Overleg:Kraken (scheikunde)

is kraken met H2O ook gevaarlijk?

Hoe bedoel je, kraken met H2O? Sixtus 14 mrt 2006 20:34 (CET)

kraken met stoom is één variant van thermisch kraken. De naftakraker waarvan sprake kan best een stoomkraker geweest zijn.

"Er klopt niks van dat artikel"

Ik kreeg van een vriend van mij de onderstaande opmerkingen over dit artikel. Hij had geen tijd om het artikel zélf te verbeteren, maar wel het e.e.a. aan opmerkingen over het verhaal. Wie het leuk vindt, mag dit in het artikel verwerken. Anders doe ik het wellicht zelf wel een keer... Sietske _Reageren? 5 apr 2007 22:15 (CEST)

Ik heb de layout nog wat aangepast. De citaten uit het Kraken (chemie) artikel staan nu consequent cursief en het commentaar erop een stukje ingesprongen, en voorzien van een 'bullet'. Johan Lont 12 apr 2007 12:27 (CEST)

Volgens mij staan er nogal wat onwaarheden in dit artikel. ik ben stage aan het lopen bij een ingenieursbureau dat kraakfornuizen ontwerpt en daar kom ik heel wat andere feiten tegen. Ik heb hierdoor alleen geen tijd om dit artikel grondig aan te passen.

Kraken is de chemische bewerking die gebruikt wordt om zware koolwaterstoffen om te zetten in lichtere fracties. Zoals de naam 'kraken' al suggereert worden de lange koolwaterstofmoleculen tijdens het proces in kleinere stukken gebroken.

• De grootste voedingsstroom voor kraakfornuizen is wereldwijd nog steeds ethaan. Dit wordt dan omgezet naar ethyleen en propeen (dat is ook niet lichter) Het gaat om het omzetten van alkanen in alkenen. Er worden ook gasolies gekraakt en dat is wel vnl het omzetten naar kleinere fracties

Voor de bereiding van grondstoffen voor de plasticfabicage (zoals etheen en propeen) gebeurt dit kraken door verhitting (thermisch kraken).

• Op zich is dit wel waar, maar nog meer wordt de term stoomkraken genoemd. Het is handig om uit te leggen waar dit op gebaseerd is. (verlaging van de partiele druk van de koolwaterstoffen, waardoor de gewenste reacties bevoordeeld worden tov de ongewenste reacties)

De conversie van zware oliefracties naar lichtere brandstoffen is vaak gebaseerd op een katalysator (katalytisch kraken, cat-cracking of hydro-cracking).

De kleinere moleculen die bij kraken ontstaan zijn vaak onverzadigd, omdat lichte verzadigde koolwaterstoffen relatief meer waterstofatomen nodig hebben dan in de reactie beschikbaar zijn.

• Dit verklaard niet dat er ook zoveel waterstof ontstaat bij de reacties. De werkelijke reden is dat bij de hoge temperaturen het radicaalmechanisme de snelste reacties levert. Er is allereerst sprake van waterstof-abstractie reacties, dit leidt inherent tot onverzadigde koolwaterstoffen.

Onverzadigde koolwaterstoffen hebben dubbele bindingen, die een goed aanknopingspunt vormen voor vervolgreacties. Hierdoor zijn de producten van het kraakproces goed bruikbaar als grondstoffen in diverse petrochemische processen. (noot van Sietske: er staat ook een knoeperd van een spelfout in!)

@Sietske: De zin die begint met "Dit verklaard" hoorde dus bij het commentaar. Johan Lont

Hydro-kraken (of hydro-cracking) is een variant van kraken waarbij in aanwezigheid van een katalysator waterstof wordt toegevoegd, ten einde verzadigde producten te verkrijgen.

• Het katalytisch kraken is een heel andere vorm van krkaen. De mildere condities zijn een belangrijk punt om te noemen. Verder de werking van het waterstof, wat de selectiviteit van de reacties ten goede komt. Dit is ook direct de reden warom het wel interessant is bij gasolies en niet bij ethaan als voeding.

Hierbij bestaat de katalysator vaak uit een zeoliet voor het eigenlijke kraken, samen met nikkel-wolfraam-sulfide voor de hydrogenering van de onverzadigde kraakproducten. Dit proces wordt vooral gebruikt om zwaardere aardoliefracties om te zetten in lichtere bestanddelen die in brandstoffen als diesel en benzine kunnen worden gebruikt. Simpel gezegd, om meer diesel en benzine uit de aardolie te kunnen halen.

• De eerste reden om zwaardere koolwaterstoffen te gebruiken is de wereldvoorraad van ethaan en de winning van olie.

Kraken is een relatief gevaarlijk proces, omdat de koolwaterstoffen op hoge temperatuur gebracht worden, en de producten bij een lek in de installatie spontaan zullen ontbranden.

