(1) Поступление сырья на поверхность кат-ра. (2) Внутренняя диффузия молекул сырья в поры кат-ра. (3) Хемосорбция молекул сырья на активных центрах кат-ра. (4) Химическая реакция на катализаторе. (5) Десорбция продуктов реакции и не прореагировавшего сырья с поверхности кат-ра и диффузия из пор кат-ра. (6) Удаление продуктов крекинга и не прореагировавшего сырья из зоны реакции.
В зависимости от условий кат.крекинга роль диффузионных и кинетических процессов изменяется. Так при высоких температурах скорость реакции высока и итоговая скорость процесса будет зависеть от поступления свежего сырья т.е. процесс идет в диффузионной области. При более низких температурах все определяется скоростью реакции на катализаторе т.е. процесс идет в кинетической области. Имеется так же переходная зона т.е. температуры, при которых скорости диффузионных процессов и химических кинетических – сопоставимы.
На поверхности кат-ра имеются каталитические центры двух типов: протонные, где каталитическая функция принадлежит протонам (Кислоты Бренстеда) и апротонные – типа кислот Льюиса, где координационно ненасыщенные атомы алюминия служат акцептором электронов.
В рузультате контакта сырья и продуктов
реакции с катализатором образуется ряд карбоионов. Их подразделяют на два
основных класса: карбениевые ионы, содержащие электрон-дефицитный
центральный атом углерода и карбониевые ионы, которые содержат атом
углерода, соединенный с другими атомами тремя простыми связями с одной двух
электронной трехцентровой связью.
В зависимости от числа углерод содержащих групп с несущим заряд атомом углерода карбокатионы делятся на первичные, вторичные и третичные.
Образование карбокатионов может происходить по ассоциативному или диссоциативному механизму в зависимости от типа УВ, свойств кат-ра и среды.
При ассоциативном механизме к УВ присоединяются протон, кислота Льюиса или другой карбениевый ион. При дессоциативном механизме происходит разрыв связи С – С или С – Н в результате атаки УВ протоном.
Для карбениевого иона определяющей реакцией
является гидролитический разрыв связи С – С или С – Н с образованием
соответствующего насыщенного УВ меньшей молекулярной массы, или водорода и
карбениевого иона, а так же циклосоединения.
При кат.крекинге происходит рад параллельных и последовательных реакций
Химизм реакций каталитического крекинга
Во первых: это крекинг парафинов по трем направлениям:
Во вторых: крекинг нафтенов – из нафтена образуется два олефина. Если в нафтене имеется циклогексановое кольцо, то оно не раскрывается и образуется в этом случае циклогексан и олефин.
В третьих: деалкилирование алкилароматических УВ, в этом случае алкиларен дает арен и олефин.
В четвертых: расщепление боковых цепей алкилароматических УВ. Алкиларен дает алкилароматический УВ с боковой олефиновой цепью и парафин.
В пятых: крекинг олефинов с образованием олефинов меньшей молекулярной массы. Один олефин дает два олефина меньшей молекулярной массы.
В шестых: изомеризация – олефин дает изоолефин; из парафина – изопарафин; из аренов образуются их изомеры(п-ксилол=м-ксил+о-ксилол).
В седьмых:
перераспределение алкильной группы между двумя аренами. 
В восьмых: диспропорционирование
олефинов с низкой молекулярной массой. 
В девятых: перераспределение водорода
Нафтен + Олефин = арен + парафин Олефин = парафин + арен Олефин = парафин + парафин + диен
В десятых:
полимеризация, конденсация и коксообразование. 
Олефин+Олефин =Арен
В зависимости от условий крекинга т.е. типа сырья, кат-ра, температуры, давления и времени контакта, соотношение скоростей протекания этих реакций меняется, что отражается на конверсии сырья, выходе и свойствах продуктов.
Наиболее активными УВ кат.крекинга являются непредельные УВ вследствие их высокой сорбируемости на катализаторе. При повышенных температурах основной реакцией олефинов является их разложение. Нормальные парафиновые УВ так же разлагаются в условиях кат.крекинга. Изопарафины, особенно имеющие третичный атом углерода распадаются значительно быстрее чем нормальные парафиновые УВ. В присутствии олефинов и аренов скорость превращения парафиновых УВ незначительна т.к. они не адсорбируются на катализаторе.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.