Kraken (scheikunde): verschil tussen versies

122 bytes toegevoegd ,  5 jaar geleden
geen bewerkingssamenvatting
(→‎Katalytisch kraken: Spelling SO2-dampen)
[[Bestand:Cracken Octan - Butan - Buten.gif|miniatuur|Het kraken van [[octaan]] in [[butaan]] en [[buteen]].]]
'''Kraken''' is een scheikundige techniek die vooral gebruikt wordt bij de verwerking van [[aardolie]]producten. Bij deze techniek worden grotere organische moleculen omgevormd tot moleculen met een lager [[moleculair gewicht]] of tot moleculen die betere eigenschappen hebben met betrekking tot de verbranding.
 
De reactieproducten van het kraakproces hangen sterk af van de temperatuur waarbij de reacties plaatsvinden, als ook van de eventuele gebruikte katalysatoren. De techniek kan echter ook toegepast worden om onverzadigdheden ([[Dubbele binding (scheikunde)|dubbele bindingen]]) te introduceren, bijvoorbeeld door kraken van [[1-penteen]], waarbij [[etheen]] en [[propeen]] als belangrijkste [[reactieproduct]]en ontstaan. De kleinere [[molecuul|moleculen]] die bij kraken ontstaan zijn vaak [[onverzadigde verbinding|onverzadigd]], omdat lichte verzadigde koolwaterstoffen relatief meer [[Waterstof (element)|waterstofatomen]] nodig hebben dan in de reactie beschikbaar zijn.<ref name="Streitweiser">{{en}}Streitweiser A. (1992) ''Introduction to organic chemistry, fourth edition''. New Jersey: Prentice-Hall. ISBN 0-13-973850-9</ref> Onverzadigde koolwaterstoffen hebben [[Dubbele binding (scheikunde)|dubbele bindingen]], die een goed aanknopingspunt vormen voor vervolgreacties. Hierdoor zijn de producten van het kraakproces goed bruikbaar als grondstoffen in diverse [[petrochemie|petrochemische]] processen.
 
== Geschiedenis ==
[[Bestand:Russian Cracking.jpg|thumbminiatuur|Een Sjoechovkraker te [[Bakoe]]]]
In [[1855]] onderzocht de Amerikaanse hoogleraar [[Benjamin Silliman]] (1816-1885) methoden om petroleumproducten te kraken. De eerste thermische kraakmethode, het Sjoechovkraakproces, werd 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 ==
 
== Stoomkraken ==
Stoomkraken is een vorm van thermisch kraken, waarbij de reacties plaatsvinden bij zeer hoge temperatuur (rond 850&nbsp;°C). Bij dit proces ontstaan veel kleinere onverzadigde alkenen. Het is de belangrijkste productiemethode voor de kleinere onverzadigde alkenen zoals [[etheen]], [[propeen]] en [[1,3-butadieen]], die basisgrondstoffen zijn voor de [[petrochemie|petrochemische]] en [[polymeer]]industrie.
 
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.
''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-wolfraamsulfide 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.
 
== ReferentiesZie ook ==
* [[Kraakfornuis]]
{{References}}
 
{{Appendix}}
 
[[Categorie:Organische reactie]]