Атырау мұнай және газ институты

Мұнай химиясы өңдірісіндегі катализ . Қалауова А. С.

Мазмұны

Голоссарий.......................................................................................................... 3 Кіріспе................................................................................................................. 4 Дәріс 1 Тақырып: Өндірістік органикалық катализ анықтамасы, қолдану облысы, мақсаты................................................................................................. 6 Дәріс 2 Тақырып: Каталитикалық крекинг: Каталитикалық крекинг катализаторлары................................................................................................. 7 Дәріс 3 Тақырып: Каталитикалық крекинг реакцияларының механизмдері.. 9 Дәріс 4 Тақырып: Каталитикалық крекингтің химизмі және параметрлері... 10 Дәріс 5 Тақырып: Каталитикалық риформинг:процестің мақсаты және негізгі параметрлері........................................................................................................ 12 Дәріс 6 Тақырып: Каталитикалық риформинг процесінің механизмі және термодинамикасы................................................................................................ 13 Дәріс 7 Тақырып: Каталитикалық риформинг катализаторлары..................... 15 Дәріс 8 Тақырып: Каталитикалық гидрогенизациялық процестер. Гидротазалау және гидрокрекинг катализаторлары........................................ 16 Дәріс 9 Тақырып: Гидротазалау реакцияларының механизмі және химизмі................................................................................................................. 19 Дәріс 10 Тақырып: Гидрокрекинг реакцияларының механизмі және химизмі................................................................................................................. 22 Дәріс 11 Тақырып: Изоалкандарды алкендермен каталитикалық алкилдеу. Алкилдеу процестерінің катализаторлары....................................... ................. 25

Дәріс 12 Тақырып: Алкилдеу процесінің механизмі және химизмі................ 27 Дәріс 13 Тақырып: Алкандардың С₄ – С₆ каталитикалық изомеризациясы. Изомеризация процесінің механизмі және химизмі........... ..............................29

Дәріс 14 Тақырып: Изомеризация процесінің катализаторлары...................... 31 Дәріс 15 Тақырып: Алкендер полимеризациясы: механизмі, химизмі, катализаторлары.................................................................................................... 32 Әдебиеттер............................................................................................................. 35

Глоссарий

Алкилат – изобутанды олефиндермен алкилдеу процесінде алынатын өнім, жоғарғы октанды изопарафинді көмірсутектер қоспасынан тұрады, мотор отындарының компоненттері.

Алюмоплатиналы катализатор – риформинг процесінің катализаторы, 0,6 % көп емес платина енгізілген алюминий оксидінен тұрады, бифункционалды катализатор.

Бензин – 30-205 ̊С аралығында қайнайтын әртүрлі көмірсутектердің қоспасы. Бензин құрамына (парафин, олефин, нафтен және ораматты) көмірсутектерден басқа, құрамында күкірт, азот және оттек бар қосылыстардың қосымшалары болуы мүмкін.

Бифункционалды катализаторлар – қышқылдық және дегидрлеуші екі функциясы бар катализаторлар.

Гетерогенді катализ – катализатор және әрекеттесуші заттар әртүрлі агрегаттық жағдайда болатын каталитикалық процестер.

Гомогенді катализ – катализатор және әрекеттесуші заттар бір фазада және біртекті жүйе түзетін каталитикалық процесс.

Гидрогенолиз – парафинді көмірсутектер түзумен циклопарафиндердің дециклазация реакциясы.

Гидрокрекинг – сутегі ортасында мұнай шикізаттарын деструктивті өңдеудің каталитикалық процесі.

Гидроформинг – жоғарғы октанды бензиндер және ароматты көмірсутектер алу мақсатымен мұнай фракцияларын каталитикалық өңдеу.

Гидротазалау – катализатор қатысында тіке айдалған мұнай фракцияларына және екіншілік өнімдерді сутегімен әрекеттестіру арқылы жүргізіледі.

