المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

علم الكيمياء
عدد المواضيع في هذا القسم 11706 موضوعاً
علم الكيمياء
الكيمياء التحليلية
الكيمياء الحياتية
الكيمياء العضوية
الكيمياء الفيزيائية
الكيمياء اللاعضوية
مواضيع اخرى في الكيمياء
الكيمياء الصناعية

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر المرجع الالكتروني للمعلوماتية

عظيم حق الأبوين
8-5-2018
سهو النبي (صلى الله عليه واله) عند السنة
27-12-2018
من أدعية الإمام الصادق (عليه السلام) عند الانتباه من النوم.
2023-05-15
Thermozymes
13-7-2020
وسط انتقائي Selective Medium
13-1-2020
خصائص الخدمات وتقييمها- كفاية الخدمات
2023-02-05

Cracking Reactions  
  
1734   06:26 مساءً   date: 24-7-2017
Author : sami matar & Lewis. F. Hatch
Book or Source : Chemistry of PETROCHEMICAL PROCESSES
Page and Part : p 72


Read More
Date: 31-8-2017 4594
Date: 8-8-2017 1233
Date: 31-8-2017 1721

Cracking Reactions

Amajor difference between thermal and catalytic cracking is that reactions  through catalytic cracking occur via carbocation intermediate, compared to the free radical intermediate in thermal cracking. Carbocations are longer lived and accordingly more selective than free radicals. Acid catalysts such as amorphous silica-alumina and crystalline zeolites promote the formation of carbocations. The following illustrates the different ways by which carbocations may be generated in the reactor:  Crude Oil Processing and Production of Hydrocarbon Intermediates

  1. Abstraction of a hydride ion by a Lewis acid site from a hydrocarbon

2. Reaction between a Bronsted acid site (H+) and an olefin

3. Reaction of a carbonium ion formed from step 1 or 2 with another. hydrocarbon by abstraction of a hydride ion.

Abstraction of a hydride ion from a tertiary carbon is easier than from a secondary, which is easier than from a primary position. The formed carbocation can rearrange through a methide-hydride shift similar to what has been explained in catalytic reforming. This isomerization reaction is responsible for a high ratio of branched isomers in the products.

The most important cracking reaction, however, is the carbon-carbon beta bond scission. A bond at a position beta to the positively-charged carbon breaks heterolytically, yielding an olefin and another carbocation. This can be represented by the following example:

The new carbocation may experience another beta scission, rearrange to a more stable carbonium ion, or react with a hydrocarbon molecule in the mixture and produce a paraffin. The carbon-carbon beta scission may occur on either side of the carbocation, with the smallest fragment usually containing at least three carbon atoms. For example, cracking a secondary carbocation formed from a long chain paraffin could be represented as follows:

If R = H in the above example, then according to the beta scission rule (an empirical rule) only route b becomes possible, and propylene would be a product:

An isopropyl carbocation cannot experience a beta fission (no C-C bond beta to the carbon with the positive charge).25 It may either abstract a hydride ion from another hydrocarbon, yielding propane, or revert back to propene by eliminating a proton. This could explain the relatively higher yield of propene from catalytic cracking units than from thermal cracking units.

Aromatization of paraffins can occur through a dehydrocyclization reaction. Olefinic compounds formed by the beta scission can form a carbocation intermediate with the configuration conducive to cyclization. For example, if a carbocation such as that shown below is formed (by any of the methods mentioned earlier), cyclization is likely to occur.

Once cyclization has occurred, the formed carbocation can lose a proton, and a cyclohexene derivative is obtained. This reaction is aided by the presence of an olefin in the vicinity (R–CH=CH2).

The next step is the abstraction of a hydride ion by a Lewis acid site from the zeolite surface to form the more stable allylic carbocation. This is again followed by a proton elimination to form a cyclohexadiene intermediate.  The same sequence is followed until the ring is completely aromatized.

During the cracking process, fragmentation of complex polynuclear cyclic compounds may occur, leading to formation of simple cycloparaffins.  These compounds can be a source of C6, C7, and C8 aromatics through isomerization and hydrogen transfer reactions.

Coke formed on the catalyst surface is thought to be due to polycondensation of aromatic nuclei. The reaction can also occur through a carbonium ion intermediate of the benzene ring. The polynuclear aromatic structure has a high C/H ratio.




هي أحد فروع علم الكيمياء. ويدرس بنية وخواص وتفاعلات المركبات والمواد العضوية، أي المواد التي تحتوي على عناصر الكربون والهيدروجين والاوكسجين والنتروجين واحيانا الكبريت (كل ما يحتويه تركيب جسم الكائن الحي مثلا البروتين يحوي تلك العناصر). وكذلك دراسة البنية تتضمن استخدام المطيافية (مثل رنين مغناطيسي نووي) ومطيافية الكتلة والطرق الفيزيائية والكيميائية الأخرى لتحديد التركيب الكيميائي والصيغة الكيميائية للمركبات العضوية. إلى عناصر أخرى و تشمل:- كيمياء عضوية فلزية و كيمياء عضوية لا فلزية.


إن هذا العلم متشعب و متفرع و له علاقة بعلوم أخرى كثيرة ويعرف بكيمياء الكائنات الحية على اختلاف أنواعها عن طريق دراسة المكونات الخلوية لهذه الكائنات من حيث التراكيب الكيميائية لهذه المكونات ومناطق تواجدها ووظائفها الحيوية فضلا عن دراسة التفاعلات الحيوية المختلفة التي تحدث داخل هذه الخلايا الحية من حيث البناء والتخليق، أو من حيث الهدم وإنتاج الطاقة .


علم يقوم على دراسة خواص وبناء مختلف المواد والجسيمات التي تتكون منها هذه المواد وذلك تبعا لتركيبها وبنائها الكيميائيين وللظروف التي توجد فيها وعلى دراسة التفاعلات الكيميائية والاشكال الأخرى من التأثير المتبادل بين المواد تبعا لتركيبها الكيميائي وبنائها ، وللظروف الفيزيائية التي تحدث فيها هذه التفاعلات. يعود نشوء الكيمياء الفيزيائية إلى منتصف القرن الثامن عشر . فقد أدت المعلومات التي تجمعت حتى تلك الفترة في فرعي الفيزياء والكيمياء إلى فصل الكيمياء الفيزيائية كمادة علمية مستقلة ، كما ساعدت على تطورها فيما بعد .