Химизм термических превращений молекул нефтяного сырья. Термолиз алканов, алкенов, цикланов, аренов и смеси углеводородов.

Алканы в условиях термического крекинга рас­падаются с образованием парафина и олефина. Причем, чем больше молекулярная масса алкана, тем ближе к середине моле­кулы произойдет разрыв. Низкомолекулярные алканы, такие, как этан, пропан и бутан, могут подвергаться реакции дегидри­рования. Метан в условиях крекинга не разлагается

Следует отметить, что при распаде молекулы на неравные осколки углеводород с меньшим молекулярным весом получает­ся предельным, а с большим — непредельным.

Олефины в термических реакциях в зависимости от условий в основном претерпевают распад на алкены и алкины с меньшей молекулярной массой, но возможны реакции полимеризации и уплотнения, т. с. циклизации с последующей конденсацией.

Для нафтенов характерны следующие группы реакций:

1. деалкилирование или укорочение боковых парафиновых цепей;

4. дегидрирование нафтенового кольца с образованием циклоолефинов и ароматических углеводородов;

частичная или полная дециклизация полициклических нафенов после деалкилирования;

5. распад моноциклических нафтенов на олефины

Ароматические углеводороды термически устойчивы и поэто­му накапливаются в продуктах термических процессов. Арома­тические углеводороды с длинными боковыми цепями способны деалкилироваться с образованием преимущественно монометилированных ароматических углеводородов.

Ароматические углеводороды без заместителей (голоядерные) и ароматические углеводороды с низким числом углерод­ных атомов в цепи практически не подвергаются распаду. В ус­ловиях термических процессов они способны конденсироваться с выделением водорода.

В результате образуются высококонденсированные нелетучие и нерастворимые в хинолине вещества, из которых затем полу­чается твердый углеродистый остаток — кокс или сажа

1. Алканы:

Термолиз алканов приводит преимущественно к образованию более термостойких низкомолекулярных алкенов и алканов;

Ароматические углеводороды образуются в результате вторичных реакций синтеза из ацетилена и этилена;

Начиная с бутана, при термолизе алканов преобладающим становится

распад по связи С–С.

2. Алкены:

характеризуются ввиду наличия двойной связи высокой реакционной способностью в реакциях присоединения, но повышенной, по сравнению с алканами, термостойкостью в отношении реакций распада;

Ароматические углеводороды образуются в результате вторичных реакций синтеза из ацетилена и этилена;

В процессе термолиза высших алкенов при умеренных температурах основной реакцией является полимеризация;

При повышении температуры развивается реакция распада по С–С-связи.

С малой скоростью происходит также изомеризация алкенов с образованием более стабильных симметричных олефинов.

3. Нафтены:

при термолизе более стабильны, чем соответствующие алканы;

Реакции термолиза незамещенных циклоалканов сопровождаются разрывом одной из С–С-связей (дециклизация);

Дегидрирование незамещенных цикланов не происходит;

Алкилнафтены при термолизе ведут себя, как алканы: преимущественно распадаются боковые цепи (а потом циклы);

Бициклические нафтены при 600 °С и выше подвергаются дециклизации, деалкилированию и дегидрированию;