Дегидрлеу (дегидрогенизация) – органикалық қосылыстар молекулаларынан сутегінің үзілуі. Катализатор қатысында немесе сутегі акцепторлары әрекетімен жүргізіледі.

Жеңіл парафинді көмірсутектерді изометризациялау – қ – алкандарды изоалкандарға айналдыратын каталитикалық процесс, жоғарғы октанды бензин компоненттерін алу үшін қолданылады.

Катализаторлар – химиялық реакцияның жылдамдығын өзгертетін немесе жүргізетін заттар, бірақ өнімнің құрамына енбейді.

Катализатор белсенділігі – бастапқы затты соңғы өнімге уақыт бірлігі ішінде белгілі мөлшерін өзгерту үшін қажетті, катализатор өнімділігін сипаттайтын шама.

Каталитикалық крекинг – молекулалық массасы аз өнімдер: жоғарғы октанды бензин компоненттері, жеңіл газоил, С₃-С₄ көмірсутек газдары және басқалар алу мақсатымен мұнай шикізаттарын термокатализдік өңдеу. К.к.-мұнайды терең өңдеуді қамтамасыз ететін маңызды процестердің бірі.

Каталитикалық реформинг – жоғарғы октанды автомобиль бензиндерін ароматты көмірсутектер (бензол, толуол, ксилол және басқа) және құрамында сутегі бар газдарды алу мақсатымен сутегі қысымында (негізінен тіке айдалған) бензин фракцияларын каталитикалық өңдеу.

Катализ – катализатор қатысуымен жүретін химиялық реакциялар.

Катализат – каталитикалық риформинг процесінің негізгі өнімі, бензиннің жоғарғы октанды компоненті.

Катализатордың селективтілігі немесе таңдамалығы – бұл оның негізгі бір немесе бірнеше химиялық реакциялар типтерінижылдамдату және жылдамдығы төмен қажетсіз реакцияларды өзгеріссіз қалдыру қабілеті.

Күкіртті органикалық қосылыстар – құрамында күкірті бар, органикалық радикалдармен С-S байланысы арқылы жалғанады. Бұл қосылыстарға жататындар: тиолдар (меркаптандар), органикалық сульфидтер (тиоэфирлер), органикалық дисульфидтер, органикалық полисульфидтер, сульфон қышқылының туындылары, тиокарбонилді қосылыстар, әртүрлі тиокарбон қышқылдары мен тиокөмір қышқылдарының туындылары, сондай-ақ гетероароматикалық қосылыстар, соның ішінде маңыздылары-тиофен және тиазол.

Қышқылдық–негіздік немесе иондық реакциялар – мұндай каталитикалық реакциялар сутегі ионы (протонды) қосып алумен немесе бөліп шығарумен жүреді, сондай-ақ әрекеттесуші заттардағы бос электрон жұптары электрондарын үзбестен комплексті қосылыстардағы координациялық байланыс түзетін реакциялар жатады.

Парафинді көмірсутектерді алкилдеу – парафинді көмірсутектерге олефиндердің қосылу реакциясы.

Рениформинг – құрамында рений бар катализаторлар қатысында жүретін каталитикалық риформинг.

Риформинг (ағылшынша reforming, reform-қайта жасау, жасақтау)-автомобиль бензиндері, ароматты көмірсутектер (бензол және оның гомологтары) және құрамында сутегі бар газ алу үшін мұнайдың бензин және лигорин фракцияларын өңдеу. Риформинг катализатор қатысында Н₂ қысымында және термиялық болып бөлінеді.

Тотығу-тотықсыздану реакциясы – мұнай реакциялар электрондардың берілуімен байланысты, яғни валенттік байланыстың ажырауы кезінде электрон жұбының бөлінуімен байланысты. Бұған жататындар катализдік тотығу, гидрлену және дегидрлену процестері.

Хемосорбция – катализатор бетінде әрекеттесуші заттардың белсенді адсорбциясы.

