Kraken (scheikunde): verschil tussen versies

2 bytes verwijderd ,  5 jaar geleden
Taalpoetsje
(Taalpoetsje)
 
== Geschiedenis ==
[[Bestand:Russian Cracking.jpg|thumb|Een Sjoechov krakerSjoechovkraker te [[Bakoe]]]]
In [[1855]] onderzocht de Amerikaanse hoogleraar [[Benjamin Silliman]] (1816-1885) methoden om petroleumproducten te kraken. De eerste thermische kraakmethode, het Shukov kraakprocesSjoechovkraakproces, werd echter in [[1891]] uitgevonden door de Russische uitvinder [[Vladimir Sjoechov]] (patent 1926).
 
[[Eugene Houdry]] (1892-1962) onderzocht de mogelijkheden voor katalytisch kraken en ontwikkelde in [[1936]], na zijn emigratie naar de Verenigde Staten, de eerste commerciële productieinstallatie. Door katalytisch kraken kon uit ruwe olie tweemaal zoveel [[benzine]] worden gewonnen, vergeleken met thermisch kraken.
 
== Thermisch kraken ==
Historisch gezien was ''thermisch kraken'' (een vorm van [[pyrolyse]]) de belangrijkste vorm van chemisch kraken. Hierbij wordt de stof verhit, zonder dat er zuurstof aanwezig is. Een koolwaterstofmengsel wordt hierbij sterk verhit waardoor de koolstof-koolstof bindingen homolytisch splitsen of breken. De [[radicaal (scheikunde)|radicalen]] die hierbij ontstaan ondergaan onder andere [[recombinatiereactie]]s en [[disproportioneringsreactie]]s waarbij radicalen met elkaar reageren.<ref name="Streitweiser"/> ß-splitsingsreacties kunnen eventueel optreden bij lagere koolstofketens waarbij [[etheen]] gevormd wordt. Aangezien thermisch kraken via uiterst reactieve radicalen gebeurt, kunnen de reacties nauwelijks gestuurd worden. Door controle van de reactieomstandigheden, kan men wel de gemiddelde samenstelling van het reactiemengsel enigszins beïnvloeden.
 
== Stoomkraken ==
Bij stoomkraken wordt ofwel een vloeibare (bijvoorbeeld benzine of lichte dieselolie) ofwel een gasvormige grondstof (bijvoorbeeld ethaan) verdund met stoom. Deze stoom verbetert de reactieomstandigheden en zorgt er onder andere voor dat er zo min mogelijk koolstofafzettingen ([[cokes]], [[roet (materie)|roet]]) gevormd worden door nevenreacties in de kraker. De reactie zelf (bij 850&nbsp;°C) kan in moderne installaties in enkele milliseconden voltooid zijn. Na deze kortstondige verhitting wordt het gasvormige reactiemengsel zeer snel afgekoeld in een [[warmtewisselaar]] om de opbrengst van de gewenste fracties te maximaliseren.
 
Alhoewel de toevoeging van stoom cokesvorming tegengaat moet de stoomkraker regelmatig (om de 2 à 3 maanden) gereinigd worden. Hiervoor laat men een mengsel van stoom/luchtmengsel en lucht bij hoge temperatuur (950-1050&nbsp;°C) de stoomkraker passeren, waarbij de cokes omgezet wordt tot [[koolstofmonoxide]] dat op zijn beurt verder wordt [[oxidatie|geoxideerd]] tot [[koolstofdioxide]].
 
== Katalytisch kraken ==
Aangezien thermisch kraken moeilijk te sturen is, gebeurt kraken van aardoliefracties meer en meer met behulp van [[katalysator]]en. Dergelijke vormen van kraken noemt men ''[[Fluid Catalytic Cracking|katalytisch kraken]]'' (Engels: ''cat-cracking'') en vinden plaats bij lagere temperaturen in vergelijkingvergeleken met thermisch kraken. Bij katalytisch kraken maakt men gebruik van [[kationisch]]e intermediairen in plaats van radicalen.
 
''Hydro-kraken'' (Engels: ''hydro-cracking'') is een variant van katalytisch kraken waarbij in men in aanwezigheid van een katalysator [[Diwaterstof|waterstofgas]] toevoegt. Tijdens dit proces ontstaan niet alleen kleinere koolwaterstoffen, maar de onverzadigdheden die tijdens het kraakproces gevormd worden, worden tegelijkertijd gehydrogeneerd. Het reactiemengsel bestaat daarom hoofdzakelijk uit verzadigde producten. Bovendien wordt het mengsel ontdaan van [[nevenatoom|nevenatomen]] zoals [[zwavel]]. Daardoor ontstaan bij verbranding geen SO<sub>2</sub> dampen. De katalysator is dikwijls een [[zeoliet]] voor het eigenlijke kraken, terwijl nikkel-wolfraam-sulfidewolfraamsulfide wordt toegevoegd voor de hydrogenering van de onverzadigde kraakproducten. Dit proces wordt vooral gebruikt om zwaardere aardoliefracties om te zetten in lichtere bestanddelen die in brandstoffen als [[diesel (brandstof)|diesel]] en [[benzine]] kunnen worden gebruikt.
 
== Referenties ==
67.670

bewerkingen