Оқулық Алматы, 013 Қ. А. Абдуқадырова əож 665. 6/. (075. 8) Кбж 35. 514я73 а 14 Пікір жазғандар

248
Сутегінің қайта бөлініп орналасуы:
CH
2 
= CHCH
2
CH
2
CH
2
CH
2
CH
2
CH
3 
+ H
+
CH
3
C
+
HCH
2
CH
2
CH
2
CH
2
CH
2
CH
3
CH
3
C
+
HCH
2
CH
2
CH
2
CH
2
CH
2
CH
3 
+
CH
2 
= CHCH
2
CH
2
CH
2
CH
2
CH
2
CH
3
C
8
H
18 
+ CH
2 
= CHC
+
HCH
2
CH
2
CH
2
CH
2
CH
3
CH
2 
= CH C
+
HCH
2
CH
2
CH
2
CH
2
CH
3 
CH
2 
= CH CH = CHCH
2
CH
2
CH
2
CH
3
+ H
+
Катализатор бетіне адсорбирленген алкендер біртіндеп сутегінен 
айырылады. Күшті қанықтырылмаған көмірсутектер полимерленеді, 
тұйықталады жəне сутегін кеміте отырып, коксқа айналады. 
Алкендер тұйықталып, циклопентандар, циклопентендер жəне 
арендер түзеді.
Бұндай реакциялар төмендегідей механизммен жүреді:
Бесмүшелі циклді қосылыстар изомерленіп, алтымүшелі қосы-
лыстарға изомерленеді жəне ароматтана алады.

249
Арендердің өзгеруі.
Орынбасарлары жоқ арендер каталитика лық 
крекингке төзімді болады. Метил тобы бар арендер – алкандарға жа-
қын жылдамдықпен əрекеттеседі. Екі немесе одан да көп орынбасар-
лары бар арендердің крекинг реакциясына қатысу жылдамдығы 
шамамен алкендерге жақын деуге болады.
Реакцияның жылдамдығы алкилды орынбасарлардың ұзын 
ды-
ғының өсуімен ұлғаюы түзілген карбкатиондардың күшті тұ 
рақ-
тылығымен түсіндіріледі:
С
6
Н
5
– С
бірінш.
< С
6
Н
5 
– С
екінш.
< С
6
Н
5 
– С
үшінш.
Метилорынбасқан арендерден карбкатиондардың үзілуі энер-
гетикалық қиындық туғызады, сондықтан көбінесе диспро порцирлену 
жəне орынбасарлардың орналасуы бойынша изомерлену реакциялары 
жүреді:

250
Каталитикалық крекинг процесінде айырылу реакцияларымен 
қатар 
изомерлену
реакциясы, яғни қалыпты құрылысты көмір 
су-
тектердің тармақталған көмірсутектерге айналу реакциясы да жүреді, 
мысалы:
CH
3
– CH
2
– CH
2
– CH
2
– CH
2 
– CH
3
CH
3
– CH
CH
3 
– CH
2 
– CH
2 
– CH
3
Изомерлену түзілетін бензиннің сапасына əсер етеді, өйткені 
тармақталған құрылысты көмірсутектердің болуы бензиннің октан 
санын жоғарылатады.
Катализдік крекингті техникалық тұрғыдан жүзеге асыру өте күр-
делі. Крекинг процесі кезінде көмірсутектер айрылуының ұш пайтын 
өнімдері катализаторды тез қаптап, басқаша айтқанда кокстеп, тіпті 
бірнеше минуттан кейін-ақ ол өзінің белсенділігін жоғалтады.
Каталитикалық крекинг 450-530°С температурада 0,07-0,3 МПа 
қысымда табиғи немесе синтетикалық алюмосиликаттар қатысында 
жүргізіледі.
Каталитикалық крекинг механизмі көбіне тізбекті карбкатиондық 
теория негізінде түсіндіріледі. Каталитикалық крекинг процесінде 
карбкатион беттік-белсенді орталығының теріс зарядталған ионымен 
жұптасқан түрде болады.
Процестің химиялық негізінде жүретін реакциялар:
1) жоғары молекулалы көмірсутегілерінің ыдырауы; 
2) изомерлену реакциясы;
3) циклопарафиндердің дегидрленуі (арендер түзілуі). 
Ауыр мұнай шикізаттарының ыдырауы нəтижесінде түссіз мотор 
отындары, солардың ішінде бензин алынады. Барлық үш реакциялар 
кезінде де бензиннің октан саны жоғарылайды. Көмірсутектерінің 
октан саны бірдей болғанда, молекулалық массаның төмендеуімен 
жүреді; изоалкандардың октан саны қалыпты алкандардікінен жо-
ғары; ал арендердікі циклоалкандар мен алкандардікінен жоғары.
А 
R – CH
2
= CH
2
+ НА
Сонымен, катализатор өзінің бастапқы қалпына келе отырып, 
регенерацияланады. Егер катализатор өзінің белсенділігін сақтаса, 
процесс қайта басталуы мүмкін.