Цеолиттер – ұсақ поралы құрылыстары бар табиғи және жасанды алюмосиликаттар. Барлық цеолиттер кристалды құрылысты. Олардың ортақ қасиеті-поралары арқылы өзара қатынасатын ұсақ қуыстардың болуы. Қуыстардың жалпы көлемі барлық кристалл көлемінің жартысына жетуі мүмкін.

Кіріспе

Химияда каталитикалық процестердің маңызы зор. Химия өнеркәсібі саласында каталитикалық реакциялар (катализатордың қатысуымен жүретін реакциялар) маңызы процестердің негізін (шамамен 90%) құрайды. Катализ ерекше құбылыс ретінде қарастырылады. Катализдің мәнін түсіну үшін жеке катализаторлардың қатысуымен химиялық реакциялардың қарапайым сатыларын зерттеу қажет. Катализ реакцияларының кең тараған классифиациясы катализатор және әрекеттесуші заттардың фазалық жағдайынан шығады. Катализдің негізінен екі типі қолданылады: гомогенді және гетерогенді.

Гомогенді катализ кезінде катализатор және әрекеттесуші заттар бір фазада болып, бір агрегаттық сұйықтық немесе газ тәрізді күй, көбінесе сұйық күйде болды. Гомогенді катализаторлардың гетерогенді катализаторлардан артықшылығы реакцияны салыстырмалы түрде төмен және «жұмсақ» жағдайда өткізуге мүмкіндік береді.

Гетерогенді катализ кезінде әрекеттесуші заттар және катализатор әртүрлі агрегаттық күйде: катализатор-қатты зат, әрекеттесуші заттар-газ немесе сұйықтық болады. Гетерогенді катализ өндірісте кеңінен қолданылады. Катализатордың белсенділігін, тұрақтылығын, таңдамалығын және басқа пайдалы қасиеттерін арттыру үшін промоторлар (активаторлар) қосылады.

Гетерогенді катализ процестеріне кез келген органикалық қосылыстарды жеке фаза түзетін платина металдары және басқа d-элементтер қатысуымен жүретін гидрлеу реакцияларын жатқызуға болады. Гетерогенді катализдің артықшылығы процесс аяқталғаннан кейін реакция өнімдерін катализатордан бөлу қажеттілігінің болмауы.

Гетерогенді катализ бойынша зертханалық зерттеу нәтижелерін өндірісте қолдануда өзіндік күрделі тапсырмаларды шешуші жиі қажет етеді. Көпшілік өндірістік катализаторлар ішкі беттері дамыған таблетка түрінде жасалады. Химиялық өзгерістердің үлкен жылдамдығында процестің бақыланатын жылдамдығы әрекеттесуші заттардың таблетка ішіне өтуі және реакция өнімдердің кері бағыттағы диффузиясына байланысты болады. Сондықтан катализаторларды мейлінше поралы құрылысты, оңтайлы жағдайлар (температура, қысым) жұмыс істейтін, жанаспа процестердің макрокинетикасының талаптарына сәйкес жасақтайды. Күрделі технологиялық жасақтауды қажет етеді. Математикалық моделдеуге негізделген қазіргі заманғы есептеу әдістері қолданылады.

Бұл пәннің материалдарында мұнай өңдеу процестерінде қолданылатын катализаторлар түрлері туралы маңызды мәліметтер келтірілген. Мұнай өңдеу тереңдігін максималды арттыру және мұнай өңдеу сапасын жақсартуға арналған каталитикалық процестердің механизмдері баяндалады.

«Мұнай өңдеудегі және мұнай химиясы процестеріндегі катализ» пәнінің бағдарламасы мұнай мен газ саласындағы жоғарғы оқу орындарының химиялық технология мамандықтарында оқитын студенттер үшін арналған. Бұл оқу құралы күндізгі және сырттай оқу формасында оқитын студенттерге сабақ және емтиханға дайындық кезінде әдістемелік көмекші құрал ретінде ұсынылады.

