Гидрокрекинг.

Гидрокрекинг, в отличие от гидроочистки нефтяных дистиллятов, проходит со значительной деструкцией молекул сырья, позволяющей получать из более тяжелых углеводородов более легкие. Гидрокрекинг позволяет также обессеривать остаточные продукты переработки нефти или получать из них светлые н/ир. Процесс осуществляется под давлением Н₂ при умеренных температурах на бифункциональных катализаторах (никель на алюмосиликате), обладающих кислотными и гидрирующе-дегидрирующими свойствами. Это позволяет получать без образования кокса продукты, во многом сходные с продуктами каталитического крекинга, но значительно менее ароматизированные, очищенные от гетероатомов и не содержащие олефиновых и диеновых углеводородов.

Гидрокрекинг сырья сильно зависит от свойств катализатора, то есть его гидрирующей и кислотной активностью и их соотношением.

Реакции гидрокрекинга:

1. Парафиновые углеводороды.

Гидрокрекинг парафиновы на катализаторах с высокой кислотной активностью протекает по карбоний-ионному механизму, включающему:

Дегидрирование (исходного парафина) → образование карбоний-иона → изомеризация → β-распад → гидрирование (олефинов).

На катализаторах с высокой гидрирующей и умеренной кислотной активностями происходит интенсивное насыщение карбоний ионов, в результате образуются парафины с большим числом атомов углерода в молекуле, а отношение изо-парафинов к н-парафинам в продуктах невелико.

С увеличением молекулярной массы н-парафина скорость гидрокрекинга возрастает. Например, в одинаковых условиях гидрокрекинга при глубине превращения н-октана 53% глубина превращения н-гексадекана составляет 95%. Степень изомеризации продуктов гидрокрекинга с утяжелением сырья снижается. Это объясняется более высокой скоростью распада карбоний-ионов с большим числом атомов углерода относительно скорости их изомеризации.

С увеличением температуры гидрокрекинга скорость изомеризации карбоний-ионов относительно скорости их распада снижается. Изопарафины с третичными углеродными атомами подвергаются гидрокрекингу, как и каталитическому крекингу, со значительно большей скоростью, чем неразветвленные парафины.

2. Нафтеновые углеводороды.

Нафтены с длинными алкильными цепями подвергаются при гидрокрекинге на катализаторах с ↑ кислотной активностью распаду цепей, как и парафины.

На катализаторах с низкой кислотной активностью протекает в основном гидрогеколиз молекул и алкильных заместителей, что дает значительно больший выход низших парафинов С₁ – С₃

3. Ароматические углеводороды.

При гидрокрекинге алкилбензолов на катализаторах с высокой гидрирующей и низкой кислотной активностью происходит в основном общепление метана по схеме:

Гидрокрекинг конденсированных ароматических углеводородов на катализаторах этого же типа идет по схеме:

На катализаторах с ↑ кислотной активностью ароматических углеводородов, содержащие в алкильной цепи от 3 до 5 атомов С, подвергаются в основном деалкилированию.

4. Олефины и ацетиленовые.

Насыщаются в результате гидрирования по кратным связям: