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Cracken - Thesenpapier

Referenten: Ali Sina Rahimi, Qi Wang
Fach: Chemie
Lehrer: Herr Höppner
Thema: Cracken
Versuch: Cracken von Paraffinöl unter Verwendung eines Katalysators

Skizze:
Erklärung: Wird Paraffinöl gecrackt, so entstehen flüssige und gasförmige Reaktionsprodukte. Die anfallende Flüssigkeit ist im Gegensatz zum Paraffinöl dünnflüssig und schon bei Zimmertemperatur entflammbar. Aus den Eigenschaften lässt sich schließen, dass kleinere Moleküle entstanden sind. Dies kann durch eine gaschromatographische Untersuchung bestätigt werden. Beim Verbrennen der Crackgase ist im Vergleich zu den niedrigen Alkanen eine stärkere Russentwicklung zu beobachten, auch die Reaktion der flüssigen und gasförmigen Crackprodukte mit Brom verläuft anders als bei den Alkanen. Bromwasser wird beim Schütteln mit den Crackprodukten rasch und auch im Dunkeln entfärbt

Cracken
Erdöl ist ein Gemisch aus einer Vielzahl von Kohlenwasserstoffverbindungen, die z.T. auch noch Schwefel enthalten. Leider entspricht der prozentuale Bedarf an bestimmten Kohlenwasserstoffen oder Kohlenwasserstoffgemischen nicht dem Gehalt im Erdöl, bzw. sind besonders wichtige Kohlenwasserstoffe gar nicht im Erdöl enthalten, so dass Destillationsverfahren zur Gewinnung nicht ausreichen. Daher werden in den Raffinerien diese Rückstände so umgewandelt, dass sie als Benzin oder Heizöl verwendet werden können. Und das geschieht durch das Cracken, das Prinzip der Benzingewinnung.
Zusammenfassung
Höhere Alkane sind Bestandteil von Rohöl
Bei der Erdölraffination können diese in Abwesenheit von Sauerstoff in kleine Bruchstücke gespalten werden
Dieses Verfahren nennt man Cracken
Man arbeitet bei diesem Prozess bei Temperaturen von 700- 900 Grad

Beispiel
Die langkettigen Alkane werden in kleinere Bruchstücke aufgespalten. Diesen Vorgang nennt man Cracken (von engl. To crack, aufbrechen)oder Pyrolyse. Dabei entsteht ein Gemisch von gesättigten und ungesättigten Kohlenwasserstoffen mit unterschiedlicher Kettenlänge. (…)
Außer zur Herstellung von Crackbenzin dient der Crackprozess vor allem zur Gewinnung von kurzkettigen Alkenen, hauptsächlich von Ethen du Propen. Diese sind wichtige Grundstoffe der Petrochemie.
Verfahrenstechniken

Katalytisches Cracken :
Der Anteil der Alkene wird beim Cracken stark zurückgedrängt
Bei diesem Crackprozess entstehen einerseits eine Menge verzweigte Kohlenwasserstoffe; Benzin wird fester und eine Menge von ungesättigten Kohlenwasserstoffe fallen ab
Thermisches Cracken
Einfachstes Verfahren seit 1912 in den USA
Bei 500 C geraten große Kohlenwasserstoffe in Schwingungen, so das die Ketten zerreißen und dabei kleine Moleküle und ungesättigte Verbindungen entstehen
Steam-Cracken
Wird genutzt um aus höheren Produkten im Heizöl oder Benzin und Gase umzuwandeln
Eine technische Variante unter Einsatz von überhitztem Wasserdampf
Hydrocracken
Der Nachteil ungesättigter Kohlenwasserstoffe ist nicht vorhanden
Bei diesem Verfahren wird im Anschluss an den kataly. Cracken an die C=C Doppelbindung Wasserstoff unter Druck angelagert

Reformingverfahren
(von lat. reformare, umgestalten) Steht beim Cracken die Erzeugung größerer Mengen an Kohlenwasserstoffen mit kurzkettigen Molekülen und an Alkenen im Vordergrund, wird durch die Reformingverfahren besonders die Qualität der so gewonnenen Platformingverfahren (Platimum-Reforming) mit Platin als Katalysatoren. Hierbei werden Alkane mit geradkettigen Molekülen in einem Isomerisierungsprozess in Alkane mit verzweigten Molekülen und damit höherer Octanzahl umgewandelt.
Die Platin-Reformer-Anlage macht aus wenig klopffesten Rohbenzinen Benzine mit hoher Klopffestigkeit. Die Umwandlung erfolgt mit Hilfe eines Platin-Katalysators. Als Nebenprodukt entstehen Wasserstoff und gasförmige Alkane. Darüber wird uns aber eine andere Gruppe was berichten.
Vor dem eigentlichen Reformieren wird das Benzin zunächst entschwefelt, da der Schwefel den Katalysator zerstören würde. Hierbei entweicht als Produkt Schwefelwasserstoff. Die im Erdöl enthaltenen Schwefelverbindungen führen bei ihrer Verbrennung zu einer Verunreinigung der Luft durch Schwefeldioxid. Aus diesem Grund müssen besonders Benzine, Heiz- und Dieselöle durch verschiedene Verfahren zum größten Teil entschwefelt werden.

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