Ол сонымен бірге мұнай өңдеу саласында қызмет жасайтын операторлар, инженер-технологтар, менеджерлер үшін де көмекші құрал болуы мүмкін.

Дәріс 1

Тақырып: Өндірістік органикалық катализ. Анықтамасы, қолдану

облысы, мақсаты

Қазіргі уақытта химиялық және мұнай-химиялық өнеркәсіптерде каталитикалық процестерде қолданылады. Практикалық мәні бар қөптеген химиялық реакциялар, катализатор қатысында жүзеге асады. Химиялық және мұнайхимиялық өндірістердің өтетін процестердің 90%-да каталитикалық реакциялар қолданылады.

Катализатор деп реакцияны тездетіп, оның бір немесе басқа қарапайым сатыларына қатысып, бірақ мұнай қайталанылатын әрекеттесулерден химиялық өзгермей шығатын заттарды айтады.

Катализаторлар химиялық реакциялардың активтену энергиясын төмендетуге мүмкіндік береді және сонымен бірге олардың химиялық жылдамдығын арттырады. Реакцияларды катализатор қатысында жүргізу процесс температурасын күрт төмендетуге мүмкіндік береді.

Катализатор химиялық заттармен активті әрекеттеседі, бірақ оның процесте қатысуы өзгерістердің бастапқы сатыларымен ғана шектеледі. Келесі сатыларда катализатор толығымен регенерацияланады және әрекеттесуші заттардың молекулаларымен қайтадан әрекеттесуі мүмкін. Бұнымен реакцияның өте көп мөлшердегі соңғы өнімін алу үшін катализатордың азғантай мөлшері жеткілікті екенін түсінуге болады.

Катализдік реакциялардың жіктелуі катализатор және әрекеттесуші заттардың фазалық күйінен шығады. Катализдің негізгі екі типі бар: гомогенді және гетерогенді.

Гомогенді катализ кезінде катализатор және әрекеттесуші заттар бір фазада болады және біртекті жүйе түзеді, мысалы, газдар қоспасы немесе сұйық ерітінді. Гетерогенді катализ кезінде әрекеттесуші заттар және катализатор әртүрлі агрегатты күйде: катализатор-қатты әрекеттесуші заттар – газ немесе сұйық күйде болады.

Катализ механизмдерін қарастыру кезінде барлық каталитикалық реакциялар қышқылдық – негіздік және тотығу-тотықсыздану болып бөлінеді.

Сутегі ионын (протонды) үзу немесе қосып алумен жүретін, сондай-ақ әрекеттесуші заттардағы бас электрон жұбы ажыратылмастан комплексті қосылыстардағы координациялық байланысты түзетін катализдік реакциялар қышқылдық-негіздік немесе иондық деп аталады.

Қышқылдық-негіздік каталитикалық реакцияларға каталитикалық крекинг, полимеризация, изомеризация және басқа қатардағы өзгерістер жатады.

Валенттілік байланыстың үзілуі кезінде электрон жұбынан ажырауынан жүретін, яғни электронның ауысуымен баланысты өзгерістерді тотығу-тотықсыздану реакциялары деп айтады. Мұндай каталитикалық процестерге тотықтыру, гидрлеу және дегидрлеу жатады.

Гомогенді катализдің механизімін аралық химиялық қосылыстардың теориясы түсіндіреді. Бұл теория бойынша катализатор әрекеттесуші заттармен тұрақсыз аралық реакцияға қабілеті қосылыс түзіледі. Бұл процестің активация энергиясы каталитикалық емес негізгі реакцияның активация энергиясынан төмен. Одан кейін аралық қосылыс ыдырайды немесе жаңа бастапқы зат молекуласымен әрекеттеседі, бұл кезде катализатор өзгеріссіз бөлініп шығады.

Гетерогенді катализ кезіндегі заттардың газ фазасындағы әрекеттесуші заттар және барлық өзгерістерді қатты фазадағы катализатор бетіне өтіп, белгілі бір дәрежеде сорбция құбылысымен байланысты. Процесті бес кезеңге бөлуге болады:

1. катализатор беті және әрекеттесуші заттардың (диффузия);

2. әрекеттесуші заттардың катализатор бетінде активті адсорбциясы (хемосорбция);

3. катализатор бетіндегі химиялық реакцияның жүруі;

4. реакция өнімдерінің (катализатор бетінен ажырауы) десорбциясы;

5. реакция өнімдерінің газ фазасымен диффузиясы.

Гетерогенді катализаторларды таңдау кезіндегі олардың селективтілігі, активтілігі және жұмыс істеу ұзақтығын қарастырылады.

Селективтілік немесе катализатордың таңдамалығы – бұл оның тек бір немесе белгілі типтері бірнеше химиялық реакцияларды тездету және жылдамдығы төмен және қажетсіз реакциялардың жылдамдығын өзгеріссіз қалдыру болып табылады.

Катализатордың активтілігі оның өнімділігін сипаттайды. Катализатор активтілігі жоғарғы болған сайын, бастапқы заттың белгілі мөлшерін соңғы өнімге дейін өзгерту үшін қажетті уақыт бірлігі азаяды. Қатты катализатордың активтілігі оның бетінің жағдайына байланысты. Көпшілік жағдайда катализаторды көлемі онша үлкен емес дән немесе таблетка түрінде қолданылады. Беттік ауданын ұлғайту үшін катализаторды бетінде тесіктері көп тасымалдағыштарға енгізеді. Тасымалдағыш ретінде активтелген көмір, пемза, алюминий оксиді, силикатель, цеолиттер қолданылады. Көптеген катализаторлардың активтілігін аздаған мөлшерде промоторлар немесе активаторлар қосу арқылы жоғарлатуға болады.

Катализаторлардың активтілігі уақыт өтуімен төмендейді, сондықтан катализаторлардың жұмыс істеу уақыты шектеулі. Катализатор активтігінің төмендеуін (дезактивация) оның шаршауы немесе қартаюы деп жиі айтады. Кәдімгі жағдайда катализатор активтілігінің төмендеуі оның бетіне реакция өнімдерінің (кокс, шайыр, парафиндер) шөгуі нәтижесінде немесе катализатор улары деп аталатын шикізаттағы кейбір галогендер, фосфор, күшән және сурьма қосылыстары сондай-ақ металдар (никел, темір, ванадий) жатады. Катализатордың улануын болдырмау үшін бастапқы шикізатты қосымша тазалайды.

Катализаторлардың активтілігін қалпына келтіруді регенерация деп айтады. Регенерацияның әртүрлі әдістері қолданылады. Катализатор бетіндегі шайыр шөгінділерін ауа ағынында өртейді. Тотыққан катализаторларды белгілі бір температурада сутегімен әрекеттестіріп тотықсыздандырады.

Өзін-өзі тексеруге арналған сұрақтар

1. Катализатор деген не?

2. Гомогенді катализдің гетерогенді катализден ерекшелігі қандай?

3. Катализатор активтігінің төмендеуіне не себеп болады?

4. Катализатордың активтілігі және селективтілігі деген не?

Дәріс 2

Тақырып: Каталитикалық крекинг. Каталитикалық

крекинг катализаторлары

Катализатор қатысында (каталитикалық крекинг) мұнай шикізатын мотор отындарын үшін мұнай өңдеу өңдірісінде кең қолдау тапқан крекинглеудің бірқатар ерекшеліктері бар. Ол ерекшеліктерге жататындар:

-октан саны жоғарғы болатын, құрамында көп мөлшерде ароматты көмірсутектер және изоалкандар бар крекинг – бензинінің шығымының жоғарылауы;

-органикалық синтез үшін шикізат болып табылатын, құрамы С₁-С₄ көмірсутектер, газ тәрізді өнімдердің шығымының жоғарлауы.

Каталитикалық крекинг процессі бу фазасында 450-525 ̊С температура 0,15МПа қысымында алюмосиликаты катализаторы қатысында жүреді.

Бұрын каталитикалық крекингте катализатор ретінде құрамында 25% дейін алюминий оксиді бар табиғи және синтетикалық алюмосиликаттар қолданылды. Қазіргі уақытта барлық каталитикалық крекинг қондырғылары құрамында циеолиттер бар синтетикалық алюмосиликаты катализатормен жұмыс істейді.

Цеолиттер деп ұсақ поралары бар табиғи және синтетикалық алюмосиликаттарды атайды. Барлық цеолиттер кристалды құрылысты. Олардың ортақ қасиеттері – ұсақ қуыстары болып, олардың өзара поралар арқылы қатынаста болуы. Қуыстардың жалпы көлемі кристалдың барлық көлемінің жартысына жетуі мүмкін.

Цеолиттер натрий, кальций және басқа металдардың сулы алюмосиликаттары болып келеді. Цеолиттердің жалпы формуласы nMe₂O*mAl₂O₃*pSiO₂*qH₂O.

Синтетикалық цеолиттердің 3 типі: А,Х,У шығарылады. А типті цеолиттердің поралары 0,3-0,5нм, көмірсутекті газдарды кептіруге және көмірқышқыл газы мен күкіртті сутегінен тазартады, сондай-ақ қалыпты алкандарды басқа көмірсутектер класы қоспаларынан бөлу үшін қолданылады. Х типті цеолит пораларының өлшемі 0,8-1,3нм, ал У типті -0,5-0,9нм болады. Х және У типті цеолиттер катализаторлар өндірісінде кеңінен қолданылады. 10Х және 10У (шар тәрізді –РСГ-2 және т.б.) негізіндегі цеолиттер 50-ге жақын активтілік индикісімен сипатталады. Бұл катализатордың кейбірінің құрамында рений оксиднің болуы катализатордың таңдамалық әрекетіне қолайлы әсер етеді және бензинді жоғарғы шығыммен алуға мүмкіндік береді.

Құрамында цеолиттері бар катализаторларда цеолит мөлшері жоғары емес (3-15%). Металдар мен (хром, рений, платина, палладий) модификацияланған цеолитті катализаторды дайындау процесінде, бейорганикалық тотықтар (кремний оксиді, алюминий оксиді, саз және басқа) матрицаларына енгізеді.

Каталитикалық крекинг катализаторының ерекшелігі олардың жылдам дезактивациялануы болып табылады. Катализатор 10-15 минут жұмыс істегеннен кейін поралары кокспен бітеледі. Сондықтан крекингте катализаторды үнемі регенерациялаумен алмастыру керек. Регенерация 570-650 ̊С температура кезінде катализатор бетінен кокс және шайыр тұнбаларын ауамен өртеу арқылы жүреді.

Каталитикалық крекингте қолданылатын катализаторларға төмендегідей талаптар қойылады:

-таңдамалығы;

-крекинг температурасы кезінде активтілігін жоғарғы болуы;

-активтілігінің тұрақтылығы (пайдалану мерзімінде өз активтілігін сақтау қабілеті);

-үйкелуге, жоғарғы температура және су буы әрекетіне тұрақтылығы.

Өзін-өзі тексеруге арналған сұрақтар

1. Каталитикалық крекинг процесінің мақсаты.

2. Каталитикалық крекинг процесінде қандай катализаторлар қолданылады?

3. Каталитикалық крекинг катализаторларына қойылатын талаптар.

Дәріс 3

Тақырып: Каталитикалық крекинг реакцияларының механизмдері

Каталитикалық крекинг катализаторлары қышқылдық катализаторларға жатады. Беткі қабаттың активтілікті тасымалдағышы болып, Н⁺ сутегі ионына және алюминий силикаты қосылысы жатады. Катализатор сутегіне алмасу қабілетті пайда болады.

Алюмосиликаты катализаторлардағы каталитикалық крекинг механизмін карбений-ион теориясы түсіндіріледі. Теорияның негізінде төмендегідей көзқарас жатыр.

Карбений ионы аммоний ионы сияқты және құрамында валентті оң зарядталған көміртегі атомы болады. Олар олефинмен катализатор протонының әрекеттесуі кезінде оңай түзеді:

₊

R – CH = CH₂ + H⁺ → R – CH – CH₃

Карбений ионы аммоний молекулалардың хемосорбцияланған қабатында түзіледі және каталитикалық крекинг кезінде өтетін, көптеген реакциялардың аралық белсенді өнімдері болады.

Карбений ионы реакциялық қабілтінің жоғарылығымен ерекшеленеді және әртүрлі реакцияларға түсуі мүмкін.

Карбоний иондары үшін келесі өзгерістер тән:

1. Сутегі немесе метил топтарының орын ауыстырумен молекуладағы атомдардың қайта топтасуы.

CH₃

_{+ +} |

R – CH – CH₂ – CH₃→ R – CH – CH₂ →R – C – CH₃

|

CH₃

2. Бейтарап молекулалармен әрекеттесіп қаныққан немесе қанықпаған жаңа молекулалық және жаңа карбений ионын түзеді.

₊

R – CH – CH₃ + C₄H₁₀ → C₄H⁺₉ + R – CH₂ – CH₃

₊

R – CH – CH₃ + C₄H₈ → C₄H⁺₉ + R – CH = CH₂

Карбений ионы басқа молекулалардан протонды тартып алуы немесе өз протонын беріп, тұрақты олефинге айналуы мүмкін.

3. Көміртек атомдарының саны көп карбений-ионының ыдырауы, зарядталған С атомынан есептегенде β – байланыс бойынша жүреді. Ыдырау өнімдері – олефин және кіші карбений – ионы:

CH₃ – CH – CH₂ – R → CH₃ – CH = CH₂ + R⁺

⁺

Жалпы алғанда карбоний ионы теориясына сәйкес, каталитикалық крекинг механизімі тізбекті реакциялар түрінде ұсынылады. Тізбектің туындауы катализатор сутегісі ионының әрекетінен пайда болады:

НА → Н⁺ + А^-,

Мұндағы НА-алюмосиликатты катализатордың шартты белгіленуі.

Тізбектің дамуы бейтарап молекулалармен карбоний ионы және сутегісі алмасуымен әртүрлі өзгерістер желісі бойынша өтеді. Тізбектің үзілуі карбоний ионы және алюмосиликат анионы арасындағы реакция нәтижесінде жүреді:

₊

R – CH – CH₃ + A^- → R – CH = CH₂ + HA

Катализатор соңғы нәтижеде регенерацияланады және процесс жаңадан басталуы мүмкін.

Каталитикалық крекинг механизімі келесі ерекшеліктермен сипатталады:

1. Каталитикалық крекинг үшін олефиндердің реакциялық қабілетінің жоғарылығымен және парафиндердің реакциялық қабілетінің төмендегімен сипатталады;

2. Қайта таралу немесе сутегінің диспропорциялану процестерінің дамуы. Бұл процесс катализаторға адсорбцияланған молекулалардан сутегі үзіледі, яғни дегидрленеді. Үзілген Н⁺ басқа молекулалардан гидрлеуге жұмсалады;

3. Изомеризация реакциялары едәуір дамиды.

Өзін-өзі тексеруге арналған сұрақтар

1. Карбоний-ионы теориясын қалай түсінесіз?

2. Карбоний иондары үшін қандай өзгерістер тән?

3. Каталитикалық крекинг механизімі қандай ерекшеліктермен сипатталады?

Дәріс 4