4.35. Піроліз: крекінг
Піроліз - це руйнування з'єднань при нагріванні. Цей термін походить від грецьких слів руг - вогонь і lysis - руйнування і, отже, означає «розщеплення при нагріванні» (порівняйте зі словом гідроліз - руйнування водою).
Піроліз алканів, особливо коли мова йде про нафту, відомий під назвою крекінгу. При термічному крекінгу алкани пропускають через колонку, нагріту до високої температури. Алкани з високим молекулярною вагою перетворюються в алкани з меншою молекулярною вагою, алкени і водень. В результаті цього процесу утворюється в основному етилен поряд з іншими невеликими молекулами. У разі крекінгу з водяною парою вуглеводні розбавляють паром, нагрівають до 700-900 ° С і швидко охолоджують. Процес крекінгу з водяною парою придбав велике значення для виробництва вуглеводнів, що застосовуються як реагенти, наприклад етилену, пропілену, бутадієну, ізопрену і циклопентадієну. Іншим джерелом вуглеводнів з невеликим молекулярною вагою є гідрокрекінг, що проводиться в присутності водню під високим тиском і при значно нижчих температурах (250-450 ° С).
Алкани з низькою молекулярною вагою, одержувані при крекінгу, можна розділити і очистити; вони служать важливим сировиною для синтезу аліфатичних з'єднань в великих масштабах.
Однак крекінг застосовується головним чином для отримання палив, а не хімічних реактивів; при цьому головну роль відіграє каталітичний
крекінг. Фракції з високими температурами кипіння (зазвичай соляровое масло) вводять в контакт з дрібно роздробленим алюмосилікатна каталізатором при 450-550 ° С під невеликим тиском. При каталітичному крекінгу не тільки підвищується вихід бензину за рахунок руйнування великих молекул до молекул меншого розміру, але також поліпшується якість бензину: цей процес відбувається через освіту карбонієвого іонів (розд. 5.17) і призводить до більш розгалуженим алканів і алкенів.
В результаті алкілування деякі алкани і алкени з невеликим молекулярною вагою (розд. 6.16) перетворюються в високооктанові синтетичні палива.
Нарешті, в процесі каталітичного риформінгу (розд. 12.4) величезні кількості аліфатичних вуглеводнів нафти перетворюються в ароматичні вуглеводні, які використовуються не тільки як палива вищої якості, але і як вихідні речовини для синтезу більшості ароматичних сполук.