クラッキング (化学)
分解反応は500°C程度で原料油と触媒が接触することによって起こり、以下のような機構で進行していると考えられている。
高温によって軽油や重油を構成する直鎖のアルカンが熱分解を起こし、ラジカル的にC-C結合やC-H結合が切断される。
こうして生成したラジカルのうち一部はさらにC-C結合が切断されてアルケンを生成する。
生成したアルケンに触媒からプロトンが供与されることでカルボカチオンが生成する。
カルボカチオンは水素原子やアルキル基の転位を起こしたり、切断されたりしていく。この転位反応では安定性の高いアルキル基の置換の多いカルボカチオンが生成しやすいため、主に分岐の多い低沸点アルケンが得られる。
化学反応式は次のようになっている。
CH3CH3 → 2 CH3•
CH3• + CH3CH3 → CH4 + CH3CH2•
CH3CH2• → CH2=CH2 + H•
CH3CH2• + CH2=CH2 → CH3CH2CH2CH2•
CH3• + CH3CH2• → CH3CH2CH3
CH3CH2• + CH3CH2• → CH2=CH2 + CH3CH3
分解反応の反応時間は数秒程度ときわめて早く、反応生成物と触媒はサイクロンによって分離される。分離された触媒は、分解反応によって生成した炭素質のコークの付着によって失活している。