Diferencia entre el craqueo térmico y el craqueo catalítico

Diferencia principal - Agrietamiento térmico vs agrietamiento catalítico

La refinación de petróleo es el procesamiento de petróleo crudo para obtener los productos deseados. Hay varios procesos de refinación de petróleo que son útiles para convertir el petróleo crudo en productos útiles. Una refinería es una gran área industrial que se compone de varias unidades de procesamiento. Las reacciones que tienen lugar en una refinería incluyen destilación, reacciones de craqueo, reacciones de reformado, polimerización, isomerización, etc. El craqueo térmico y el craqueo catalítico son reacciones que se usan para descomponer las moléculas grandes en compuestos más pequeños. La principal diferencia entre el craqueo térmico y el craqueo catalítico es que el craqueo térmico utiliza energía térmica para la descomposición de los compuestos, mientras que el craqueo catalítico implica un catalizador para obtener productos.

Áreas clave cubiertas

1. ¿Qué es el craqueo térmico?
      - Definición, Mecanismo y Ejemplos.
2. ¿Qué es el craqueo catalítico?
      - Definición, Mecanismo y Ejemplos.
3. ¿Cuál es la diferencia entre el agrietamiento térmico y el agrietamiento catalítico?
      - Comparación de diferencias clave

Términos clave: Catalizador, Cracking catalítico, Cracking, Petróleo crudo, Isomerización, Hydrocracking, Cracking catalítico en fase líquida, Petróleo, Refinería, Polimerización, Cracking térmico, Cracking catalítico en fase de vapor

¿Qué es el craqueo térmico?

El craqueo térmico es el proceso de descomponer compuestos grandes en compuestos pequeños a altas temperaturas y altas presiones. Los productos finales del craqueo térmico son pequeñas moléculas de hidrocarburos. La temperatura utilizada para este proceso es de aproximadamente 500-700.^oC. La presión es de unos 70 atm..

El craqueo térmico implica la ruptura de los enlaces carbono-carbono y los enlaces carbono-hidrógeno. Los productos de craqueo térmico son siempre más pequeños que los reactivos. La mayoría de las veces, los productos finales son pequeños alcanos y alquenos. Pero a veces, también se dan pequeñas moléculas insaturadas como los alquinos..

Figura 1: Una refinería de petróleo

Cuando se forman enlaces químicos, se libera energía. Del mismo modo, para romper un enlace químico, se requiere energía. Por lo tanto, las reacciones que incluyen la rotura de enlaces requieren energía del exterior y el craqueo térmico es altamente endotérmico. El cambio en la entalpía es un gran valor positivo. Debido a la formación de moléculas pequeñas a partir de moléculas grandes, la entropía también aumenta.

Las refinerías modernas utilizan procesos de craqueo térmico para tres aplicaciones principales. Son innovadoras, la producción de gasolina térmica y la coquización retardada. Visbreaking es un proceso utilizado para reducir la viscosidad del combustible. La producción térmica de gasolina implica tanto reducciones de la viscosidad como la recuperación de una cantidad máxima de gasolina. El objetivo de la coquización retardada es maximizar la formación de productos de craqueo..

¿Qué es el craqueo catalítico?

El craqueo catalítico es la descomposición de grandes compuestos en pequeños hidrocarburos utilizando un catalizador ácido. Este proceso de craqueo se puede realizar en condiciones de menor temperatura y presión. Por lo tanto, el funcionamiento de la unidad de procesamiento es mucho más fácil que el del craqueo térmico..

Figura 2: Una galleta catalítica fluida

Las galletas modernas utilizan la zeolita como catalizador. La zeolita es un aluminosilicato complejo. Cuando se usa zeolita para este proceso de craqueo, podemos usar temperaturas moderadas, como 450^oC y presiones moderadas..

El craqueo catalítico se puede hacer de dos maneras principales. Son craqueo en fase líquida y craqueo en fase vapor. En craqueo catalítico en fase líquida, La mezcla de reacción se mantiene a una temperatura de aproximadamente 500ºC.^oC y presión a 20 atm. La sílice o compuestos relacionados se utilizan a menudo como el catalizador. Este proceso da como resultado números de octanaje que van desde 65 hasta 70. En craqueo catalítico en fase vapor, alrededor de 600^oSe utiliza temperatura C y presión de 10 atm. El catalizador utilizado es la alúmina. Este craqueo se realiza en presencia de gas hidrógeno. También es llamado hidrocraqueo. Aquí, los enlaces carbono-carbono se descomponen..

Diferencia entre el craqueo térmico y el craqueo catalítico

Definición

Agrietamiento térmico: El craqueo térmico es el proceso de descomponer grandes compuestos en pequeños compuestos a altas temperaturas y altas presiones.

Agrietamiento catalítico: El craqueo catalítico es la descomposición de grandes compuestos en pequeños hidrocarburos utilizando un catalizador ácido.

Método

Agrietamiento térmico: El agrietamiento térmico implica el agrietamiento aplicando altas temperaturas y presiones.

Agrietamiento catalítico: El craqueo catalítico implica el craqueo al agregar catalizadores junto con temperaturas y presiones moderadas.

Temperatura

Agrietamiento térmico: La temperatura utilizada en el craqueo térmico oscila entre los 500-700.^odo.

Agrietamiento catalítico: La temperatura utilizada en el craqueo catalítico oscila entre 475-530.^odo.

Presión

Agrietamiento térmico: La presión utilizada en el craqueo térmico es de aproximadamente 70 atm..

Agrietamiento catalítico: La presión utilizada en el craqueo catalítico es de aproximadamente 20 atm..

Aplicaciones

Agrietamiento térmico: El craqueo térmico se utiliza para la rotura de muestras, la producción de gasolina térmica y la coquización retardada..

Agrietamiento catalítico: El craqueo catalítico se utiliza para obtener combustible con octanaje número 65-70..

Conclusión

El craqueo térmico y el craqueo catalítico son dos procesos principales utilizados en las refinerías de petróleo para obtener productos útiles a partir de destilados de petróleo crudo. Ambas técnicas tienen ventajas y desventajas. La principal diferencia entre el craqueo térmico y el craqueo catalítico es que el craqueo térmico usa energía térmica para la descomposición de los compuestos, mientras que el craqueo catalítico implica un catalizador para obtener productos..

Referencias:

1. "Cracking térmico". Procesamiento de ingeniería química, disponible aquí. Consultado el 18 de septiembre de 2017.
2. "Cracking". [Correo electrónico protegido], disponible aquí. Consultado el 18 de septiembre de 2017.
3. “Agrietamiento de alcanos: térmicos y catalíticos”. Chemguide, disponible aquí. Consultado el 18 de septiembre de 2017.

Imagen de cortesía:

1. "Imperial Oil Refinery" por The Kurgan (CC BY-SA 3.0) a través de Commons Wikimedia 
2. "Cracker catalítico fluido" por Valero Energy Corporation / TX - (Dominio público) a través de Commons Wikimedia