• Kraken is een van de meest bekende en meeset gebruikte processen ter wereld, per ton geproduceerde stof zijn de ongevallen zeer weinig. Het feit dat de producten ontrbranden bij een hoge temperatuur maakt niet dat het veel onveiliger is. Er is nog steeds een lek voor nodig. Verder is het affakkelen een goede mogelijkheid mocht er iets gebeuren, waardoor het gevaar juist verkleind wordt ten opzichte van processen die inherent gevaarlijke stoffen gebruiken, zoals productie van pesticiden

Bij DSM in Geleen vielen bij een explosie van een naftakraker op 7 november 1975 14 doden en raakten 104 mensen gewond.

• Dit is erg lang geleden, het lijkt mij dus juist een voorbeeld om aan te geven hoe veilig het is en niet hoe onveilig. Verder voegt het weinig inhoudelijks toe aan wat kraken is en hoe het gebeurt, wat m.i. helemaal niet gebeurd is.

In elk geval hoort er in te staan welke reacties belangrijk zijn, de namen van Dente en Froment die veel werk hebben verzet met het uitzoeken van de reactiekinetiek die plaatsvindt. De omstandigheden in een fornuis, iets van geschiedenis en iets van de schaalgrootte van het proces lijken mij catalogische waarde hebben.

---

Ik heb wat opmerkingen over bovenstaande opmerkingen.

• De oorspronkelijke betekenis van Kraken is wel degelijk het in kleinere stukken breken van moleculen. Zie bijvoorbeeld ook en:Cracking (chemistry). Daar wordt bijvoorbeeld gezegd

  "Eugene Houdry (...) pioneered catalytic cracking and developed the first commercially successful process after emigrating to the United States. The first commercial plant was built in 1936. His process doubled the amount of gasoline that could be produced from a barrel of crude oil."

Ik denk dat het zo is gegaan: Naast de benzine werd ook etheen (= ethyleen = ethylene) (etheen) en daarnaast propeen een belangrijk product van deze processen. Op een gegeven moment ontdekte men, dat een zelfde soort proces ook gebruikt kon worden met ethaan als grondstof. De ingeburgerde naam 'kraker' of 'cracker' bleef behouden (zo werd zo'n installatie nu eenmaal genoemd), hoewel die naam eigenlijk niet meer van toepassing was (er werden immers geen moleculen meer mee gekraakt).

• Er wordt opgemerkt "De grootste voedingsstroom voor kraakfornuizen is wereldwijd nog steeds ethaan.". Geldt dat voor alle kraakprocessen, of alleen voor de kraakprocessen voor de productie van etheen en propeen? Ik heb niet kunnen achterhalen hoeveel nafta wordt omgezet in benzine door middel van kraakinstallaties.
  • Voor de wereldproductie etheen vond ik (en:Petrochemical) around 110 million tonnes per annum en voor propeen 65 million tonnes.
  • Verder vond ik "About 30% of the world's ethylene production is based on ethane, but in the U.S. that number is about 50%" [1].
  • Voor de wereldproductie benzine (gasoline) vond ik waarden in de buurt van 1200 miljard liter. Als er zo'n 1000 liter in een ton gaan, is dat 1200 miljoen ton. Ik denk dat een aanzienlijk deel daarvan wordt geproduceerd door middel van krakers. Wie heeft betere getallen?
• Er wordt opgemerkt : De eerste reden om zwaardere koolwaterstoffen te gebruiken is de wereldvoorraad van ethaan en de winning van olie. Ik neem aan dat "eerste" hier gebruikt wordt in de betekenis van "belangrijkste". Verder lijkt hier gezegd te worden dat "de winning van olie" de eerste reden is om zwaardere koolwaterstoffen te gebruiken. Dat begrijp ik niet.

De beperkte wereldvoorraad ethaan is een reden om krakers ook in te zetten voor de productie van etheen. Echter, de oudste toepassing van krakers is voor de productie van benzine en dergelijke en dat is volgens mij nog steeds een belangrijke toepassing.

• Over de relatieve gevaarlijkheid van naftakrakers : Deze formulering is inderdaad voor verbetering vatbaar. Gevaarlijkheid is altijd relatief. Vergelijk je het met een vuurwerkfabriek, met een pesticidefabriek of met een schoenenfabriek? De zin die nu in het artikel staat een zelfde soort opmerking als "Vliegen is een relatief gevaarlijke wijze van vervoer, want als alle motoren uitvallen, stort het vliegtuig neer.". Het is zinvol de inherente risico's te vermelden (Een kraakinstallatie heeft door zijn energieinhoud en fysische omstandigheid de potentie om een ramp te veroorzaken), maar de woorden "relatief gevaarlijk" zijn niet feitelijk genoeg.
• Uiteraard zouden aanvulling ten aanzien van de chemie en de techniek van het kraken heel nuttig zijn.

Johan Lont 12 apr 2007 14:29 (CEST)

Hoi Johan, ik zal het doorgeven. Sietske _Reageren? 1 mei 2007 10:12 (CEST)