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Tutorial MenueDie Stoffklasse der aliphatischen KohlenwasserstoffeLerneinheit 5 von 14

Alkane: Cracking

Cracking: Katalytisches Cracken

Seit den 30er Jahren des 20. Jahrhunderts hat sich das katalytische Cracken durchgesetzt. Bei diesem Verfahren liegen die Temperaturen bei 400 bis 500 °C und die Drücke zwischen 200 und 300 bar. Das katalytische Cracken wird zur Gewinnung von Treibstoffen eingesetzt, da bei diesem Verfahren nur sehr geringe Mengen an ungesättigten Kohlenwasserstoffen entstehen.

Bei allen katalytischen Crackverfahren kommt es durch Koksabscheidung zur Inaktivierung des Katalysators. Deshalb muss dieser durch Abbrennen des Belages reaktiviert werden. Als Katalysator dienen häufig kristalline Natriumaluminiumsilikate mit aktivierenden Zusätzen wie Cr2O3. Ein Beispiel für einen Katalysator ist Na12(AlO2)12(SiO2)12(H2O)27, "Zeolith A" genannt:

Abb.1
Schematische Darstellung von Zeolith A

Das gebräuchlichste Verfahren des katalytischen Crackens ist der "fluid catalytic cracking"-Prozess, welcher 1942 eingeführt wurde. Die zu crackenden Kohlenwasserstoffe werden einem Fließbett oder einem Reaktor zugeführt, in welchem im Gegenstrom permanent Wasserdampf und der Katalysator (meist Aluminiumsilikate bzw. Zeolithe) zugeführt werden. Der Katalysator wird mit dem Wasserdampfstrom mitgerissen, ebenso wie die während der Umsetzung mit dem Katalysator entstandenen leichten Kohlenwasserstoff-Fraktionen. Im oberen Teil des Reaktors befindet sich ein Abscheider, welcher zu große Kohlenwasserstoff-Fraktionen dem cracking-Prozess wieder zuführt und den Katalysator sowie die leichten Fraktionen aus dem Reaktor entfernt. Der Katalysator wird mit heißer sauerstoffhaltiger Luft vom Koksbelag gereinigt und danach dem Prozess wieder zugeführt.

Moderne "fluid cracking"-Anlagen arbeiten mit Temperaturen über 500 °C und Drücken unter 3 bar.

Abb.2
Katalytisches Cracken von Paraffinöl
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