm giàu những anken nhẹ nhàng hơn, gồm có ethylene, propylene and butadiene. Nguồn cấp hydrocarbon nặng hơn (không thiếu thốn and naphtha nặng tương tự những mẫu sản phẩm lọc dầu khác) phân phối một trong những trong những này, nhưng cũng cho những mẫu sản phẩm giàu hydrocarbon thơm and hydrocarbon tương thích để lấy vào xăng hoặc dầu nguyên vật liệu. Những loại sản phẩm vượt trội gồm có xăng nhiệt phân (pygas) and BTX.

Độ ẩm cracking cao hơn nữa tạo tình huống cho sự chế tạo ethylene and benzen, trong những lúc độ ẩm rẻ hơn tạo nên lượng propylene, C4-hydrocarbon and những mẫu sản phẩm lỏng cao hơn nữa. Giai đoạn đó cũng dẫn tới sự và lắng đọng chậm của than cốc, một dạng cacbon, trên thành lò phản xạ. Vì than cốc làm giảm năng suất của lò phản xạ, cần rất là cảnh giác khi kiến thiết những tình huống phản xạ để giảm thiểu sự dựng nên của chính bản thân nó. Mặc dù thế, lò nấu hơi thường chỉ rất có thể chạy trong vài ba tháng giữa những lần khử cốc. “Khử cốc” đề xuất kiến nghị lò phải đc phương pháp ly khỏi giai đoạn and tiếp đến một luồng hơi hoặc hỗn hợp hơi / không gian đc trải qua những ống cuộn lò. Giai đoạn phân hủy này thực tế là quy trình đốt cháy carbon, đổi khác lớp cacbon rắn cứng thành cacbon monoxit and carbon dioxide.

Cracking sử dụng chất lỏng xúc tác[sửa | sửa mã nguồn]

220px FCC

Sơ đồ dòng chảy của 1 lò cracking sử dụng xúc tác chất lỏng

Giai đoạn cracking xúc tác ảnh hưởng tới sự xuất hiện của rất nhiều chất xúc tác axit rắn, thường là silica-alumina and zeolit. Những chất xúc tác tạo động lực thúc đẩy sự dựng nên cacbocation, thông qua quy trình bố trí lại and cắt đứt những kết nối CC. Ảnh hưởng đến nứt nhiệt, nứt mèo xẩy ra ở độ ẩm nhẹ nhàng hơn, cứu tiết kiệm nguồn năng lượng. Hơn thế nữa, bằng phương pháp hoạt động và sinh hoạt ở độ ẩm rẻ hơn, sản lượng của anken bị giảm xuống. Anken tạo ra sự mất không thay đổi của nguyên vật liệu hydrocarbon.[8]

Giai đoạn cracking sử dụng xúc tác dạng lỏng là một quy trình hay được dùng and một xí nghiệp sản xuất lọc dầu tiến bộ thường sẽ gồm một máy cracker cat, tính chất là tại những xí nghiệp sản xuất lọc dầu ở Mỹ, do yêu cầu xăng cao.[9][10][11] Giai đoạn đó được cần sử dụng lần thứ nhất vào tầm khoảng năm 1942 and cần sử dụng chất xúc tác dạng bột. Trong Thế chiến thứ 2, Đội quân Liên minh có nguồn phân phối nhiên liệu dồi dào, trái ngược với Đội quân Trục, đội quân bị nợ xăng and cao su thiên nhiên tự tạo trầm trọng. Việc tiến hành triển khai giai đoạn khởi đầu dựa vào chất xúc tác alumin hoạt tính thấp and một lò phản xạ địa chỉ những hạt chất xúc tác bị lơ lửng trong dòng hydrocarbon nguồn tạo thêm trong tầng sôi.

Trong những kiến thiết mới hơn, quy trình cracking xẩy ra bằng phương pháp cần sử dụng chất xúc tác dựa vào zeolit rất hoạt động và sinh hoạt trong 1 đường ống thẳng đứng hoặc dốc lên trong thời hạn ngắn giao thiệp đc gọi là “riser”. Nguồn dầu đã được gia công nóng trước đc phun vào đế của cục bức tốc trải qua những vòi cấp liệu địa chỉ nó giao thiệp với chất xúc tác tầng sôi cực HOT ở một.230 đến 1.400 °F (666 đến 760 °C). Chất xúc tác nóng làm bốc hơi thức ăn and xúc tác những phản xạ cracking phân hủy dầu cao phân tử thành những phần tử nhẹ nhàng hơn gồm có LPG, xăng and dầu diesel. Hỗn hợp hydrocarbon-xúc tác chảy lên trên qua ống nâng trong vài giây, and tiếp đến hỗn hợp đc tách qua xyclon. Những hydrocarbon không tồn tại chất xúc tác đc chuyển đến bộ phân đoạn chính để tách thành nguyên vật liệu khí, LPG, xăng, naphtha, dầu quy trình nhẹ đc cần sử dụng trong động cơ diesel and nguyên vật liệu máy bay, and dầu nguyên vật liệu nặng.

Bài viết liên quan[sửa | sửa mã nguồn]

  1. ^ aă

    M. S. Vassiliou (ngày 2 tháng ba năm 2009). Historical Dictionary of the Petroleum Industry. Scarecrow Press. tr. 459–. ISBN 978-0-8108-6288-3.

  2. ^ Newton Copp; Andrew Zanella (1993). Discovery, Innovation, và Risk: Case Studies in Science và Technology. MIT Press. tr. 172–. ISBN 978-0-262-53111-5.
  3. ^ Oil of Russia. American Cracking for Soviet Refining. Yury Evdoshenko
  4. ^ Speight, James G. (2011). “Thermal Cracking”. The Refinery of the Future. tr. 147–180. doi:10.1016/B978-0-8155-2041-2.10005-0. ISBN 9780815520412.
  5. ^ U.S. Supreme Court Cases & Opinions, Volume 322, UNIVERSAL OIL PRODUCTS CO. V. GLOBE OIL & REFINING CO., 322 U. S. 471 (1944)
  6. ^ Bách khoa toàn thư Ullmann về Hóa chất công nghiệp, Weinheim: Wiley-VCH, 2005
  7. ^ “Ethylene Technology Sheet”. Bản gốc tàng trữ ngày 28 tháng tám năm 2017.
  8. ^ Speight, James G. (2011). “Catalytic Cracking”. The Refinery of the Future. tr. 181–208. doi:10.1016/B978-0-8155-2041-2.10006-2. ISBN 9780815520412.
  9. ^ James H. Gary và Glenn E. Handwerk (2001). Petroleum Refining: Technology và Economics (ấn bản 4). CRC Press. ISBN 0-8247-0482-7.
  10. ^ James. G. Speight (2006). The Chemistry và Technology of Petroleum (ấn bản 4). CRC Press. ISBN 0-8493-9067-2.
  11. ^ Reza Sadeghbeigi (2000). Fluid Catalytic Cracking is Handbook (ấn bản 2). Gulf Publishing. ISBN 0-88415-289-8.

Kết nối ngoài[sửa | sửa mã nguồn]

  • Thông báo về cracking trong quy trình lọc dầu từ howstuffworks.com
  • www.shukhov.org/shukhov.html — Tiểu sử Vladimir Grigorievich Shukhov

Bài Viết: Cracking (hóa học) là gì? Chi tiết về Cracking (hóa học) mới nhất 2022

Nguồn: blogsongkhoe365.vn

Xem:  Top 8 Bài văn thuyết minh về một loại hình nghệ thuật hay nhất mới 2022

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai.