Cracken

Cracken (englisch crack: spalten), chemisches Verfahren, bei der eine meist organische Substanz in einfachere Verbindungen aufgebrochen oder gecrackt wird. Dazu muss man entweder die Stoffe unter hohem Druck erhitzen (thermisches Cracken) oder neben Wärme einen Katalysator einsetzen (katalytisches Cracken).

Die beim Cracken ablaufenden Reaktionen sind sehr kompliziert, besonders beim katalytischen Cracken: Große Moleküle zersetzen sich in Bruchstücke. Diese können sich spontan umwandeln oder sich mit anderen Bruchstücken vereinigen. Beim thermischen Crackverfahren erhält man hauptsächlich ungesättigte Kohlenwasserstoffe mit geringerer Molekülmasse. Außerdem entstehen während des Prozesses immer etwas elementarer Wasserstoff und Kohlenstoff. Im Normalfall liegen die Kohlenwasserstoffe bei der Cracktemperatur gasförmig vor; erhitzt man aber schwere Kohlenwasserstoffe unter Druck, so läuft das Cracken in flüssiger oder kondensierter Phase ab.

Cracken spielt bei der Erdölraffination eine besondere Rolle: Die Ausbeute an Benzin kann auf Kosten der schwereren, aber wertloseren Stoffe Petroleum und Heizöl erhöht werden. Die bekanntesten katalytischen Verfahren, die weitgehend die früheren thermischen Prozesse zur Benzingewinnung abgelöst haben, sind das Festbett- und das fluidkatalytische Crackverfahren, bei denen z. B. Gelpuder aus Aluminiumoxid-Siliciumoxid als Katalysatoren eingesetzt werden. Beim Festbettverfahren wird das Öl durch eine ruhende Anordnung fester Teilchen geleitet. Beim fluidkatalytischen Verfahren sind die Teilchen beweglich, sie werden in einem Strom aus Öldämpfen bei einer Temperatur von 450 bis 540 °C und einem Druck von 2,4 Atmosphären suspendiert.

In einer modernen Erdölraffinerie wird das Erdöl zuerst durch fraktionierte Destillation in seine Bestandteile aufgetrennt. Die meisten der schwereren Fraktionen werden dann gewöhnlich gecrackt. Es fallen etwa 50 Prozent Benzin an, die meistens durch Hydrierung und Hydroformieren weiter veredelt werden. Die anderen 50 Prozent bestehen größtenteils aus leichteren Bestandteilen. Sie können alkyliert werden, um die Ausbeute und die Qualität des Benzins weiter zu erhöhen. Kombiniert man all diese Verfahren, so kann man aus 100 Litern Rohöl etwas mehr als 100 Liter Benzin gewinnen.