Повышению стабильности катализатора способствует введение в цеолит редкоземельных металлов.
Термостойкость углеводородов снижается по мере увеличения температуры. В каждом ряду легкие и низкокипящие углеводороды расщепляются труднее, чем высококипящие.
При температурах выше 1000 ºС углеводороды расщепляются на водород и углерод.
При температуре от 700 до 800 ºС из жидких углеводородов образуются, главным образом, легкие и газообразные углеводороды и кокс.
При температуре 500 ºС слишком длительный нагрев жидких углеводородов приводит к значительному, но не желательному выходу газов и кокса.
Помимо расщепления углеводороды подвергаются и другим превращениям.
Молекулы некоторых углеводородов не расщепляются, а только теряют часть своих водородных атомов - протекает реакция дегидрогенизации.
В молекулах других углеводородов при термической обработке меняется взаимное расположение атомов углерода и водорода.
Превращение углеводородов на катализаторах крекинга происходит по карбоний ионному механизму.
Ионы карбония содержат трёхвалентный положительно заряжённый атом углерода.
Легче всего они образуются при взаимодействии протона катализатора с олефинами (непредельными).
R—CH=CH2 + H+ = R—C+H—CH3
Ионы карбония являются активными промежуточными продуктами многих реакций.
Для ионов карбония наиболее характерны:
Скелетная изомеризация, приводящая к образованию изомерного иона:
Затем инициатор образует ион карбония из подлежащего изомеризации парафина:
Затем происходит скелетная перегруппировка:
Затем образуется изопентан и происходит развитие цепи за счет образования нового иона карбония нормального строения:
Характерная черта каталического крекинга – протекание процессов перераспределения, или диспропорционирования водорода.
Азотистые соединения блокируют активные центры катализатора.
Применение в качестве сырья продукции гидрокрекинга, очищенного от основной массы металлов, серы, азота значительно улучшает эффективность работы процесса каталитического крекинга.
В России катализаторы каталитического крекинга производят в Омске (ОАО Газпромнефть) и в Ишимбае и они не уступают зарубежным по выходам и октановым числам бензина.
Особенность всех катализатов крекинга быстрая закоксованность и необходимость регенерации.
Всё это привело к специфичности различных технологических схем процесса.
Реакции крекинга протекают при температуре от 500 до 530 ºС.
Газообразные продукты крекинга с водяным паром двумя потоками направляются в ректификационную колонну К-1.