Cracking termico e catalitico
La produzione di benzine dalle frazioni idrocarburiche più altobollenti: il cracking
Il cracking rappresenta una delle operazioni industrialmente più importanti nell'industria petrolifera.
Con questo processo, infatti, si trasformano gli alcani (e più in generale gli idrocarburi) più pesanti in una serie di sostanze più piccole e più altamente ramificate, e quindi decisamente più pregiate.
Tra queste, una buona percentuale è costituita da gas e benzine che presentano un numero di ottano particolarmente elevato.
Il cracking si ottiene scaldando in assenza di ossigeno e ad alte temperature gli alcani; in queste condizioni essi si frammentano in alcani ed alcheni più piccoli e più altamente ramificati.
Ad esempio il n-esano viene degradato principalmente in metano, etilene, propene, butene e butadiene.
Nell'industria petrolifera questo processo è noto con il nome di cracking termico; il meccanismo procede per formazione e frammentazione di radicali.
Cracking catalitico
Intorno agli anni 1940 il cracking catalitico prese il sopravvento sul cracking termico ed è oggigiorno il processo più utilizzato.
Nel cracking catalitico viene impiegato un catalizzatore, come cromoallumina.
In questo caso nella formazione di alcani ramificati e di alcheni sono coinvolti i carbocationi che tendono a isomerizzare per diventare carbocationi secondari e terziari più stabili.
La possibilità di isomerizzazione fa sì che i prodotti del processo possano essere idrocarburi con catene laterali; questo costituisce un notevole vantaggio in quanto gli idrocarburi ramificati presentano un numero di ottano molto maggiore di quelli lineari e quindi un pregio maggiore.
La caratteristica principale del cracking catalitico è la formazione di carbon coke che disattiva il catalizzatore eterogeneo depositandosi sulla sua superficie.
La formazione di coke è una conseguenza inevitabile del processo di cracking.
Per tale motivo, il cracking catalitico si realizza oggigiorno sfruttando un sistema di rapida rigenerazione del catalizzatore ottenuto bruciando con aria il coke.
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