Differenza tra fessurazione termica e cracking catalitico
Share
Differenza principale - Thermal Cracking vs Cracking catalitico
La raffinazione del petrolio è la lavorazione del petrolio greggio al fine di ottenere i prodotti desiderati. Ci sono diversi processi di raffinazione del petrolio che sono utili per convertire il petrolio greggio in prodotti utili. Una raffineria è una grande area industriale composta da un numero di unità di elaborazione. Le reazioni che avvengono in una raffineria includono distillazione, reazioni di cracking, reazioni di reforming, polimerizzazione, isomerizzazione, ecc. Le fessurazioni termiche e il cracking catalitico sono tali reazioni che vengono utilizzate per scomporre le grandi molecole in composti più piccoli. La principale differenza tra cracking termico e cracking catalitico è questa il cracking termico utilizza l'energia termica per la scomposizione dei composti, mentre il cracking catalitico coinvolge un catalizzatore per ottenere i prodotti.
Aree chiave coperte
1. Cos'è il Thermal Cracking
- Definizione, meccanismo ed esempi
2. Che cos'è il cracking catalitico
- Definizione, meccanismo ed esempi
3. Qual è la differenza tra Thermal Cracking e Cracking catalitico
- Confronto tra le principali differenze
Termini chiave: catalizzatore, cracking catalitico, cracking, petrolio greggio, isomerizzazione, hydrocracking, cracking catalitico in fase liquida, petrolio, raffineria, polimerizzazione, cracking termico, cracking catalitico in fase vapore
Cos'è il Thermal Cracking
Il cracking termico è il processo di scomposizione di composti di grandi dimensioni in piccoli composti ad alte temperature e alte pressioni. I prodotti finali del cracking termico sono piccole molecole di idrocarburi. La temperatura utilizzata per questo processo è di circa 500-700oC. La pressione è di circa 70 atm.
Il cracking termico comporta la rottura dei legami carbonio-carbonio e dei legami carbonio-idrogeno. I prodotti di cracking termico sono sempre più piccoli dei reagenti. Il più delle volte, i prodotti finali sono piccoli alcani e alcheni. Ma a volte vengono date anche piccole molecole insature come gli alchini.
Figura 1: una raffineria di petrolio
Quando si formano legami chimici, l'energia viene rilasciata. Allo stesso modo, per rompere un legame chimico, è richiesta energia. Pertanto, le reazioni che includono la rottura del legame richiedono energia dall'esterno e il cracking termico è altamente endotermico. Il cambiamento nell'entalpia è un grande valore positivo. A causa della formazione di piccole molecole da grandi molecole, aumenta anche l'entropia.
Le raffinerie moderne utilizzano processi di cracking termico per tre principali applicazioni. Sono visbreaking, produzione di benzina termica e coking ritardato. Visbreaking è un processo utilizzato per ridurre la viscosità del carburante. La produzione di benzina termica comporta sia riduzioni della viscosità che il recupero di una quantità massima di benzina. L'obiettivo del coking ritardato è massimizzare la formazione di prodotti cracking.
Che cos'è il cracking catalitico
Il cracking catalitico è la rottura di grandi composti in piccoli idrocarburi che utilizzano un catalizzatore acido. Questo processo di cracking può essere eseguito a una temperatura e una pressione inferiori. Pertanto, il funzionamento dell'unità di elaborazione è molto più semplice di quello del cracking termico.
Figura 2: Un Cracker catalitico fluido
I moderni cracker usano Zeolite come catalizzatore. La zeolite è un complesso alluminosilicato. Quando si utilizza la zeolite per questo processo di cracking, possiamo usare temperature moderate come 450oC e pressioni moderate.
Il cracking catalitico può essere fatto in due modi principali. Sono cracking in fase liquida e cracking in fase vapore. Nel cracking catalitico in fase liquida, la miscela di reazione viene mantenuta ad una temperatura di circa 500oC e 20 pressione atmosferica. Silice o composti correlati sono spesso usati come catalizzatore. Questo processo si traduce in numeri di ottani che vanno da 65 a 70. In cracking catalitico in fase vapore, circa 600oViene utilizzata la temperatura C e la pressione di 10 atm. Il catalizzatore utilizzato è l'allumina. Questo cracking è fatto in presenza di gas idrogeno. È anche chiamato hydrocracking. Qui, i legami carbonio-carbonio sono suddivisi.
Differenza tra fessurazione termica e cracking catalitico
Definizione
Cracking termico: Il cracking termico è il processo di scomposizione di composti di grandi dimensioni in piccoli composti ad alte temperature e alte pressioni.
Cracking catalitico: Il cracking catalitico è la rottura di grandi composti in piccoli idrocarburi che utilizzano un catalizzatore acido.
Metodo
Cracking termico: Il cracking termico comporta il cracking applicando alte temperature e pressioni.
Cracking catalitico: Il cracking catalitico comporta il cracking aggiungendo catalizzatori insieme a temperature e pressioni moderate.
Temperatura
Cracking termico: La temperatura utilizzata nel cracking termico varia tra 500-700oC.
Cracking catalitico: La temperatura utilizzata nel cracking catalitico varia tra 475-530oC.
Pressione
Cracking termico: La pressione utilizzata nel cracking termico è di circa 70 atm.
Cracking catalitico: La pressione utilizzata nel cracking catalitico è di circa 20 atm.
applicazioni
Cracking termico: Il cracking termico viene utilizzato per la produzione viscosa, la produzione di benzina termica e la cokizzazione ritardata.
Cracking catalitico: Il cracking catalitico viene utilizzato per ottenere combustibile con numero di ottano 65-70.
Conclusione
Il cracking termico e il cracking catalitico sono i due principali processi utilizzati nelle raffinerie di petrolio al fine di ottenere prodotti utili dai distillati di petrolio greggio. Entrambe le tecniche hanno vantaggi e svantaggi. La principale differenza tra cracking termico e cracking catalitico è che il cracking termico utilizza l'energia termica per la scomposizione dei composti mentre il cracking catalitico coinvolge un catalizzatore per ottenere i prodotti.
Riferimenti:
1. "Thermal cracking". Elaborazione di ingegneria chimica, disponibile qui. Accesso 18 settembre 2017.
2. "Cracking". [Protetto da email], disponibile qui. Accesso 18 settembre 2017.
3. "Alkanes cracking - termico e catalitico." Chemguide, disponibile qui. Accesso 18 settembre 2017.
Cortesia dell'immagine:
1. "Imperial Oil Refinery" di The Kurgan (CC BY-SA 3.0) via Commons Wikimedia
2. "Fluid Catalytic Cracker" di Valero Energy Corporation / TX - (Dominio pubblico) via Commons Wikimedia
