- Thường pha vào các loại xăng khác nhau để nâng cao chất lượng, đặc biệt pha vào xăng máy bay để nâng cao nhiệt trị
3. Cơ sở lý thuyết
a. Cơ sở hóa học của Cracking
Quá trình cracking xúc tác được tiến hành ở điều kiện: - Nhiệt độ: 470÷550oC
- Áp suất: 2÷3MPa
- Tốc độ không gian thể tích: từ 1÷120m3/m3.h (tùy theo dây chuyền công nghệ) Nhiều phản ứng hóa học sẽ sảy ra trong quá trình và các phản ứng này sẽ quyết định chất lượng và hiệu suất của quá trình, đó là:
- Phản ứng phân hủy cắt mạch (bẻ gãy), phản ứng cracking - Phản ứng đồng phân hóa,
- Phản ứng chuyển vị trí của hydro, phản ứng ngưng tụ, polyme hóa và phản ứng tạo cốc. Các phản ứng phân hủy là phản ứng thu nhiệt mạnh, phản ứng đồng phân hóa, chuyển vị hydro, polyme hóa và phản ứng ngưng tụ là các phản ứng tỏa nhiệt yếu.
b. Cơ chế phản ứng cracking
Cơ chế phản ứng cracking xúc tác là cơ chế ion cacboni.Các tâm họat tính là ion cácboni được tạo ra khi các phân tử hydrocacbon của nguyên liệu tác dụng với tâm axít của xúc tác.
Tâm axít xúc tác có 2 loại:
Tâm Bronsted là khi tham gia phản ứng có khả năng cho proton họat động (H+) còn tâm Lewis thì thiếu electron nên có xu hướng nhận thêm điện tử. Phản ứng cracking xúc tác sảy ra theo các giai đoạn sau:
Giai đoạn 1: Tạo ion cacboni
Giai đoạn 2:.Các phản ứng của ion cacboni tạo các sản phẩm
Độ bền của cacboni sẽ quyết định mức độ tham gia các phản ứng tiếp theo của chúng.Chất lượng sản phẩm được quyết định bởi các phản ứng của các ion cacboni, đặc biệt là phản ứng phân hủy, đồng phân hóa và chuyển vị hydro.
Giai đoạn 3: Giai đoạn dừng phản ứng
Khi các ion cacboni kết hợp với nhau, nhường hay nhận nguyên tử hydro của xúc tác để tạo thành phân tử trung hòa và chúng chính là cấu tử của sản phẩm cracking xúc tác.
c. Các phản ứng xảy ra trong quá trình cracking xúc tác
Các phản ứng Cracking nhiệt: các phản ứng này là không thể tránh khỏi, nó tạo thành một lượng lớn các hydrocacbon nhẹ trong phân đoạn C1-C4 đồng thời xăng thu được có chất lượng xấu( chỉ số octan thấp và độ ổn định ôxy hóa kém). Vì vậy cần hạn chế những phản ứng này.
Các phản ứng xảy ra dưới sự tác dụng của chất xúc tác: các phản ứng này xảy ra với sự tham gia của các ion cacboni trung gian không bền. Các phản ứng chính xảy ra theo cơ chế này là: + Phản ứng isome hóa + Phản ứng cắt mạch ở vị trí β + Phản ứng chuyển vị hydro + Phản ứng khử hydro + Các phản ứng ngưng tụ khác