Ugrás a tartalomhoz

Ipari technológiák

Dr. Német Béla (2013)

Pécsi Tudományegyetem

Katalitikus krakkolás és főbb termékek

Katalitikus krakkolás és főbb termékek

Fluidágyas katalitikus krakkolás

http://hu.wikipedia.org/wiki/Fluid_katalitikus_krakkolás

Az atmoszférikus desztilláció maradéka a pakura. Ezt korábban elsősorban fűtőolajként eltüzelték. Újabb technológiákkal, vákuumdesztillációval különböző kenőolajpárlatokat állítanak elő belőle, valamint fehéráru gyártására használják fel (krakkolás, hidrokrakkolás, kokszolás).

A pakurán kívül, a kőolaj finomításakor világító petróleum is keletkezik, amelyet szintén akkora mennyiségben, már nem használják fel közvetlenül. Ezt a szénhidrogén frakciót is alkalmazzák, kisebb szénatomszámú szénhidrogén molekulákra történő bontására, mind motorbenzinnek alkalmas (gépjármű üzemanyag), elágazó szénláncú szénhidrogének, mind pedig az etilángáznak (eténnek)azelőállítására.

A műveletet fluid katalitikus krakkolásának, vagy fluidágyas katalitikus krakkolásnak nevezzük (angolul Fluid Catalytic Cracking = FCC). Az eljárás során a gőzök által fluidizált állapotban tartott, finom eloszlású katalizátor jelenlétében krakkolják a lepárlási maradékokat és a nehéz párlatokat. Ezt a módszert 2006-ban világszerte 400 olajfinomító alkalmazta az általuk kezelt kőolaj körülbelül egy harmadának feldolgozására a szerves vegyipar alapanyag előállítása számára.

A fluidágyas katalitikus krakkolás folyamata

4.10. ábra - A fluidizált katalitikus krakkolás sematikus folyamatábrája

A fluidizált katalitikus krakkolás sematikus folyamatábrája

A krakkolás (to crack = törni angolul) során levegőtől elzárt térben hevítve (500-600 °C-on), a nagy szénatomszámú kőolajpárlatokból, kisebb, néhány szénatomot tartalmazó molekularészletek szakadnak ki. A hőbontás eredményét a következő ábra illusztrálja.

4.11. ábra - A magas szénatomszámú kőolaj frakciók krakkolásával előállított etilén gáz

A magas szénatomszámú kőolaj frakciók krakkolásával előállított etilén gáz

http://www.matud.iif.hu/2010/03/05.htm

Az etilén gáz felhasználási területei

Az etén a legegyszerűbb alkén. Ez az alapanyaga a belőle polimerizációval készült műanyagnak, a polietilénnek (PE). A gyártástechnológiától függően különböző szerkezetű, kristályossági fokú, szilárdságú, olvadáspontú és sűrűségű polimereket kapunk. Ezek a nagy sűrűségű polietilén (HDPE), a közepes sűrűségű polietilén (MDPE) és a kis sűrűségű polietilén (LDPE)

4.12. ábra - A polietilén szerkezeti képlete

A polietilén szerkezeti képlete

http://hu.wikipedia.org/wiki/Polietilén

Az etilén egy másik alkalmazási területe a nagyüzemi gyümölcstermesztés során azon alapszik, hogy a gyümölcsök érését az etén sietteti, azaz gyümölcsérlelő növényi hormon. Az etiléngáz nagyüzemi előállításával lehetőség nyílott arra, hogy „érleljék” a gyümölcsöket. Még zölden szedjék le őket, mivel zölden sokkal jobban „elviselik” a hosszas szállítást. A gyümölcsöket ezután raktárakban etiléngáz segítségével érlelik meg, és ezután kerüljenek azokba az áruházakba, ahol majd megvesszük őket. Napjainkban, több, mint 20 féle növény esetében (alma, banán, citrom, narancs, szőlő, kávé stb.) alkalmazzák „sikeresen” ezt a technológiát. (A penészgombák szintén tartalmaznak eténgázt, ezért érik gyorsabban a penésszel fertőzött gyümölcs). Az eténnel továbbá időzíteni lehet különféle dísznövények virágzását, befolyásolja egyes magvak csírázását, hagymák, gumók kihajtását.

Az etiléngáz és a propilén szerkezeti képlete

http://hu.wikipedia.org/wiki/Polietilén

A krakkolás útján előállított etén további alkalmazása, belőle az alkének további tagjának származtatása. Az 1-alkének homológ sorának tagjai ugyanúgy vezethetők le a sorozat legegyszerűbb tagjából, az eténből, mint az alkán-sorozat tagjai a metánból. Az etén (C2H4) szerkezeti képletében egy hidrogénatomot metilcsoporttal helyettesítve, a három szénatomos alkén, a propén (C3H6) állítható elő: http://www.tankonyvtar.hu/hu/tartalom/tkt/szerves-kemia-szerves/ch06.html