251
Каталитикалық крекинг реакциясының алғашқы катализаторла-
рына табиғи саздар – аморфты алюмосиликаттар (Al
2
O
3
∙ 
4SiO
2
∙H
2
O·mH
2
O) жатады. Бұл катализаторлардың термиялық тұ-
рақтылығы аз. Олардың қатысуымен, алынған бензиннің шығымы 
20-30% (масс.) аспайды.
Қазірде табиғи алюмосиликаттар синтетикалық жəне аморфты 
зат 
тармен толығымен алмастырылған. Олардың құрамында 10-
20% Al
2
O
3
, 90-70% SiO
2
жəне аздаған мөлшерде басқа да оксидтер 
бар (Fe
2
O
3
, CaO жəне т.б.). Бензин шығымы синтетикалық ка-
тализаторлар қатысында 34-36% (масс.) дейін жетеді. Өндірісте 
алюмосиликаттардың екі түрі қолданылады: төмен кремнеземдік 
Al
2
O
3
мөлшері 10-15%; жоғары кремнеземдік Al
2
O
3
мөлшері 20-30%. 
Төмен кремнеземдік катализаторлар арзан, бірақ белсенділігі мен 
тұрақтылығы жағынан олардан төмен. Тұрақтылығының жоғары 
болуына орай жоғары кремнеземдік катализаторлардың төмен крем-
неземдік катализаторларға қарағанда шығыны 50-60% аз.
Алюмосиликатты катализаторлардың белсенділік орталықтары-
ның табиғаты күні бүгінге дейін белгісіз болып отыр. Каталитика лық 
процесті бір жағынан Бренстед қышқылдарының орталықтары 
мен 
байланыстырса, екінші жағынан Льюис қышқылдарының орта-
лық тарымен байланыстырады. Мұның өзі бұл жөнінде дəйекті тұ-
жырымның жоқтығын көрсетеді.
Белсенділік жəне талғамдылық жағынан тиімді катализаторларға – 
табиғи жəне синтетикалық цеолиттер, кристалдық алюмосиликаттар 
жатады. Цеолиттер бензин шығымын 45-70%-ке дейін көтереді. 
Құрамында цеолиттер бар катализаторлар улану мен жоғары 
температураға төзімді. Бірақ олардың механикалық беріктігінің төмен 
болуына байланысты таза күйінде өндірістік катализаторлар есебінде 
қолданылмайды. Олар 5-20% шамасында аморфты алюмосиликатқа 
қосылып, төзімді құрылымдарға айналады.
Өндірістегі каталитикалық крекинг процесі – 450-525°С темпе-
ратурада, атмосфералыққа жақын (0,06-0,14МПа) қысымда, 
алюмосиликаттық катализаторлар қатысында жүргізеді. Процесінің 
мақсаты – шикізаттан жоғары октанды 300-500°С температурада ай-
далатын бензин алу. Бензинмен бірге орташа дистиллятты фрак циялар 
– газойль жəне жоғары құрамды бутан-бутилендік фракциялардан 
тұратын газ алынады. 

252
Каталитикалық крекинг реакциясы өнімдерінің мөлшері мен са-
пасы өңделетін шикізаттың сипаттамасына катализаторларға жəне 
процестің жүргізу жағдайына байланысты. Каталитикалық крекинг 
қондырғыларында майлы газ, тұрақсыз бензин, жеңіл жəне ауыр 
газойльдар алынады. Кей жағдайда лигроин алуға да болады.

жүктеу/скачать 7,49 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: