Chemistry of Catalytic Cracking
Na rozdíl od tepelného krakování řízeného volnými radikály probíhá katalytické krakování za vzniku iontových forem na povrchu katalyzátorů a krakováním dlouhých alkanů s přímým řetězcem vznikají kratší alkany s rozvětveným řetězcem (nikoli s přímým řetězcem). Tvorba rozvětvených alkanů nebo isoalkanů vede k výrobě benzinu s vysokým oktanovým číslem. To je základní důvod, proč katalytické krakování nahradilo tepelné krakování jako hlavní proces v rafinérii zaměřené na maximalizaci výroby benzinu. Vysoké oktanové číslo benzinu je nutné pro současné zážehové motory, aby mohly pracovat při vysokých kompresních poměrech bez klepání. Vysoké kompresní poměry u zážehových motorů znamenají vysoký výkon a vysokou účinnost.
Obrázek 7.1 představuje dva typy iontových forem, karbokationtů, které jsou aktivní v reakcích katalytického krakování jako karbenové a karbonové ionty, s použitím terminologie IUPAC. Karbokationty jsou kladně nabité ionty z uhlovodíků. Obrázek 7.1 ukazuje, že odstraněním hydridového iontu (H-, atomu vodíku s dalším elektronem) z alkanu (např. methanu) vznikají karbeničité ionty (cesta 1a). Také přidáním protonu (H+, atomu vodíku bez elektronu) k olefinu (např. ethylenu) mohou vzniknout karbeničité ionty, jak ukazuje cesta 1b.
Formation of Carbocations
IUPAC terminology
-Carbenium ions: CH4 (šipka) H- + CH3+ (alkan – hydridový ion)
-C2H4 + H+ (šipka) C2H5+. (olefin + proton)
-Karboniové ionty: CH4 + H+ (šipka) CH4
Klíč: H- (hydridový ion), H+ (proton)
Podle terminologie používané pro volné radikály se C+H3 nazývá methylkarbenový ion a C2+H5 se nazývá ethylkarbenový ion. Karboniové ionty vznikají přidáním protonu k alkanu, například methanu, jak je znázorněno na obrázku 7.1. Výsledný iont C+H5 se nazývá methaniový. Všimněte si, že v literatuře panuje určitý zmatek v pojmenování karbokationtů. V některých pramenech, včetně vaší učebnice, se karbeniové ionty dříve nazývaly karbonové ionty . Všechny odkazy na karboniové ionty v kapitole 6.3 Krakování v učebnici by měly být opraveny na karbeniové ionty.
.